第五讲　透镜及其应用 2025年中考物理考点研究（湖南专版）

第五讲　透镜及其应用 思维导图·建体系 必备知识·夯根基 重点难点·释疑难 实验探究·提素养 聚焦湖南中考·模拟 思维导图·建体系 ‹#› 必备知识·夯根基 一、透镜及其对光的作用 1.凸透镜:如图甲,中间_______、边缘_______,对光有_________作用。  2.凹透镜:如图乙,中间_______、边缘_______,对光有_________作用。  　厚　 　薄　 　会聚　 　薄　 　厚　 　发散　 ‹#› 二、凸透镜成像规律及其应用 1.凸透镜成像规律及其应用: 物距 与物的 位置关系 像的特点(正倒、大小、虚实) 像　距 应　用 u>2f 异侧 ______________________ f<v<2f ____________ u=2f 异侧 ______________________ v=2f 测焦距 f<u<2f 异侧 ______________________ v>2f ___________  u=f 不成像 - 获得平行光束 u<f 同侧 ______________________ - ____________ 　倒立、缩小的实像　  　照相机　  　倒立、等大的实像　  　倒立、放大的实像　  　投影仪　 　正立、放大的虚像　  　放大镜　  ‹#› 2.眼睛和眼镜: (1)眼睛的成像原理。 ①原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个___________,视网膜相当于_________。 把来自物体的光会聚在___________上,形成物体的像。  ②成像特点:_____________________。  (2)近视眼、远视眼的比较。 项目 成　因 矫　正 晶状体 折光能力 成像位置 近视眼 太厚 太强 视网膜_______  ____________ 远视眼 太薄 _________  视网膜_______  ___________  　凸透镜　 　光屏　 　视网膜　 　倒立、缩小的实像　 　前　 　凹透镜　  　太弱　 　后　 　凸透镜　 ‹#› 三、显微镜和望远镜 项目 物镜 目镜 概念 靠近被观测_________的一组透镜  靠近_________的一组透镜  显微镜 相当于___________的镜头,  成___________________像  相当于___________,  成___________________像  望远镜 相当于___________的镜头,  成___________________像  　物体　 　眼睛　 　投影仪　 　倒立、放大的实　 　照相机　 　倒立、缩小的实　 　放大镜　 　正立、放大的虚　 ‹#› 【教材图片解读】 1.【判一判】对光的作用 该透镜对光有_________作用;调整透镜与纸的距离,纸上会出现一个很小、很亮的 光斑,此时光斑到透镜的距离为L,则该透镜的焦距f______L(选填“>”“=”或“<”)。  　会聚　 　=　 ‹#› 2.【画一画】填透镜 在甲、乙两图的虚线框内画出适当类型的透镜。 答: ‹#› 3.【辨一辨】视力的矫正 甲图是_________眼,用_________镜矫正;  乙图是_________眼,用_________镜矫正。  　远视　 　凸透　 　近视　 　凹透　 ‹#› 4.【填一填】凸透镜成像规律 凸透镜的物距_________2f;此时成_________________实像,生活中的应用是 ___________;当蜡烛向透镜移动时,应将光屏向_______移动,所成像_________;将 蜡烛和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时像的性质是倒立、 _________的实像,生活中的应用是___________(幻灯机、放映机等)。  　大于　 　倒立、缩小的　 　照相机　 　右　 　变大　 　放大　 　投影仪　 ‹#› 重点难点·释疑难 考点1　透镜的特殊光线作图 【示范题1】(2024·长沙二模)请在图中画出经过透镜折射后的光线。 答: ‹#› 考点2　凸透镜成像规律及其应用 【示范题2】(2024·无锡中考)用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是（ ） A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像 B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像 C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像 D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像 D ‹#› 【提分必备】透镜的三条特殊光线: 项 目 平行于主光轴 的光线 过焦点 的光线 过光心 的光线 凸 透 镜 过焦点 平行于主光轴 传播方向不变 凹 透 镜 反向延长线过另一侧焦点 平行于主光轴 传播方向不变 ‹#› 【变式训练】(2024·辽宁中考)如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出: (1)入射光线a经凸透镜的折射光线; (2)折射光线b对应的入射光线。 答: ‹#› 【提分必备】 1.三条成像规律及其应用的比较: 说明:当u=2f时,v=2f,成倒立等大的实像 2.两个分界点: (1)一倍焦距处:一倍焦距分虚实,即物体位于焦点以外成实像,位于焦点以内成虚像。 (2)二倍焦距处:二倍焦距分大小,即物体位于二倍焦距以外,成缩小的实像,二倍焦距以内成放大的像。 ‹#› 3.变化规律: (1)成实像时:物距减小(变大) 像距变大(变小) 像变大(变小) (2)成虚像时:物距变小(变大) 像距变小(变大) 像变小(变大) ‹#› 【变式训练】(2024·长沙模拟)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是16 cm B.当u=12 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像 C.把物体从距凸透镜12 cm处移动到24 cm处的过程中,像逐渐变小 D.当u=20 cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的 C ‹#› 考点3　近视眼和远视眼的成因及矫正 【示范题3】(2024·兰州中考)小彤的爷爷能看清远处的物体,却看不清近处的物体, 是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的_______(选填“前”或“后”)方,小彤推断 爷爷可能患上了_______(选填“近”或“远”)视眼,需要配戴_______(选填“凸”或“凹”) 透镜进行矫正。  【变式训练】(2024·宜宾中考) 据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼 护眼势在必行。如图所示,_______(选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应配戴 _______(选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。  　后　 　远　 　凸　 　乙　 　丁　 ‹#› 主题　探究凸透镜成像的规律 【核心解读】 【实验装置】 【考点解读】 1.实验时调节烛焰、透镜、光屏的中心在_____________,其目的是_____________ ___________。  2.当凸透镜的一部分被纸挡住时,_______成完整的像(选填“能”或“不能”)。  实验探究·提素养 　同一高度　 　使像成在光 屏的中央　 　能　 ‹#› 【示范案例】同学们通过实验“探究凸透镜成像的规律”。 ‹#› [基础探究] (1)由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系,据此小明猜想:凸透镜成像的 情况可能与_________有关。  (2)老师提出:如何测出凸透镜的焦距呢?同学们经过讨论,并在老师的协助下完成 了图甲所示的实验,并成功地显示了光的传播路径。分析图中信息可知:凸透镜对 光有_________作用;此凸透镜的焦距是_________cm。  (3)如图乙所示是小明组同学实验时画出的简图。要使烛焰的像成在光屏的中央, 应使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心大致在_____________;此时,他们应 做的调整是_____________。  　焦距　 　会聚　 　10.0　 　同一高度　 　光屏下移　 ‹#› (4)调整后,同学们首先进行了第1至6次实验:依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像,记录下相关实验数据和观察到的成像情况如表所示: 探究实验记录表(凸透镜焦距f=10 cm) 序号 物距u/cm 像的放大或缩小 像的正立或倒立 像的虚实 像距v/cm 1 40 缩小 倒立 实像 12.3 2 35 缩小 倒立 实像 14 3 30 缩小 倒立 实像 15.1 4 25 缩小 倒立 实像 18.7 5 20 等大 倒立 实像 20.5 6 15 放大 倒立 实像 30 7 10 不成像 8 8 放大 正立 能看到像,不能 呈现在光屏上 9 6 放大 正立 ‹#› ①实验中判断所成像是实像的依据是_____________________。  ②分析第_______________(填写序号)次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透 镜的距离满足_________时,成倒立、缩小的实像。生活中利用这个规律制成的设 备是___________。   ③在进行第7至9次实验过程中,移动光屏,光屏上始终找不到烛焰的像,同学们同 样将实验数据和成像情况记录在表格中。分析第8、9次实验中的数据和现象可 知:当物体到凸透镜的距离满足________时,成正立、放大的_______像。  ④仅凭第6次实验数据和现象,_________(选填“能”或“不能”)得出成倒立、放大的 实像的条件,接下来应该如何操作:___________________________________。  　像在光屏上能呈现　 　1、2、3、4　 　u>2f　 　照相机　 　u<f　 　虚　 　不能　 　应在物距15 cm 附近多做几次实验　 ‹#› [创新拓展] (5)小明将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一 个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 _________________________。  (6)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中 ______(选填“A”“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰的像。  (7)蜡烛燃烧一段时间后变短,导致光屏上烛焰的像位置变高,为了能让所成清晰 的像回到光屏中央,可将凸透镜向_______调节。  　烛焰在凸透镜的焦点上　 　B　 　下　 ‹#› (8)如果把图丁中的蜡烛和光屏位置互换,在光屏可以得到一个倒立、 _________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;  (9)接着小明用手遮住凸透镜的上半部分,可观察到光屏上的像是_________(选填 “完整”或“不完整”)的,像的亮度是_________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。  (10)如果把图丁中的凸透镜换成焦距稍大些的,仍要在光屏上得到一个清晰的像, 就需要把光屏向_______ (选填“左”或“右”)移动。  　缩小　 　完整　 　变暗　 　右　 ‹#› (11)小华在用同样的器材进行实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却 较模糊,小明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是 _______。  A.左右适当移动凸透镜 B.上下适当移动凸透镜 C.适当扭转凸透镜 D.更换焦距合适的凸透镜 (12)小明在图丁中烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊 了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 _________(选填“近视”或“远视”)眼镜。  　C　 　远视　 ‹#› 【基础达标】 题组1　透镜的认识及对光的作用 1.(2021·湘西州中考)下列透镜中凹透镜是（ ） 聚焦湖南中考·模拟 B ‹#› 2.(2022·长沙中考)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是（ ） A.这是光的反射现象 B.这是光的色散现象 C.“水晶饼”对光有会聚作用 D.“水晶饼”对光有发散作用 C ‹#› 题组2　透镜的作图 3.(2023·长沙中考)在课后实践活动中,小明自制了一个如图甲所示的手电筒,他将小灯泡放在凸透镜的焦点处,请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。 答: ‹#› 4.(2023·娄底模拟)根据画出的光线,在图中虚线框内画出一个适合的透镜。 答: ‹#› 题组3　凸透镜成像规律及其应用 5.(2023·常德中考)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是（ ） A.近视眼需要配戴凸透镜来矫正 B.望远镜中物镜的作用相当于放大镜 C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D.当投影仪的镜头靠近投影片时,投影仪成的像将变大 D ‹#› 6.(2023·株洲中考) 如图,放大镜能使我们看清邮票的细微之处。下列能用来说明其成像原理的图是（ ） C ‹#› 7.(2024·长沙中考)为了探究凸透镜成像的规律,小明找到了一个焦距未知的凸透 镜。 (1)如图甲所示,在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中,小明发现凸透镜靠近白 纸时,纸上的光斑越来越大。接下来,他应该使凸透镜与白纸之间的距离变 _______,直至白纸上的光斑变得最小最亮。  (2)某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像(未画出),如图乙所示,这个像是 _________、_________的实像。  　大　 　倒立　 　放大　 ‹#› 题组4　眼睛和眼镜 8.(2023·株洲中考)如图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是（ ） A.近视眼,应戴凸透镜矫正 B.近视眼,应戴凹透镜矫正 C.远视眼,应戴凸透镜矫正 D.远视眼,应戴凹透镜矫正 B ‹#› 9.(2024·湖南中考)长时间使用手机等电子产品,容易导致眼睛的晶状体变厚,使来 自远处某点的光会聚在视网膜之_______,形成近视。  10.(2023·永州中考)人的眼球好像一架照相机,物体在视网膜上能够成倒立、 _________(选填“放大”或“缩小”)的实像;小明由于不注意用眼卫生成了近视眼,他 需要戴一副由_______透镜片做的眼镜进行视力矫正,因此中学生应养成良好的用 眼习惯。  　前　 　缩小　 　凹　 ‹#› 题组5　探究凸透镜的成像规律 11.(2023·衡阳中考)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究 凸透镜成像的规律: (1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最 小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为_________cm。  (2)实验时,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛 焰、凸透镜和光屏三者中心调到_____________。  　10.0　 　同一高度　 ‹#› (3)小明将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成 清晰的像,则该像是倒立、_________的实像。生活中的___________(选填“放大镜”“投 影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。  (4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互 换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是 _________的。  (5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透 镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现___________(选填“近视眼”或 “远视眼”)的成像情况。  　缩小　 　照相机　 　可逆　 　近视眼　 ‹#› 【能力提升】 12.(2024·长沙一模)小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦距（ ） A.一定大于32 cm B.一定小于12 cm C.一定在12 cm到16 cm之间 D.一定在16 cm到24 cm之间 C ‹#› 13.(2023·长沙期中)如图所示,一透镜一半刚好浸在水中,请作出光线通过透镜后在空气和水中的折射光线的光路图。 答: ‹#› 14.(2023·郴州中考)如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0 cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是（ ） A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小 C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域 D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域 B ‹#› 本课结束 ‹#› $$