模块1 第3讲 透镜及其应用(精讲册)-【夺冠百分百】2025年中考物理冲刺复习PPT

第三讲　透镜及其应用 新课标要求 1.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 2.探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 目录 上页 首页 下页 考点一:透镜 1.透镜及其对光的作用 (1)凸透镜:中间　　　　、边缘　　　　,对光有　　　　作用。(折射光线向靠近主光轴方向偏折)  (2)凹透镜:中间　　　　、边缘　　　　,对光有　　　　作用。(折射光线向远离主光轴方向偏折)  2.焦点和焦距 (1)焦点:凸透镜能使跟主光轴　　 　的光会聚在主光轴上的点,通常用F表示。  (2)焦距:焦点到凸透镜　　　　的距离,通常用f表示。焦距越小,凸透镜中间越厚,对光线的折射能力越强。  厚 薄 会聚 薄 厚 发散 平行 光心 目录 上页 首页 下页   平行于主光轴的光线(“平”变“斜”) 过焦点的光线(“斜”变“平”) 过光心的光线(过“心”不变) 凸透镜       凹透镜       相同点 平行于主光轴的光线经透镜后过焦点(或延长线过焦点) 过焦点(或延长线经过焦点)的光线经透镜后平行于主光轴 过光心的光线经透镜后不改变方向 3.透镜的三条特殊光线 目录 上页 首页 下页 考点二:凸透镜成像的规律及其应用 物距(u) 像距(v) 像的性质 像、物位置 应用 u>2f f<v<2f 　　 　　的实像  异侧 　　　  u=2f v=2f 　　　 　的实像  异侧 — f<u<2f v>2f 　　　 　的实像  异侧 　　　  u=f 平行光,不成像 　　　  u<f |v|>u 　　 　 　的虚像  同侧 　　　  记忆口诀 焦点内外分虚实,二倍焦距分大小,实像分居两侧,虚像则是同侧,成实像时物近像远像变大,物远像近像变小 温馨提示:实像与虚像的对比 ①实像:由实际光线会聚而成,像是倒立的,能够用光屏承接,也能用眼睛看到,用实线表示; ②虚像:由实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线会聚而成,像是正立的,不能用光屏承接,但能够被人观察到或被照相机拍摄到,用虚线表示; ③眼睛既可以看到实像,也可以看到虚像。 倒立、缩小 照相机 倒立、等大 倒立、放大 投影仪 测焦距 正立、放大 放大镜 目录 上页 首页 下页 考点三:生活中的透镜 1.照相机、投影仪、放大镜   照相机 投影仪 放大镜 物距 u>2f f<u<2f u<f 成像 　　　　　　　  　　　　　　　  　　　　 　　　  调节方法 物近像远像变大 物远像远像变大 靠近景物,前伸镜头,成像变　　　  下调镜头,远离屏幕,成像变　　　  远离物体,成像变　　　  倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 大 大 大 目录 上页 首页 下页 2.眼睛和眼镜 眼睛成像 原理 晶状体和角膜的共同作用相当于一个　　　　,把来自物体的光会聚在视网膜(相当于光屏),形成物体　 　　　 的实像  类型 近视眼 远视眼 特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体 成因 晶状体太厚,折光能力太　　　  晶状体太薄,折光能力太　　　  成像位置 成像于视网膜　　　  成像于视网膜　　　  矫正方法 戴　　　　透镜做成的眼镜  戴　　　　透镜做成的眼镜  口诀 成像位置:近前远后;矫正方法:近凹远凸 凸透镜 倒立、缩小 强 弱 前 后 凹 凸 目录 上页 首页 下页 3.显微镜和望远镜   显微镜 望远镜 目镜 靠近眼睛的一组透镜,其作用都相当于　　　　,成　　　　、　   的　　　　像  物镜 靠近被观测物体的一组透镜,它的作用是使物体成　　 、   的　　　像,其作用相当于    　　　　 　　 　的镜头  靠近被观测物体的一组透镜,它的作用是使远处的物体在焦点附近成　 、　 的 　　 　像,其作用相当于　　　　的镜头  原理 二次放大 增大视角 放大镜 正立 放大 虚 倒立 放大 实 机(或投影仪) 幻灯 倒立 缩小 实 照相机 目录 上页 首页 下页 考点一:透镜对光的作用 【典题1】(新考法·模型建构)红外测温枪的结构如图所示,当近距离正对测量时,热辐射体辐射的　　　　通过透镜　　　　(选填“会聚”或“发散”)于红外探测器的中心位置。  红外线 会聚 目录 上页 首页 下页 【横向拓展1-1】(根据三条特殊光线作图) 在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦点为F1,凹透镜的焦点为F2,在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜,如图所示。请画出此光束完整的传播光路图。 答案：如图所示 目录 上页 首页 下页 【横向拓展1-2】(判断透镜类型)光线经过虚线框内的透镜折射后如图所示,请判断虚线框内的透镜是　　　　(选填“凹透镜”或“凸透镜”)。  通用通法 凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,据此可以判断透镜的类型。 凹透镜 目录 上页 首页 下页 考点二:凸透镜成像的规律及其应用 【典题2】在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像(像未画出)。下列判断正确的是( ) A.烛焰在图示位置所成的像与投影仪成像特点相同 B.该凸透镜的焦距为15.00 cm C.仅将如图所示位置的光屏右移,可模拟远视眼成像 D.将蜡烛移到光具座35.0 cm处,则将光屏向右移至80.0 cm处时,光屏上可得到放大的像 D 目录 上页 首页 下页 【横向拓展2-1】(物距、像距、焦距的关系)小明在探究凸透镜成像规律时,利用刻度尺测量光屏上像的高度并结合光具座上读取的像距大小,绘制了如图所示的图像,已知物体高h=6 cm,则下列说法正确的是( ) A.该凸透镜的焦距是20 cm B.当物距等于20 cm时,像的高度大于6 cm C.当物距大于20 cm时,像的高度小于6 cm D.当物距小于10 cm时,其成像原理与投影仪相同 【横向拓展2-2】(成像规律在生活生产中的应用)如图所示是某款智能配送机器人,用户可通过人脸识别、输入取货码等多种方式取货。当用户通过人脸识别取货时,下列说法正确的是( ) A.机器人的镜头相当于凸透镜,对光有发散作用 B.所成的是倒立、缩小的虚像 C.人脸应位于镜头的二倍焦距以内 D.人脸离镜头越近,所成的像越大 C D 目录 上页 首页 下页 【横向拓展2-3】(根据成像规律求焦距)在研究凸透镜成像的实验中,烛焰位于透镜左侧距透镜30 cm处,移动透镜右侧的光屏到距透镜20 cm处时,正好收集到烛焰清晰的像,则所用凸透镜的焦距一定( ) A.大于30 cm B.小于10 cm C.在15 cm与30 cm之间 D.在10 cm与15 cm之间 D 目录 上页 首页 下页 通用通法 凸透镜成像规律及其应用主要从以下五个方面进行考查: (1)光屏上成清晰像的应用: ①若u>v,则与照相机成像原理一致; ②若u<v,则与投影仪成像原理一致; ③若u=v,则u=v=2f,可用于求焦距。 (2)物体移动:在凸透镜成像现象中,像随物距的变化规律是“实像物近像远像变大,虚像物远像远像变大”,以此分析问题。 (3)透镜移动:在凸透镜成像现象中,透镜移动时会使物距改变,为使像重新变得清晰,则应同时调节光屏的位置(即像距)。 (4)透镜叠加:在凸透镜成像现象中,若增加一个凸透镜,会使光线会聚后再通过原凸透镜成像,光线提前会聚,这样使像距减小,同时像也会变小;相反,若增加一个凹透镜,会使光线发散后再通过原凸透镜成像,光线推迟会聚,这样使像距增大,同时像也会变大。 (5)透镜变焦:透镜的焦距大小决定了它的折光能力,焦距越小,折光能力越强;若将凸透镜换为焦距较小的,则在物距不变的情况下,像距会变小,像的大小也会变小;反之亦然。 目录 上页 首页 下页 实验:探究凸透镜成像的规律(课标要求必做实验) 【五步法过实验】 1.实验器材:蜡烛、凸透镜(焦距f=10 cm)、光屏、光具座、火柴。 2.实验装置: 3.实验步骤: (1)在光具座上依次放置　　 　、　　 　和光屏,然后调整三者的中心大致在　　　　　　　。  (2)点燃蜡烛,把蜡烛放在较远处,移动蜡烛,分别使物距u>2f、u=2f、2f>u>f,并调节 　　　到透镜的距离,使烛焰在光屏上成一个清晰的像,观察像的特点,测出物距、像距。  (3)把蜡烛向凸透镜靠近,使物距u=f、u<f,移动　　　　,在光屏上　　　(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。当u<f时,撤去光屏,从光屏一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰,观察像的特点,测出物距。 蜡烛 凸透镜 同一高度 光屏 光屏 不能 目录 上页 首页 下页 4.实验结论: 物距 像的性质 物、像 位置 像距 正倒 大小 虚实 u>2f 　  　  　  异侧 2f>v>f u=2f 　  　  　  　　  　　  2f>u>f 　  　  　  　　  　　  u=f 不成像 u<f 　  　  　  同侧 |v|>u 倒立 缩小 实像 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 正立 放大 虚像 目录 上页 首页 下页 5.交流讨论: (1)调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度的目的是　   。  (2)实验中,无论怎样移动光屏都得不到像的原因可能有　     。  (3)实验中,如果烛焰的像成在光屏的上端,调整才能使像成在光屏中央的方法有 　。  (4)在凸透镜成实像的前提下,蜡烛远离透镜,物距　　　,像距　　　,像　 　。  (5)做凸透镜成像实验时,用不透明的物体遮住透镜的上半部分或下半部分,那么成像情况是　 。  (6)成清晰像时对调蜡烛和光屏,光屏上　　　　成清晰的像,像的大小　　　　。  (7)在蜡烛和光屏之间加近视镜,光屏向　　　　 　　移动可以接到清晰的像。  使烛焰的像成在 光屏中央 烛焰、凸透镜和光屏三者的 中心不在同一水平高度(或蜡烛可能位于凸透镜的焦点以内或蜡烛可能位于凸透镜的 焦点上或光具座太短,像成在光具座的外面) 将光屏向上移动(或将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动) 变大 变小 变小 还是一个完整的像,只是像变暗了 能 变大 远离近视镜 目录 上页 首页 下页 【针对训练】如图所示是小高探究凸透镜成像的实验装置,所使用的凸透镜的焦距为10 cm。 (1)实验时,为了使烛焰的像成在光屏中央,应调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在 　　　　　。  (2)若图中蜡烛的烛焰通过凸透镜恰好在光屏中心成烛焰清晰的像,则此时物距为 　　　cm,此像的性质是　　　　　 　;应用此成像原理工作的是　　 　　(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。  (3)在图中的烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,将光屏向　　　(选填“左”或“右”)移可再次成清晰的像,这是因为近视眼镜对光有　　　　作用。  同一高度 25.0 倒立、缩小的实像 照相机 右 发散 目录 上页 首页 下页 (4)此时若小高用手掌挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像是　　　　(选填“不完整的”或“完整的”)。  (5)如图所示,将蜡烛向右移动5 cm后,应将光屏向　　　　(选填“右”或“左”)移动,且移动距离　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)5 cm,才能使光屏上恰好得到清晰的像。  完整的 右 小于 目录 上页 首页 下页 $$