内容正文:
精讲册
物理
第三讲 透镜及其应用(6年必考,2~4分)
更符合安徽新中考
目录
01
02
思维导图 串考点
实验突破 提素养
03
安徽真题 随堂测
更符合安徽新中考
2.3.5 了解(注:从原来的“认识”降到“了解”)凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律(学生必做实验)。了解凸透镜成像规律的应用。
例1 用蜡烛(或F形光源)、凸透镜、光具座、光屏等,探究凸透镜成像时,像的正倒、大小、位置、虚实等与物距的关系。(见本册P13例题)
例2 了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机中的应用。
例3 了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。
更符合安徽新中考
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思维导图 串考点
【版本导航】沪科:八年级P84~104 沪粤:八上P71~86 人教:八上P113~137 北师:八上P121~145
会聚
发散
类型 凸透镜 凹透镜
定义 中间厚,边缘薄,对光有①____
作用 中间薄,边缘厚,对光有②_______作用
三条特殊光线 平行于主
光轴 过焦点 过光心 平行于主
光轴 过焦点 过光心
知识点1
透镜
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物距(u) 成像光路图 像的性质 像距(v) 应用
正倒 大小 虚实
u>2f
⑨____ ⑩____
⑪___像 f<v<2f ⑫_____
u=2f 等大 v=2f 测焦距
f<u<
2f
⑬____ v>2f ⑭_____
倒立
缩小
实
照相机
放大
投影仪
知识点1
凸透镜成像规律及应用
更符合安徽新中考
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物距(u) 成像光路图 像的性质 像距(v) 应用
正倒 大小 虚实
u=f 折射光平行射出,不成像
u<f
⑮____ ⑯____ ⑰___像 v>u ⑱_____
正立
放大
虚
放大镜
知识点2
凸透镜成像规律及应用
更符合安徽新中考
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静态规律:
一倍焦距分虚实,内虚外实;
二倍焦距分大小,远小近大
实像分居异侧倒,虚像则是同侧正
更符合安徽新中考
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动态规律:
成实像时——物近像远像变大,物远像近像变小;
成虚像时——物近像近像变小,物远像远像变大
更符合安徽新中考
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眼睛 成像原理 晶状体和角膜的共同作用相当于
一个⑲_______透镜,把来自物
体的光会聚在视网膜上,物体在
视网膜上成倒立、⑳_____的实像。
(视网膜相当于光屏)
眼睛的
调节 正常的人眼通过调节㉑__________的形状,从而改变晶状体的焦距,使远、近不同物体都能成像在视网膜上
知识点3
眼睛和眼镜
凸
缩小
晶状体
更符合安徽新中考
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知识点3
眼睛和眼镜
近视眼 远视眼
成因 晶状体太㉒_______,折光能力太强,看远处物体时成像在视网膜的㉓_____方 晶状体太㉕______,折光能力太弱,看近处物体时成像在视网膜的㉖______方。
矫正
方法 需配戴由㉔_____透镜制成的近视眼镜进行矫正 需配戴由㉗____透镜制成的远视眼镜进行矫正
厚
前
凹
薄
后
凸
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实验突破 提素养
探究凸透镜成像的规律(2022《课标》要求学生必做实验,2025.19,2023.19)
实验
装置
烛焰、凸透镜和光屏的位置要求:实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致调整到①__________,即烛焰和光屏的中心应在凸透镜的主光轴上,目的是②____________________
同一高度
使像成在光屏正中央
更符合安徽新中考
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设计与
进行
实验 测焦距 方法一:将平行光正对凸透镜,在另一侧移动光屏,当光屏上承接到最小、最亮的光斑时,该光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,图甲中透镜的焦距为③______cm
注意:刻度尺读数时,要估读到分度值的下一位!
甲 乙
方法二:移动物体和光屏,当光屏上成倒立、等大的实像时(物距等于像距),物体到凸透镜光心的距离为焦距的2倍,图乙中焦距为④______cm 。
注意:计算焦距时不要忘记除以2!
10.0
10.0
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设计与
进行
实验 (1)观察虚像的方法:u<f时,移去光屏,从⑤______(选填“物体”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察
(2)若使用蜡烛做实验,蜡烛燃烧变短,像的变化情况及使像成在光屏中央的操作:像逐渐向⑥____移动;将蜡烛向⑦____调节或将透镜和光屏一起向⑧____调节(提示:利用通过光心的与光具座平行的光线来推理)
光屏
上
上
下
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设计与
进行
实验 (3)在凸透镜和物体之间放眼镜片时,使像清晰地成在光屏上的调节方法:
a.放近视眼镜(或凹透镜)时,光线
⑨______(选填“提前”或“推迟”)
会聚,保持凸透镜和蜡烛位置不动,
光屏向⑩______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动
b.放远视眼镜(或凸透镜)时,光线⑪______(选填“提前”或“推迟”)会聚,保持凸透镜和蜡烛位置不动,光屏向⑫______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动
推迟
远离
提前
靠近
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设计与
进行
实验 (4)物距不变,更换透镜时,像的变化情况:a.透镜越厚,焦距越小,聚光越强,成像越近;
b.透镜越薄,焦距越大,聚光越弱,成像越远
(5)当光屏上成清晰的像时,将物体与光屏的位置互换,光屏上⑬______(选填“仍能”或“不能”)成清晰的像
仍能
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实验
结论 (1)当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;
(2)当物距等于2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像;
(3)当物距小于2倍焦距、大于焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像;
(4)当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像
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交流与
评估 问题 (1)凸透镜所成倒立的像和正立的像形状有什么区别?
(2)用纸遮住薄凸透镜的一部分,物体还能成完整的像吗?
(3)用“F”形光源替代蜡烛作为光源的原因是什么?
答:倒立的像相当于将原物体旋转180度;正立的像与原物体形状一样
答:物体成⑭______(选填“完整”或“不完整”)的像,像的亮度变⑮____(选填“亮”或“暗”)
完整
暗
答:“F”形光源成像稳定,方便判断像的正倒和测量像的高度
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交流与
评估 归纳 将物体、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放,发现无论如何移动光屏总找不到像,可能的原因:
a.物体、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上;
b.物体在一倍焦距处,此时u=f,不成像;
c.物体在一倍焦距内,此时u<f,成虚像,可以用眼睛观察到;
d.若物体和光屏的位置固定,无论怎样移动透镜都找不到像,有可能是光具座的长度小于4倍焦距
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小毛同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
甲
实验次数 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实
1 32.0 倒立 缩小 实像 14.6
2 28.0 倒立 缩小 实像 15.7
3 24.0 倒立 缩小 实像 17.3
4 20.0 倒立 等大 实像 20.0
5 16.0 倒立 放大 实像 26.6
…
乙
例题图
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【设计与进行实验】
(1)实验前,为了使发光物体、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,应将如图甲所示的______适当向下调节;
甲
例题图
光屏
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【分析现象和数据,总结结论】
(2)调整好器材后,将“F”形发光物体移至距凸透镜较远的地方,调整光屏到凸透镜的距离,使光屏上成清晰的实像。观察像的性质,测出物距u和像距v,记录在表格中。逐次减小物距,重复以上操作;
实验次数 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实
1 32.0 倒立 缩小 实像 14.6
2 28.0 倒立 缩小 实像 15.7
3 24.0 倒立 缩小 实像 17.3
4 20.0 倒立 等大 实像 20.0
5 16.0 倒立 放大 实像 26.6
…
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(3)分析表格信息可知:
①该透镜的焦距f=______cm;
②当凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距u与像距v的大小关系满足______;
实验次数 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
正倒 大小 虚实
1 32.0 倒立 缩小 实像 14.6
2 28.0 倒立 缩小 实像 15.7
3 24.0 倒立 缩小 实像 17.3
4 20.0 倒立 等大 实像 20.0
5 16.0 倒立 放大 实像 26.6
…
10.0
u>v
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(4)某次实验中,将发光物体、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,生活中________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
例题图乙
照相机
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(5)[动态成像—改变物距]图乙中保持凸透镜位置不变,将发光物体向右移动一段距离,应将光屏向____(选填“左”或“右”)移动适当距离才能呈现清晰的像,且像会______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(6)[动态成像—更换透镜]若仅将图乙中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,则需将光屏______(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像;
乙
例题图
右
变大
向左
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(7)[动态成像—互换位置]在(4)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调发光物体和光屏,则光屏上发光物体的像相对发光物体是______(选填“放大”或“缩小”)的______(选填“清晰”或“不清晰”)的像,生活中________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
放大
清晰
投影仪
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(8)继续移动发光物体至物距为8 cm时(如图丙),发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼在____(选填“A” “B”或 “C”)处能观察到发光物体的像;
例题图丙
B
更符合安徽新中考
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【交流与评估】
(9)实验中,小毛将自己的眼镜放在发光物体和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小毛配戴的是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
远视
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安徽真题 随堂测
透镜及其作图(2024.5,2021.4)
1.(2024安徽5题)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
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第1题图
更符合安徽新中考
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2. 如图所示,光源S发出的两条光线射向凹透镜,其中光线①平行于主光轴,光线②经过光心,画出它们经过凹透镜的折射光线。(须保留必要的作图痕迹)
第2题图
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更符合安徽新中考
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3.(2021安徽4题)如图,L表示凸透镜,MN为主光轴,O为光心,F为焦点。从S点发出两条光线,一条经过光心,另一条平行于主光轴,请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。
第3题图
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8
更符合安徽新中考
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凸透镜成像规律及其应用(2022.12,2020.14)
4.(2022安徽12题)把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑;若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( )
A.正立、放大的虚像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的实像 D.倒立、放大的实像
C
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更符合安徽新中考
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5. 如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面,下图中能正确反映其成像原理的示意图是( )
第5题图
A B
C D
B
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更符合安徽新中考
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6.(2020安徽14题)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A.甲→ 乙→ 丙→ 丁
B.乙→ 丙→ 甲→ 丁
C.乙→ 丁→ 甲→ 丙
D.丙→ 甲→ 乙→ 丁
第6题图
C
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更符合安徽新中考
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【解析】凸透镜从贴着刻度尺的位置开始逐渐远离,当u<f时,成的是正立、放大的虚像,如图乙;当f<u<2f时,成的是倒立、放大的实像,如图丁;当u=2f时,成的是倒立、等大的实像,如图甲;当u>2f时,成的是倒立、缩小的实像,如图丙。故选C。
第6题图
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更符合安徽新中考
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探究凸透镜成像的规律(2025.19,2023.19)
7.(2025安徽19题4分)小亮同学利用如图所示的实验装置探究凸透
镜成像的规律,实验记录见下表。
第7题图
物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实
16.0 放大 倒立 实像 26.6
18.0 放大 倒立 实像 22.3
20.0 等大 倒立 实像 20.0
22.0 缩小 倒立 实像 18.4
24.0 缩小 倒立 实像 17.2
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更符合安徽新中考
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(1)实验过程中,若保持凸透镜的位置不变,移动蜡烛使物距u=23.0 cm,然后调节光屏的位置,可以在光屏上得到一个______(选填“放大”“缩小”或“等大”)、倒立的实像;
第7题图
缩小
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更符合安徽新中考
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(2)该实验装置可以用来研究视力的矫正,凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于视网膜。保持凸透镜的位置不变,先移动光屏至其与凸透镜相距19.0 cm,然后移动蜡烛使物距u=24.0 cm,此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间
放置一个焦距合适的____(选填“凹”或“凸”)透镜。
第7题图
凹
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更符合安徽新中考
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8.(2023安徽19题4分)[光学组合实验]某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
第8题图
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更符合安徽新中考
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(1)在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,小明在BC之间观察光屏。此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中,小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的____(选填“①”“②”“③”或“④”);
①甲、丙、戊 ②乙、丙、丁
③乙、乙、丁 ④乙、乙、戊
第8题图
②
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更符合安徽新中考
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(2)小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的像,可保持光源位置不变,将凸透镜向____(选填“A”或“C”)移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。
C
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第8题图
更符合安徽新中考
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请完成《课后提升练》P5~6习题
提分专题1 光学作图(6年5考,2分)——见《课后提升练》P7
更符合安徽新中考
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Lavf58.20.100
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