2021届中考物理一轮复习 考点5透镜及应用【讲解】

第五章 透镜及应用【综合备课】2021年中考物理一轮复习1.了解：透镜的种类和特点；透镜成像原理；生活中常用光学仪器及特点；眼睛的构造及成像特点；显微镜和望远镜的工作原理。2.会：画透镜成像光路；进行凸透镜成像作图；利用凸透镜成像规律解答实际问题。3.理解：透镜的三条主要光线；成像虚实；眼睛视力矫正方法。4.掌握：凸透镜成像规律及应用。5.能：通过生活中的实例分析透镜应用。知识点一：透镜1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的 制成的。2.透镜与面镜区别：面镜利用光的 成像，透镜利用光的 成像；透镜成像遵循光的 ，面镜成像遵循光的 。3.透镜分类：透镜分为和。(1)：中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)(2)：中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)4.透镜光路基本概念：图(1)是透镜光路示意图。(1)过透镜两个球面球心的直线叫 (主轴)，用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。a.凸透镜光路b.凹透镜光路图(1) 透镜光路示意图(2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图(2)a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其 会交于一点，这是凹透镜的焦点(虚焦点)，如图(2)b所示。a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图(2)透镜光路概念(3)焦点到光心的距离 ，焦距用“f”表示，图(1)中就是“OF”之间的距离。都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。(4)物体到光心的距离叫 ，用“u”表示。(5)像到光心的距离叫 ，用“v”表示。5.透镜的三条特殊光线(1)过光心的光线，经透镜折射后传播方向 ，如图(3)所示。图(3)过光心的光线(2)平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧 ；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过 ，如图(4)所示。图(4)平行于主轴的光线(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 ；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于 ，如图(5)所示。图(5)过焦点的光线6.透镜的作用：凸透镜有 光线作用，所以凸透镜也叫 ；凹透镜有 光线作用，所以凹透镜也叫 。知识点二：生活中的透镜1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成 、 的 (实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成 、 的 ；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距，成像性质是 、 的 。4.实像和虚像区别(1)成像原理不同实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像。虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点。(2)承接方式不同实像：可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。虚像：只能用眼睛观看。知识点三：凸透镜成像规律1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表(1)表(1)凸透镜成像规律表成像条件物距(u)成像的性质像距(v)应用u2f倒立、缩小的实像 照相机(图a)u=2f倒立、等大的实像 图dfu2f倒立、放大的实像 投影仪(图b)u=f不成像射出的是平行光线0uf正立、放大的虚像 放大镜(图c)a. u2fb. fu2fc.0ufd.u=2f凸透镜成像光路图凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。2.注意：(1)实像是由实际 而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过 ；(2)虚像不能在光屏上 ，但能用眼睛看，由光线的 会聚而成。3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。凹透镜成像光路图注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。表(2)凸透镜、凹透镜比较表知识点四：眼睛和眼镜1.眼睛：眼睛的晶状体相当于 ，视网膜相当于光屏(胶卷)(1)眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了(眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于 (胶卷)(2)近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜 ，晶状体曲度过大，需戴 调节，所以近视镜是凹透镜。(3)看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜 ，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜(花镜)是 。2.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线(一般认为来自5m以外)经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。(1)特点：近视眼只能看清 的物体，看不清远处的物体。(2)原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。(3)矫正方法：配戴适当的 做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。3.远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离(指5米以上)目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。(1)特点：远视眼只能看见 的物体，看不清近处的物体。(2)原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。眼轴过短如小眼球；眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 (3)矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的 做眼睛，可矫正远视眼的视力。知识点五：显微镜和望远镜1.：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜1)成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。2.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜(目镜和物镜)组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。考向：利用三条主要光线完成光路备考：透镜的三条主要光线是透镜成像规律和透镜作图的基础，解答作图题时，从三条主要光线中选择两天即可画出“物”关键点的“像”。考点一：凸透镜作图考向：像的大小、倒立还是正立、像的虚实，像、物与透镜之间关系。光现象考点二：凸透镜成像规律备考：凸透镜成像规律口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。考向：眼镜、投影仪、照相机、放大镜、显微镜和望远镜等与透镜成像关系。考点三：透镜应用备考：熟悉视力矫正方法；熟悉其他光学仪器成像规律。选择题：常考热点主要集中在透镜成像规律和透镜应用。填空题：常考热点集中在透镜应用。常考题型实验探究题：凸透镜成像规律实验。作图题：考查对透镜三条主要光线的理解与应用程度。在解答作图题时，要注意三方面问题：一、光线的方向要用箭头标出；二、三条光线任选两条即可；三、光线的传播方向要标准。考点一：透镜典例一：(2019盐城)小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是( )A. B. C. D. 典例二：(2020孝感)如图所示，SC、SD为点燃的蜡烛发出的两条光线，光线SC平行于凸透镜的主光轴，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点：光线SD斜射到平面镜上。请画出：光线SC经过凸透镜折射后的光线；光线SD经过平面镜反射后的光线。考点二：生活中的透镜典例三：(2020陕西)照相机镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有 作用。拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大于 。某次小明去博物馆参观，想把石碑上的文字拍得更大些，可将照相机的镜头 (选填“远离”或”靠近”)石碑。典例四：(2020山西)小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜(如图)放大镜的焦距为25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时()A书与放大镜之间的距离应等于25cm；B书与放大镜之间的距离应小于25cm；C看到的是倒立、放大的虚像；D看到的是正立、放大的实像考点三：凸透镜成像规律典例五：(2020四川乐山)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是().A. 将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像；B. 将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像；C. 将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像；D. 将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像典例六：(2020衡阳)(多选)一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的有()A要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移；B要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移；C若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大；D若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大典例七：(2020营口)小文和同学们到实验室探究光学实验。(1)在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图甲所示，小文选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小文应在蜡烛_