安徽省2020年中考物理總復(fù)習(xí) 模塊二 光學(xué) 專題二 透鏡及其應(yīng)用

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1、 專題二　透鏡及其應(yīng)用 中考真題再現(xiàn)( ?學(xué)用見P15 )探究規(guī)律　對接中考 命題點(diǎn)1透鏡的光路作圖( 常考 ) 1.( 2018·安徽第12題 )下列光路圖錯(cuò)誤的是( C ) 2.( 2015·安徽第10題 )如圖,L表示凹透鏡,MN為主光軸,O點(diǎn)為光心,F為焦點(diǎn)。圖甲和圖乙表示經(jīng)過凹透鏡的兩條特殊光路,請運(yùn)用凹透鏡的特殊光路,在圖丙中畫出物體AB通過凹透鏡所成虛像A'B'的光路圖。 【答案】如圖所示 命題點(diǎn)2凸透鏡成像的規(guī)律與應(yīng)用( ?？? ) 3.( 2017·安徽第12題 )物理學(xué)中,一些物理量間的變化關(guān)系,常用圖

2、像來表示。下列圖像表示正確的是( C ) 【解析】汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度是保持不變的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在電阻一定時(shí),導(dǎo)體的電流與電壓成正比,電壓變大,電流變大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與其深度之間成正比關(guān)系,深度越深,壓強(qiáng)越大,C項(xiàng)正確;凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距變大,像距變小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.( 2016·安徽第18題 )關(guān)于凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),完成以下內(nèi)容: ( 1 )首先應(yīng)將蠟燭、凸透鏡和　光屏　依次固定在光具座上,并調(diào)節(jié)它們的中心在同一高度。? ( 2 )圖中O為凸透鏡的光心,F為焦點(diǎn),請畫出燭焰上的S點(diǎn)發(fā)出的三條光線( 中間一條光線平行于主光軸 )經(jīng)凸透鏡后

3、的出射光線,并確定其像的位置S'。 【答案】如圖所示 ( 3 )實(shí)驗(yàn)中當(dāng)物距u等于焦距f時(shí),某同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)在光屏一側(cè)透過凸透鏡看到了燭焰正立、放大的像。對此下列解釋合理的是　B　。? A.因?yàn)闋T焰有一定的寬度,實(shí)際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍大于焦距 B.因?yàn)闋T焰有一定的寬度,實(shí)際上它的某些部分到凸透鏡的距離稍小于焦距 C.這是燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡表面反射形成的像 名師考點(diǎn)精講( ?學(xué)用見P16~19 )學(xué)思結(jié)合　高效突破 考點(diǎn)一透鏡 1.透鏡及與透鏡相關(guān)的概念 凸透鏡 凹透鏡 特征 中間厚、邊緣薄 中間薄、邊緣厚 相

4、 關(guān) 名 詞 光心 主軸上有個(gè)特殊的點(diǎn),通過這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不變,這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心 主光軸 通過透鏡兩個(gè)球面球心的直線 焦點(diǎn) 凸透鏡能使跟主光軸平行的光會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)( F )。凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn) 入射光線平行于主光軸,經(jīng)凹透鏡折射后,出射光線的反向延長線交于主光軸上一點(diǎn),這一點(diǎn)為虛焦點(diǎn)( F ) 焦距 　焦點(diǎn)　到透鏡　光心　的距離( 用f表示 )? 物距 　物體　到　光心　的距離( 用u表示 )? 像距 　像　到　光心　的距離( 用v表示 )? 2.透鏡對光的作用 凸透鏡 凹透鏡 對光的

5、作用 會(huì)聚　作用 發(fā)散　作用 特 殊 光 線 平 行 主 光 軸 平行主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線經(jīng)過焦點(diǎn) 平行主光軸的光經(jīng)凹透鏡折射后,折射光線的反向延長線經(jīng)過焦點(diǎn) 過 光 心 過光心的光不改變傳播方向,即不發(fā)生折射 過 焦 點(diǎn) 過焦點(diǎn)的光折射后折射光線與主光軸平行 1.對于凸透鏡而言,焦距是其重要的物理參數(shù)。凸透鏡凸起程度越大,對光的會(huì)聚能力越強(qiáng),那么它的焦距就越小。 2.折射光線總是偏向透鏡較厚的地方。 典例1　如圖所示,已給出了入射光線和折射光線,請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出合適的透鏡。 【解析】凸透鏡對光線

6、有會(huì)聚作用,題圖甲中折射光線與入射光線相比,向主光軸方向偏折,光線會(huì)聚了,所以方框內(nèi)為凸透鏡;凹透鏡對光線有發(fā)散作用,題圖乙中折射光線與入射光線相比,遠(yuǎn)離主光軸偏折,光線發(fā)散了,所以方框內(nèi)為凹透鏡。 【答案】如圖所示 【特別提醒】　 會(huì)聚作用和會(huì)聚光線是不同的,發(fā)散作用和發(fā)散光線也是不同的。會(huì)聚作用射出的不一定是會(huì)聚光線,發(fā)散作用射出的也不一定是發(fā)散光線。 典例2　( 2019·江蘇揚(yáng)州 )如圖,請完成光線通過凸透鏡的光路圖。 【解析】通過二倍焦距處的光線經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線通過凸透鏡另一側(cè)的二倍焦距處,通過光心的光線傳播方向不改變。 【答案】如圖所示 針對訓(xùn)

7、練 1.( 2019·四川巴中 )請將光路圖補(bǔ)充完整。 【答案】如圖所示 2.( 2019·湖北黃石 )凸透鏡如圖所示,MN為主光軸,O點(diǎn)為光心,F點(diǎn)為焦點(diǎn),請?jiān)趫D中畫出三條光線的折射光線,并作出物點(diǎn)S的像點(diǎn)S'( 注意保留作圖痕跡 )。 【答案】如圖所示 考點(diǎn)二生活中的透鏡 1.照相機(jī):鏡頭由一組透鏡組成,相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。照相時(shí),物體離照相機(jī)的鏡頭較遠(yuǎn),成倒立、縮小的實(shí)像。 2.投影儀:利用凸透鏡來成像,成像時(shí),物體離投影儀的鏡頭較近,成倒立、放大的實(shí)像。 3.放大鏡:生活中常用的放大鏡,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)凸透鏡,成像時(shí),物體離放大鏡的距離在一倍焦

8、距以內(nèi),成正立、放大的虛像。 典例3　 ( 2019·山東濰坊 )小明通過透鏡觀察“美麗濰坊”四個(gè)字,看到的情形如圖所示,下列說法正確的是( 　　 ) A.該透鏡只能成放大的像 B.該透鏡可以用作近視眼鏡 C.該透鏡可以用作照相機(jī)鏡頭 D.字到透鏡的距離小于此透鏡的焦距 【解析】題圖中看到的字是倒立、放大的,所以此透鏡是凸透鏡。凸透鏡可以成倒立、縮小的實(shí)像,A項(xiàng)錯(cuò)誤;矯正近視眼的眼鏡是凹透鏡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;照相機(jī)的鏡頭是凸透鏡,C項(xiàng)正確;題圖中凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,所以f

9、凸透鏡是一種基本光學(xué)元件,在生活中有廣泛的應(yīng)用。下列說法不正確的是( A ) A.用放大鏡觀察報(bào)紙時(shí),報(bào)紙應(yīng)放在一倍焦距之內(nèi),要使觀察的像更大且清晰些,報(bào)紙要靠近放大鏡 B.用投影儀放映物理試題時(shí),要使銀幕上所成像更大且清晰些,應(yīng)該讓鏡頭下降些,同時(shí)投影儀遠(yuǎn)離屏幕 C.用照相機(jī)照人像照時(shí),要使所成像更大且清晰些,應(yīng)該讓拍攝對象靠近鏡頭,同時(shí)鏡頭前伸 D.用照相機(jī)照人像照時(shí),要使所成像更大且清晰些,應(yīng)該改用長焦( 即焦距更長的 )鏡頭,同時(shí)鏡頭前伸 【解析】用放大鏡觀察報(bào)紙時(shí),報(bào)紙應(yīng)放在一倍焦距之內(nèi),要使觀察的像更大且清晰些,報(bào)紙要遠(yuǎn)離放大鏡,A項(xiàng)符合題意。 考點(diǎn)三凸透鏡成

10、像規(guī)律與應(yīng)用 1.成像原理:光的折射 實(shí)像 虛像 光路圖 成像解讀 折射光線會(huì)聚而成 折射光線的反向延長線會(huì)聚而成 2.成像規(guī)律 ( 1 )靜態(tài)規(guī)律與應(yīng)用 物距u 像的性質(zhì) 像距v 像與物相 對鏡的位置 應(yīng)用 大小 正倒 虛實(shí) u>2f 縮小 倒立 實(shí)像 f2f 投影儀 u=f 不成像 測焦距 uf 同側(cè) 放大鏡 ( 2 )動(dòng)態(tài)規(guī)律 物近像遠(yuǎn)像變大:無論成實(shí)像還是虛像

11、,只要物體向焦點(diǎn)位置靠近,像都會(huì)　遠(yuǎn)離　透鏡,像不一定是放大的,但肯定是逐漸　變大　的;反之,物遠(yuǎn)像近像變小:無論成實(shí)像還是虛像,物體遠(yuǎn)離焦點(diǎn),像就會(huì)向透鏡靠近,像不一定是縮小的,但像肯定是逐漸　變小　的。? 典例4　如圖所示,小明將凸透鏡( f=10 cm )固定在光具座40 cm的位置,探究凸透鏡的成像規(guī)律。下列說法不正確的是( 　　 ) A.將蠟燭從焦點(diǎn)內(nèi)某處向透鏡方向移動(dòng)過程中,像逐漸變小 B.當(dāng)光屏上成清晰的像時(shí),拿開光屏,眼睛在一定范圍內(nèi)仍能看到像 C.將蠟燭放在10 cm處,移動(dòng)光屏,光屏上可得到倒立、縮小的清晰像 D.當(dāng)光屏上成清晰像時(shí),在貼近凸透鏡左側(cè)的

12、位置放一遠(yuǎn)視鏡片,向右移動(dòng)光屏,光屏上仍能得到清晰的像 【解析】蠟燭從焦點(diǎn)內(nèi)某處向透鏡方向移動(dòng)過程中,即蠟燭遠(yuǎn)離焦點(diǎn),所成的虛像將變小,A項(xiàng)正確;發(fā)光物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后是會(huì)聚的,經(jīng)過成像點(diǎn)后是發(fā)散的,所以眼睛必須在成像點(diǎn)以外的光線發(fā)散區(qū)域才能看到這個(gè)像;當(dāng)眼睛在原光屏處不能看到發(fā)光體的像,眼睛靠近凸透鏡也不能看到像,當(dāng)眼睛從原光屏位置遠(yuǎn)離凸透鏡,能看到像,B項(xiàng)正確;當(dāng)蠟燭放在10cm處,物距u=30cm>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,C項(xiàng)正確;若在蠟燭和透鏡間放一遠(yuǎn)視眼鏡,遠(yuǎn)視眼鏡為凸透鏡,對光線有會(huì)聚作用,此時(shí)所成的像將靠近透鏡,所以應(yīng)向左移動(dòng)光屏,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 D 【類

13、型突破】　凸透鏡成像規(guī)律的記憶法 1.一倍焦距是虛實(shí)像的分界點(diǎn),二倍焦距是放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn);當(dāng)物比像大時(shí),物距也比像距大,反之亦然。 2.成實(shí)像時(shí),在凸透鏡前加一透鏡后在光屏上重新成像。若加凸透鏡,需將物體或光屏靠近凸透鏡;若加凹透鏡,需將物體或光屏遠(yuǎn)離凸透鏡。 針對訓(xùn)練 4.( 2019·江蘇徐州 )在“探究凸透鏡成像規(guī)律”時(shí),開始時(shí)燭焰在光屏上成縮小的像,接著把物距調(diào)整為剛才的一半,移動(dòng)光屏使?fàn)T焰在光屏上成像,此時(shí)的像( D ) A.是放大的 B.是縮小的 C.是等大的 D.以上三種都有可能 5.( 2019·山東泰安 )如圖所示,在“探究凸透鏡成像的

14、規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,燭焰在距離凸透鏡8 cm處時(shí),在距離凸透鏡15 cm處的光屏上成倒立的像。保持蠟燭和光屏不動(dòng),現(xiàn)把凸透鏡向光屏方向移動(dòng)7 cm,下列關(guān)于燭焰在光屏上成像的說法正確的是( B ) A.不能成清晰的像 B.成倒立的縮小的像 C.成倒立的放大的像 D.成倒立的等大的像 【解析】由題意知,u=8 cm,v=15 cm時(shí)成倒立的像,此時(shí)f2f,解得f<7.5 cm,所以4 cm2f,

15、v'=15 cm-7 cm=8 cm,f

16、視網(wǎng)膜上,如圖丙。反之,當(dāng)物體遠(yuǎn)離人眼,設(shè)晶狀體本身情況不變,那么所成的像到晶狀體的距離會(huì)　變小　,像就不能落在視網(wǎng)膜上,但晶狀體通過適度調(diào)節(jié)變　薄　,折射能力變　弱　,也可將像成在視網(wǎng)膜上。? 2.近視及矯正 近視眼看不清　遠(yuǎn)　處的物體,原因是晶狀體的折射能力太　強(qiáng)　,像落在視網(wǎng)膜的　前面　,如圖甲,應(yīng)用一個(gè)對光起　發(fā)散　作用的　凹透鏡　來矯正,如圖乙。? 3.遠(yuǎn)視及矯正 遠(yuǎn)視眼看不清　近　處的物體,原因是晶狀體的折射能力太　弱　,像落在視網(wǎng)膜的　后面　,如圖丙。應(yīng)用一個(gè)對光起　會(huì)聚　作用的　凸透鏡　來矯正,如圖丁。? 典例5　( 2019·山東棗莊 )智能手機(jī)給人

17、們帶來了許多便利,但長時(shí)間盯著手機(jī)屏幕,容易導(dǎo)致視力下降。下列關(guān)于近視眼及其矯正的原理圖正確的是( 　　 ) A.甲、乙 B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁 【解析】近視眼是由于晶狀體對光線的會(huì)聚能力太強(qiáng),使遠(yuǎn)處物體射來的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的前方,近視眼需配戴凹透鏡進(jìn)行矯正。 【答案】 A 【類型突破】　近視與遠(yuǎn)視的矯正 物體像成在視網(wǎng)膜前近視眼戴凹透鏡 物體像成在視網(wǎng)膜后遠(yuǎn)視眼戴凸透鏡 針對訓(xùn)練 6.( 2019·四川綿陽 )人進(jìn)入老年后,眼睛睫狀體對晶狀體的調(diào)節(jié)能力減弱,太遠(yuǎn)、太近的物體都看不清楚。近視遠(yuǎn)視一體眼鏡( 雙光鏡 )可以解決這個(gè)問題,戴上這種眼鏡

18、,透過下半部分可以看清書上文字,透過上半部分鏡片可以看清遠(yuǎn)處景物。由此可知,近視遠(yuǎn)視一體眼鏡下半部分是　凸　透鏡,上半部分鏡片對光具有　發(fā)散　( 選填“會(huì)聚”或“發(fā)散” )作用。? 【解析】透過下半部分可以看清書上文字,說明不戴眼鏡時(shí)不能看清近處物體,是遠(yuǎn)視眼,需戴凸透鏡進(jìn)行矯正,所以下半部分是凸透鏡;透過上半部分鏡片可以看清遠(yuǎn)處景物,說明不戴眼鏡時(shí)不能看清遠(yuǎn)處物體,是近視眼,需戴凹透鏡進(jìn)行矯正,所以上半部分是凹透鏡,對光具有發(fā)散作用。 重難題型探究( ?學(xué)用見P19 )思維拓展　素養(yǎng)提升 類型一　思想方法型 1.某初三畢業(yè)班照集體照時(shí),發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)沒有進(jìn)入鏡頭

19、,為了使全體同學(xué)都進(jìn)入鏡頭,應(yīng)采取:人不動(dòng),照相機(jī)　遠(yuǎn)離　( 選填“遠(yuǎn)離”或“靠近” )同學(xué)們一些,同時(shí)鏡頭往　里縮　( 選填“前伸”或“里縮” )一些。? 2.( 2019·合肥包河區(qū)模擬 )如圖,L為凸透鏡,MN為其主光軸,O為光心,F為其焦點(diǎn),若AB表示點(diǎn)燃的蠟燭,請?jiān)趫D中利用凸透鏡成像的知識(shí)作出非特殊的入射光線AP通過凸透鏡折射后對應(yīng)的出射光線( 提示:先作出蠟燭的像 )。 【答案】如圖所示 3.( 2019·浙江溫州 )將一蠟燭放在裝有水的燒瓶前,調(diào)整蠟燭和燒瓶至如圖所示位置,在墻壁上得到清晰的像。該像的性質(zhì)是( D ) A.縮小的虛像 B.

20、放大的虛像 C.縮小的實(shí)像 D.放大的實(shí)像 4.夜晚,發(fā)著光的小螢火蟲從放大鏡的2倍焦距處沿著主光軸勻速飛行過程中,螢火蟲發(fā)出的通過放大鏡部分的光逐漸減少,則螢火蟲的像( C ) A.遠(yuǎn)離放大鏡,平均速度小于螢火蟲的飛行速度 B.遠(yuǎn)離放大鏡,平均速度大于螢火蟲的飛行速度 C.靠近放大鏡,平均速度小于螢火蟲的飛行速度 D.靠近放大鏡,平均速度大于螢火蟲的飛行速度 【解析】由于螢火蟲發(fā)出的通過放大鏡部分的光逐漸減少,說明螢火蟲離放大鏡( 凸透鏡 )越來越遠(yuǎn),所成的像越來越小,像的位置變化范圍在1倍焦距和2倍焦距之間,故像的平均速度小于螢火蟲的飛行速度,C項(xiàng)正確。 類型二　解題

21、規(guī)律型 5.( 2019·合肥蜀山區(qū)一模 )蠟燭放在如圖所示位置,通過凸透鏡成倒立、縮小的像,小紅畫了圖中的光路,下列說法正確的是( C ) A.小紅畫的光路是正確的 B.蠟燭通過透鏡成的是虛像 C.透鏡的焦距小于10 cm D.透鏡的焦距大于20 cm 6.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)光屏、透鏡及燭焰的相對位置如圖所示時(shí),恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像。由此判斷這個(gè)凸透鏡的焦距可能是( A ) A.介于8~10 cm之間 B.介于10~16 cm之間 C.小于8 cm D.大于20 cm 【解析】由題圖知,u=20 cm,v=16 cm,且光屏上得到一

22、個(gè)清晰的像,由凸透鏡成像規(guī)律可知,此時(shí)的像是倒立、縮小的實(shí)像,所以u=20 cm>2f,2f>v=16 cm>f,解得8 cm

23、驗(yàn)裝置:如圖所示,光具座、凸透鏡、光屏、蠟燭。 2.實(shí)驗(yàn)操作 ( 1 )了解凸透鏡的焦距,或用平行光聚焦法測出焦距的大小。 ( 2 )點(diǎn)燃蠟燭,調(diào)整凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心與燭焰的焰心在　同一高度　。? ( 3 )實(shí)驗(yàn)中,保持　凸透鏡　的位置不動(dòng),通過改變蠟燭的位置( 調(diào)整物距 ),移動(dòng)　光屏　找像,記錄每次物距、像距、像的特點(diǎn)及蠟燭在移動(dòng)過程中像的變化情況。? ( 4 )如果某次實(shí)驗(yàn)在光屏上找不到像,可能是蠟燭到透鏡的距離小于　一倍焦距　或蠟燭恰在　一倍焦距上　。? ( 5 )觀察虛像時(shí)人眼應(yīng)在透鏡的另一側(cè)透過凸透鏡觀察。 針對訓(xùn)練 1.(

24、 2019·甘肅天水 )如圖是探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。 ( 1 )為了使?fàn)T焰的像呈現(xiàn)在光屏的中央,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏使它們的中心大致在　同一高度　。? ( 2 )當(dāng)蠟燭位于圖中的B處時(shí),移動(dòng)光屏到D處,觀察到光屏上呈現(xiàn)清晰的像,此時(shí)像和物大小相等,則該凸透鏡焦距為　10.0　cm。? ( 3 )緊接著用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的下半部分,發(fā)現(xiàn)光屏上呈現(xiàn)的像是　完整　( 選填“完整”或“不完整” )的。? ( 4 )當(dāng)把蠟燭向右移動(dòng)5 cm,屏上的像變得模糊。要使像變清晰,光屏應(yīng)向右適當(dāng)移動(dòng),此時(shí)光屏上的像應(yīng)該是倒立、　放大　( 選填“放大”

25、“等大”或“縮小” )的實(shí)像。? 2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,將蠟燭、焦距等于10 cm的凸透鏡、光屏放在光具座上,把凸透鏡固定在50 cm處。 ( 1 )將蠟燭放在A點(diǎn),光屏在B位置上,為了找到清晰的像,應(yīng)將光屏向　左　( 選填“左”或“右” )移動(dòng)。? ( 2 )依次改變蠟燭的位置,移動(dòng)光屏,直到找到清晰的像。記錄的數(shù)據(jù)如表。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 物距/cm 40 35 30 25 20 15 像距/cm 13.5 14 15 16.7 20 30 將蠟燭放在C點(diǎn)觀察到燭焰的正立、放大的虛像后,若希望看到更大的虛像,應(yīng)將蠟燭向　左　( 選填“左”或“右” )移動(dòng)。? 17