第五章凸透镜成像规律

1、第五章透镜及其应用 知识点知识点1 1透镜透镜 课标要求课标要求 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 1.1.图甲表示图甲表示_,_,对光线具有对光线具有_作用。作用。 2.2.图乙表示图乙表示_,_,对光线具有对光线具有_作用。作用。 如图是应用凸透镜对光线的如图是应用凸透镜对光线的_作用作用, ,易燃易燃 物应放在凸透镜的物应放在凸透镜的_处。处。 凸透镜凸透镜会聚会聚 凹透镜凹透镜发散发散 会聚会聚 焦点焦点 知识点知识点2 2凸透镜成像规律及其应用凸透镜成像规律及其应用 课标要求课标要求 探究并知道凸透镜成像的规律探究并知道凸透镜成像的规律;

2、;了解凸透镜成像了解凸透镜成像 规律的应用规律的应用 1.1.凸透镜成像规律及其应用：凸透镜成像规律及其应用： 项目项目 物距物距 与物的与物的 位置位置 关系关系 像的特点像的特点( (正倒、正倒、 大小、虚实大小、虚实) ) 像距像距应用应用 u2fu2f异侧异侧_fv2ffv2f_ u=2fu=2f异侧异侧_v=2fv=2f测焦距测焦距 fu2ffu2fv2f_ u=fu=f不成像不成像 获得平获得平 行光束行光束 ufuf同侧同侧_ 倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像 照相机照相机 倒立、等大的实像倒立、等大的实像 倒立、放大的实像倒立、放大的实像投影仪投影仪 正立、放大的虚像正立、放大

3、的虚像放大镜放大镜 2.2.眼睛和眼镜：眼睛和眼镜： (1)(1)眼睛的成像原理。眼睛的成像原理。 原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个_,_,把来自把来自 物体的光会聚在物体的光会聚在_上上, ,形成物体的像。视网膜相当于形成物体的像。视网膜相当于_。 成像特点：成像特点：_。 凸透镜凸透镜 视网膜视网膜光屏光屏 倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像 (2)(2)近视眼、远视眼的比较。近视眼、远视眼的比较。 凹透镜凹透镜太强太强 太弱太弱凸透镜凸透镜 结合表格结合表格, ,辨别近视眼和远视眼辨别近视眼和远视眼 图甲是图甲是_眼眼, ,图乙是图乙是_眼。眼。

4、 近视近视远视远视 3.3.显微镜和望远镜：显微镜和望远镜： (1)(1)视角：物体越大视角：物体越大, ,物体距离眼睛越近物体距离眼睛越近, ,视角越视角越_(_(选填选填“大大” 或或“小小”) )。 (2)(2)显微镜：看到显微镜：看到_的虚像。的虚像。 (3)(3)望远镜：使像被望远镜：使像被_,_,看到看到_的虚像。的虚像。 正立、放大正立、放大 拉近拉近正立、放大正立、放大 大大 1.16091.1609年年, ,意大利物理学家意大利物理学家_首次用望远镜观察天体首次用望远镜观察天体, ,支支 持了哥白尼的持了哥白尼的“_”_”。 2.18462.1846年年, ,根据根据_发现的

5、万有引力定律发现的万有引力定律, ,发现了发现了“海王星海王星”。 3.19903.1990年年,“_”,“_”太空望远镜的升空太空望远镜的升空, ,使人类观测宇宙的能使人类观测宇宙的能 力空前提高。力空前提高。 4.4.银河系是宇宙星系中的一员银河系是宇宙星系中的一员, ,太阳是银河系恒星中的一员太阳是银河系恒星中的一员, ,太太 阳周围有八大行星阳周围有八大行星, ,地球在地球在_条轨道上。条轨道上。 知识点知识点3 3探索宇宙探索宇宙 课标要求课标要求 了解人类探索太阳系及宇宙的历程了解人类探索太阳系及宇宙的历程, ,知道对宇宙的探知道对宇宙的探 索将不断深入索将不断深入, ,关注探索宇

6、宙的一些重大活动关注探索宇宙的一些重大活动 伽利略伽利略 日心说日心说 牛顿牛顿 哈勃哈勃 第三第三 (1)(1)放大镜为放大镜为镜镜, ,对光线起对光线起作用。作用。 (2)(2)如图通过放大镜看到眼睛的像是如图通过放大镜看到眼睛的像是像。像。 (3)(3)当用放大镜看远处的物体时当用放大镜看远处的物体时, ,成成像。像。 (4)(4)利用凸透镜可以矫正利用凸透镜可以矫正眼。眼。 参考答案：参考答案：(1)(1)凸透会聚凸透会聚 (2)(2)正立、放大、虚正立、放大、虚 (3)(3)倒立、缩小、实倒立、缩小、实(4)(4)远视远视 1.1.凸透镜凸透镜( (如图如图) )： (1)(1)过光

7、心的光线传播方向不变。过光心的光线传播方向不变。 (2)(2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点。平行于主光轴的光线折射光线过焦点。 (3)(3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴。过焦点的光线折射光线平行于主光轴。 (4)(4)过两倍焦距处的光线折射光线过两倍焦距处。过两倍焦距处的光线折射光线过两倍焦距处。 高频考点高频考点1 1透镜的特殊光线透镜的特殊光线 中考题眼中考题眼 凸凸( (凹凹) )透镜的特殊光线的作图透镜的特殊光线的作图 根据特殊光线判断透镜的种类根据特殊光线判断透镜的种类 2.2.凹透镜凹透镜( (如图如图) )： (1)(1)过光心的光线传播方向不变。过光心的光线传播方向不变

8、。 (2)(2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。 (3)(3)入射光线的延长线过焦点入射光线的延长线过焦点, ,折射光线平行于主光轴。折射光线平行于主光轴。 【典例【典例1 1】如图所示如图所示, ,请画出入射或折射光线请画出入射或折射光线, ,使光路完整。使光路完整。 【思路导引【思路导引】解决本题的思路：解决本题的思路： 【精讲精析【精讲精析】本题考查凸透镜和凹透镜的特殊光线画法。凸透本题考查凸透镜和凹透镜的特殊光线画法。凸透 镜的特殊光线：镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于焦平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于焦 点

9、点; ;通过凸透镜光心的光线传播方向不变通过凸透镜光心的光线传播方向不变; ;由焦点发出或经由焦点发出或经 过焦点射向凸透镜的光线过焦点射向凸透镜的光线, ,平行于主光轴。凹透镜的特殊光线：平行于主光轴。凹透镜的特殊光线： 平行于凹透镜主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线经平行于凹透镜主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线经 过焦点过焦点; ;延长线经过凹透镜焦点的光线折射后平行于主光延长线经过凹透镜焦点的光线折射后平行于主光 轴轴; ;过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变。过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变。 答案：答案： 【失误档案【失误档案】特殊光线作图特殊光线作图, ,易出现以下失

10、误：易出现以下失误： (1)(1)误认为光线在焦点处停止误认为光线在焦点处停止, ,实际上光线经过焦点后仍然继续实际上光线经过焦点后仍然继续 传播。传播。 (2)(2)光线漏标箭头或者箭头方向标反。光线漏标箭头或者箭头方向标反。 (3)(3)误将光线的反向延长线画成实线误将光线的反向延长线画成实线, ,应用虚线表示。应用虚线表示。 【变式训练【变式训练】请根据凸透镜和凹透镜对光线的作用完成光路。请根据凸透镜和凹透镜对光线的作用完成光路。 【解析【解析】本题考查凸透镜和凹透镜的两条特殊光线的作图。平本题考查凸透镜和凹透镜的两条特殊光线的作图。平 行于凸透镜主光轴的光线行于凸透镜主光轴的光线, ,

11、经过凸透镜后经过凸透镜后, ,折射光线必定经过凸折射光线必定经过凸 透镜的焦点透镜的焦点; ;过焦点的光线通过凸透镜后过焦点的光线通过凸透镜后, ,必定平行于主光轴。必定平行于主光轴。 凹透镜对光线具有发散作用凹透镜对光线具有发散作用, ,平行于主光轴的光线经凹透镜折平行于主光轴的光线经凹透镜折 射后射后, ,折射光线的反向延长线过另一侧的焦点折射光线的反向延长线过另一侧的焦点, ,过光心的光线其过光心的光线其 传播方向不改变。传播方向不改变。 答案：答案：如图所示如图所示 如图所示如图所示,MM,MM 为主光轴为主光轴,S,S为发光体为发光体,S,S 为它通过凸透镜所成像为它通过凸透镜所成像

12、 的位置的位置, ,试在图中：试在图中： (1)(1)画出凸透镜所放的位置。画出凸透镜所放的位置。 (2)(2)标出凸透镜的焦点。标出凸透镜的焦点。 【解析【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的应用。由于通过光本题考查凸透镜的三条特殊光线的应用。由于通过光 心的光线传播方向不变心的光线传播方向不变, ,故可以连接故可以连接S S、S,S,连线与连线与MMMM的交点即的交点即 为光心为光心O;O;射向透镜的所有光线经折射后会聚于像点射向透镜的所有光线经折射后会聚于像点SS。故平行。故平行 于主光轴的光线经透镜后到达于主光轴的光线经透镜后到达S,S,与主光轴的交点即为焦点。与主光轴的交点即为焦点。

13、 答案：答案：如图所示如图所示 高频考点高频考点2 2凸透镜成像规律及其应用凸透镜成像规律及其应用 中考题眼中考题眼 凸透镜的成像规律凸透镜的成像规律凸透镜成像规律的应用凸透镜成像规律的应用 像距随物距变化的规律像距随物距变化的规律 分析成像情况可知如下成像规律：分析成像情况可知如下成像规律： 记忆口诀：记忆口诀： 一焦分虚实一焦分虚实, ,二焦分大小二焦分大小; ;实像异侧倒实像异侧倒, ,物远像变小物远像变小; ; 虚像同侧立虚像同侧立, ,物远像变大物远像变大; ;像大像距大像大像距大, ,像小像距小。像小像距小。 【典例【典例2 2】在做凸透镜成像实验时在做凸透镜成像实验时, ,把物体

14、把物体 从从2 2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中, ,像及像距的变化情像及像距的变化情 况是况是( () ) A.A.像逐渐变小像逐渐变小, ,像距逐渐变小像距逐渐变小 B.B.像逐渐变小像逐渐变小, ,像距逐渐变大像距逐渐变大 C.C.像逐渐变大像逐渐变大, ,像距逐渐变大像距逐渐变大 D.D.像逐渐变大像逐渐变大, ,像距逐渐变小像距逐渐变小 【思路导引【思路导引】明确凸透镜成实像时物距、像距及像大小的关系。明确凸透镜成实像时物距、像距及像大小的关系。 【精讲精析【精讲精析】选选C C。本题考查凸透镜成像规律。成像应用规律。本题考查凸透镜成像规律。成像应用

15、规律, , 像跟物向同一方向移动像跟物向同一方向移动, ,物体从物体从2 2倍焦距外沿主光轴移向焦点靠倍焦距外沿主光轴移向焦点靠 近透镜近透镜, ,像就要远离透镜像就要远离透镜, ,像距逐渐变大像距逐渐变大; ;像的大小取决于像距像的大小取决于像距 与物距的关系与物距的关系, ,像距逐渐变大像距逐渐变大, ,像就逐渐变大像就逐渐变大, ,故选故选C C。 【方法归纳【方法归纳】照相机、投影仪、放大镜的成像大小调节照相机、投影仪、放大镜的成像大小调节 (1)(1)照相机、投影仪：物距变小照相机、投影仪：物距变小, ,像距变大像距变大, ,像变大像变大; ;物距变大物距变大, , 像距变小像距变小

16、, ,像变小。像变小。 (2)(2)放大镜：物体离焦点越远放大镜：物体离焦点越远, ,像离透镜越近像离透镜越近, ,像越小像越小; ;物体越靠物体越靠 近焦点近焦点, ,像离透镜越远像离透镜越远, ,像越大。像越大。 【变式训练【变式训练】如图是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是如图是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是 成成( (选填选填“等大等大”“”“缩小缩小”或或“放大放大”) )、 ( (选填选填“正立正立”或或“倒立倒立”) )的实像的实像, ,平面镜的作用是平面镜的作用是 。如果图中。如果图中h=40 cm,h=40 cm,则凸透镜焦距不可能小于则凸透镜焦距不可能小于cmcm。

17、 【解析【解析】本题考查凸透镜成像的规律及应用。投影仪是利用物本题考查凸透镜成像的规律及应用。投影仪是利用物 体到凸透镜的距离大于体到凸透镜的距离大于1 1倍焦距小于倍焦距小于2 2倍焦距时倍焦距时, ,成倒立、放大成倒立、放大 的实像原理的实像原理, ,其中平面镜的作用是改变光的传播方向其中平面镜的作用是改变光的传播方向, ,使得射向使得射向 天花板的光能在屏幕上成像天花板的光能在屏幕上成像; ;由由fu2f,fu2f,即即f40cm2f,f40cm2f,得得 20cmf40cm,20cmf40cm,故凸透镜焦距不可能小于故凸透镜焦距不可能小于20 cm20 cm。 答案：答案：放大倒立改变

18、光的传播方向放大倒立改变光的传播方向2020 高频考点高频考点3 3近视眼和远视眼的成因及矫正近视眼和远视眼的成因及矫正 中考题眼中考题眼 近视眼和远视眼的成因近视眼和远视眼的成因近视眼和远视眼的矫近视眼和远视眼的矫 正正实验探究近视眼和远视眼的成因及矫正实验探究近视眼和远视眼的成因及矫正 【方法归纳【方法归纳】眼镜的度数眼镜的度数 眼镜的规格通常不用焦距眼镜的规格通常不用焦距, ,而是用而是用“度度”表示表示, ,其数值等于焦距其数值等于焦距 ( (单位是单位是m)m)倒数的倒数的100100倍倍, ,即：度数即：度数= = 。 100 f 【拓展延伸【拓展延伸】眼睛中的透镜眼睛中的透镜 角

19、膜光通过透明的称为角膜的前表面进入眼睛。角膜能防止角膜光通过透明的称为角膜的前表面进入眼睛。角膜能防止 灰尘进入眼睛灰尘进入眼睛, ,它也起着透镜的作用它也起着透镜的作用, ,保证来自不同方向的光线保证来自不同方向的光线 都能进入眼睛。都能进入眼睛。 虹膜虹膜可以改变进入眼睛的光线数量虹膜虹膜可以改变进入眼睛的光线数量, ,是一块可伸缩的肌是一块可伸缩的肌 肉环。虹膜使眼睛带上了颜色。多数人的虹膜是褐色的肉环。虹膜使眼睛带上了颜色。多数人的虹膜是褐色的, ,也有也有 人的虹膜是蓝色或绿色的。人的虹膜是蓝色或绿色的。 瞳孔瞳孔是眼睛中的黑色部分。事实上它是角膜覆盖下的一瞳孔瞳孔是眼睛中的黑色部分

20、。事实上它是角膜覆盖下的一 个洞。瞳孔呈黑色是因为它直通眼睛黑暗的内部。虹膜通过肌个洞。瞳孔呈黑色是因为它直通眼睛黑暗的内部。虹膜通过肌 肉环的伸缩来控制瞳孔的大小。在光线昏暗时肉环的伸缩来控制瞳孔的大小。在光线昏暗时, ,瞳孔变大瞳孔变大, ,更多更多 的光进入眼睛的光进入眼睛; ;在光线耀眼时在光线耀眼时, ,瞳孔变小瞳孔变小, ,减少了进入眼睛的光减少了进入眼睛的光 线数量。线数量。 【典例【典例3 3】小张同学最近小张同学最近 感觉视力下降。他去看医生时感觉视力下降。他去看医生时, ,医生用如图医生用如图 所示的示意图为他讲解视力下降的道理。所示的示意图为他讲解视力下降的道理。 由图可

21、知由图可知, ,他的眼睛患有他的眼睛患有视视, ,应佩应佩 戴戴( (选填选填“凹凹”或或“凸凸”) )透镜矫正视力。透镜矫正视力。 【思路导引【思路导引】明确近视眼的成因及矫正是解决此题的关键明确近视眼的成因及矫正是解决此题的关键 【精讲精析【精讲精析】本题考查了近视眼的成因。由题图可知本题考查了近视眼的成因。由题图可知, ,远处物远处物 体成像在视网膜前面体成像在视网膜前面, ,所以患的是近视眼所以患的是近视眼, ,近视眼是由于晶状体近视眼是由于晶状体 曲度变大曲度变大, ,会聚能力增强会聚能力增强, ,即折光能力增强即折光能力增强, ,应佩戴凹透镜应佩戴凹透镜, ,使光使光 线推迟会聚。

22、线推迟会聚。 答案：答案：近凹近凹 高频考点高频考点光学光学“暗箱暗箱”问题问题 中考题眼中考题眼 根据入射光线、反射光线或折射光线填合适根据入射光线、反射光线或折射光线填合适 的光学元件的光学元件根据透镜的特殊光线填合适的根据透镜的特殊光线填合适的 透镜透镜根据对光线的作用根据对光线的作用( (会聚或发散会聚或发散) )填合填合 适的光学元件适的光学元件 给出光线的部分传播途径给出光线的部分传播途径, ,要求确定光学元件。解决此类问题要求确定光学元件。解决此类问题 的一般步骤为：的一般步骤为： 1.1.先明确各光学元件对光线的作用：先明确各光学元件对光线的作用： (1)(1)平面镜平面镜镜面

23、反射镜面反射( (平行射入平行射入, ,平行射出平行射出) )。 (2)(2)凹面镜凹面镜( (凹镜凹镜)()(或凸透镜或凸透镜)反射反射( (或折射或折射) )后起会聚作用。后起会聚作用。 (3)(3)凸面镜凸面镜( (凸镜凸镜)()(或凹透镜或凹透镜)反射反射( (或折射或折射) )后起发散作用。后起发散作用。 2.2.判定光学元件是使光线发生反射还是折射判定光学元件是使光线发生反射还是折射, ,以确定用面镜还以确定用面镜还 是用透镜。是用透镜。 3.3.分析光学元件的作用分析光学元件的作用, ,它是使光线会聚还是发散它是使光线会聚还是发散, ,从而确定面从而确定面 镜或透镜的种类镜或透镜

24、的种类( (是凸面镜还是凹面镜或是凸透镜还是凹透镜是凸面镜还是凹面镜或是凸透镜还是凹透镜) )。 4.4.把题目所给的入射光线和出射光线连接起来把题目所给的入射光线和出射光线连接起来, ,使光路保持连使光路保持连 续。续。 5.5.在光路发生改变的位置上填入选定的光学元件。在光路发生改变的位置上填入选定的光学元件。 【典例【典例】要使光线发生如图所示的偏折要使光线发生如图所示的偏折, ,在方框内适当地画出在方框内适当地画出 合适的光学元件合适的光学元件( (保留作图痕迹保留作图痕迹),),一种利用光的反射一种利用光的反射, ,一种利用一种利用 光的折射。光的折射。 【思路导引【思路导引】明确光

25、学元件对光线的作用是解答本题的关键。明确光学元件对光线的作用是解答本题的关键。 (1)(1)平面镜使光线发生反射平面镜使光线发生反射, ,可以改变光的传播方向可以改变光的传播方向; ; (2)(2)凸凸( (凹凹) )透镜使光线发生折射透镜使光线发生折射, ,也可以改变光的传播方向。也可以改变光的传播方向。 【精讲精析【精讲精析】本题达到改变光路目的有三种方法：镜面反射、本题达到改变光路目的有三种方法：镜面反射、 凸透镜折射、凹透镜折射。平面镜反射注意反射角等于入射角凸透镜折射、凹透镜折射。平面镜反射注意反射角等于入射角, , 凸透镜注意光线要在主光轴上方才能向下偏折凸透镜注意光线要在主光轴上

26、方才能向下偏折, ,凹透镜发散要凹透镜发散要 在主光轴下方才能向下偏折。在主光轴下方才能向下偏折。 答案：答案： 【变式训练【变式训练】根据图中光的传播方向根据图中光的传播方向, ,在虚线框内画上凸透镜在虚线框内画上凸透镜 或凹透镜。或凹透镜。 【解析【解析】本题考查透镜对光的作用。凸透镜对光有会聚作用本题考查透镜对光的作用。凸透镜对光有会聚作用, , 会聚指的是靠近主光轴会聚指的是靠近主光轴; ;凹透镜对光有发散作用凹透镜对光有发散作用, ,发散指的是远发散指的是远 离主光轴。图中出射光线与入射光线相比离主光轴。图中出射光线与入射光线相比, ,偏离主光轴偏离主光轴, ,则虚线则虚线 框中应填

27、凹透镜。框中应填凹透镜。 答案：答案：如图所示如图所示 实验探究实验探究凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律 考查角度考查角度 实验器材的放置和调节实验器材的放置和调节成像的性质和对应的成像的性质和对应的 像距及物距像距及物距像距随物距变化的规律像距随物距变化的规律, ,像随像距变像随像距变 化的规律化的规律物像的物像的“可逆性可逆性”凸透镜的缺损凸透镜的缺损 或遮挡对成像的影响或遮挡对成像的影响光屏接收不到像的原因光屏接收不到像的原因 1.1.实验原理：实验原理：_。 2.2.实验设计：实验设计： 思路：明确凸透镜的焦距思路：明确凸透镜的焦距, ,使使_不动不动, ,将蜡烛由远及近靠将蜡烛由远及

28、近靠 近凸透镜近凸透镜, ,移动移动_,_,直到上面呈现清晰的像直到上面呈现清晰的像, ,记录每次成像时记录每次成像时 物距和对应的像距及成像的特点。物距和对应的像距及成像的特点。 光的折射光的折射 凸透镜凸透镜 光屏光屏 3.3.问题探究：问题探究： (1)(1)做实验时做实验时, ,如何选择合适焦距的凸透镜如何选择合适焦距的凸透镜? ? 提示：提示：根据光具座长度根据光具座长度L L与焦距与焦距f f的关系：的关系：L4fL4f。 (2)(2)实验中应该如何调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度实验中应该如何调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度? ? 提示：提示：为了保证烛焰的像成在光屏的中央为了保证烛焰的

29、像成在光屏的中央, ,必须使烛焰、凸透必须使烛焰、凸透 镜、光屏三者的中心在同一高度镜、光屏三者的中心在同一高度( (或同一条直线上或同一条直线上) )。 (3)(3)怎样才能在光屏上找到怎样才能在光屏上找到“清晰的像清晰的像”? ? 提示：提示：缓慢地多次前后移动光屏缓慢地多次前后移动光屏, ,并不断比较光屏上像的并不断比较光屏上像的“清清 晰程度晰程度”, ,直到光屏上的像直到光屏上的像“最清晰最清晰”为止。为止。 (4)(4)随着实验的进行随着实验的进行, ,像在光屏上的位置越来越高像在光屏上的位置越来越高, ,甚至超过了甚至超过了 光屏的顶端光屏的顶端, ,为什么为什么? ?应如何解决

30、应如何解决? ? 提示：提示：蜡烛燃烧的时间越长蜡烛燃烧的时间越长, ,蜡烛越短蜡烛越短, ,烛焰的位置就越低烛焰的位置就越低, ,所所 以像的位置就越高。当发现像的位置超过了光屏的顶端时以像的位置就越高。当发现像的位置超过了光屏的顶端时, ,有有 三种方法调整：三种方法调整：将光屏向上移动将光屏向上移动; ;将蜡烛向上移动将蜡烛向上移动; ;将凸将凸 透镜向下移动。透镜向下移动。 (5)(5)凸透镜成放大的实像时凸透镜成放大的实像时, ,物距跟像距相比物距跟像距相比, ,哪个比较大哪个比较大? ?成缩成缩 小的实像时小的实像时, ,物距跟像距相比物距跟像距相比, ,哪个比较大哪个比较大? ?

31、 提示：提示：凸透镜成放大的实像时凸透镜成放大的实像时, ,物距小于像距物距小于像距; ;成缩小的实像时成缩小的实像时, , 物距大于像距。物距大于像距。 【易错警示【易错警示】物与像的物与像的“可逆性可逆性”：成实像时：成实像时(u=2f(u=2f时除外时除外),), 物像互换位置物像互换位置, ,只成像的大小互换只成像的大小互换, ,即换前成缩小的像即换前成缩小的像, ,换后成换后成 放大的像放大的像; ;换前成放大的像换前成放大的像, ,换后成缩小的像换后成缩小的像; ;当当u=2fu=2f时时, ,成像性成像性 质不变质不变, ,只物像位置互换。只物像位置互换。 【典例【典例】如图甲所

32、示如图甲所示, ,一束平行光经过一凸透镜一束平行光经过一凸透镜, ,调节光屏的位调节光屏的位 置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠用此凸透镜置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠用此凸透镜 做做“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验的实验, ,并用蜡烛作光源并用蜡烛作光源, ,实验装置实验装置 如图乙所示。如图乙所示。 (1)(1)该凸透镜的焦距为该凸透镜的焦距为cmcm。 (2)(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度实验前要调整凸透镜和光屏的高度, ,使它们的中心与烛焰的使它们的中心与烛焰的 中心大致在中心大致在。 (3)(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时当蜡

33、烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时, ,光屏上得到光屏上得到 一个清晰的像一个清晰的像, ,该像是一个倒立、该像是一个倒立、( (选填选填“放大放大”或或 “缩小缩小”) )的实像的实像, ,此时所成的像与此时所成的像与所成的像性质相同所成的像性质相同 ( (选填选填“照相机照相机”“”“投影仪投影仪”或或“放大镜放大镜”) )。 (4)(4)如果她将蜡烛移到图乙中如果她将蜡烛移到图乙中30cm30cm刻度线处刻度线处, ,这时光屏应向这时光屏应向 ( (选填选填“左左”或或“右右”) )移动才能在光屏上得到清晰的移动才能在光屏上得到清晰的 像。像。 【解析【解析】本题考查凸透镜成像规律的实

34、验探究。本题考查凸透镜成像规律的实验探究。 (1)(1)由题图甲知由题图甲知, ,光斑即焦点处光斑即焦点处, ,所以焦距所以焦距f=40cm-30cm=10cmf=40cm-30cm=10cm。 (2)(2)实验过程中实验过程中, ,调整凸透镜和光屏的高度调整凸透镜和光屏的高度, ,使蜡烛、凸透镜和使蜡烛、凸透镜和 光屏三者中心大致在同一高度光屏三者中心大致在同一高度, ,目的是使烛焰的像成在光屏的目的是使烛焰的像成在光屏的 中央。中央。 (3)(3)当蜡烛、凸透镜位于题图乙中刻度对应的位置时当蜡烛、凸透镜位于题图乙中刻度对应的位置时, ,物距大于物距大于 2 2倍焦距倍焦距, ,凸透镜能成倒

35、立、缩小的实像凸透镜能成倒立、缩小的实像, ,照相机是根据这个原照相机是根据这个原 理制成的。理制成的。 (4)(4)保持凸透镜位置不变保持凸透镜位置不变, ,把点燃的蜡烛放在光具座把点燃的蜡烛放在光具座30cm30cm刻度处刻度处, , 物距为物距为u=50cm-30 cm=20 cm,uu=50cm-30 cm=20 cm,u=2f,=2f,成倒立、等大的实像。像成成倒立、等大的实像。像成 在二倍焦距的位置在二倍焦距的位置, ,光屏在光屏在70cm70cm的位置的位置, ,所以光屏向右移动。所以光屏向右移动。 答案：答案：(1)10(1)10(2)(2)同一高度同一高度(3)(3)缩小照相

36、机缩小照相机(4)(4)右右 【延伸探究【延伸探究】结合典例探究以下问题：结合典例探究以下问题： (1)(1)在上述实验过程中在上述实验过程中, ,当光屏上出现倒立、放大的像时当光屏上出现倒立、放大的像时, ,小小 楠用不透光的物体挡住凸透镜的左半部楠用不透光的物体挡住凸透镜的左半部, ,此时光屏上的像此时光屏上的像 将将 A.A.大小、形状不变大小、形状不变, ,像的亮度变暗像的亮度变暗 B.B.左半部消失左半部消失 C.C.右半部消失右半部消失 D.D.缩小一半缩小一半 (2)(2)某小组同学对上述实验装置用由几个发光二极管做成的某小组同学对上述实验装置用由几个发光二极管做成的“F”F”

37、字样作发光体字样作发光体, ,你认为其好处是你认为其好处是( (写出一点即可写出一点即可) )。 【解析【解析】(1)(1)凸透镜成实像是由物体射出的光入射到凸透镜上凸透镜成实像是由物体射出的光入射到凸透镜上 时时, ,经凸透镜折射后的所有折射光线会聚形成的经凸透镜折射后的所有折射光线会聚形成的, ,当透镜被挡住当透镜被挡住 一部分后一部分后, ,还会有光线入射到透镜上还会有光线入射到透镜上, ,还能成完整的像还能成完整的像, ,只是折只是折 射光少了射光少了, ,由于会聚成像的光线少了由于会聚成像的光线少了, ,故像的性质不变故像的性质不变, ,只是像只是像 将变暗将变暗;(2);(2)发光

38、二极管具有以下优点：可以增加成像物体的亮发光二极管具有以下优点：可以增加成像物体的亮 度度; ;像不会晃动像不会晃动, ,更加稳定更加稳定; ;能观察像物左右颠倒的关系。能观察像物左右颠倒的关系。 答案：答案：(1)A(1)A(2)(2)成像稳定成像稳定( (合理即可合理即可) ) 【方法平台【方法平台】利用观察法做好凸透镜成像规律的实验利用观察法做好凸透镜成像规律的实验 (1)(1)观察仪器：包括仪器的刻度观察仪器：包括仪器的刻度( (测量仪器测量仪器) )、构造、铭牌等方、构造、铭牌等方 面的内容面的内容, ,如凸透镜的焦距。如凸透镜的焦距。 (2)(2)观察实验：主要包括实验装置的安装、

39、实验的操作过程、观察实验：主要包括实验装置的安装、实验的操作过程、 实验的现象、实验的数据实验的现象、实验的数据( (图像、表格图像、表格) )等等, ,如凸透镜、光屏、如凸透镜、光屏、 蜡烛三者在光具座上的位置及各仪器的调节蜡烛三者在光具座上的位置及各仪器的调节; ;像的性质和物距像的性质和物距 及像距的对应关系等。及像距的对应关系等。 (3)(3)定性观察：即对定性实验的观察。定性观察只能得出定性观察：即对定性实验的观察。定性观察只能得出“有有 关关”或或“某个物理量越大某个物理量越大, ,另一个物理量越大另一个物理量越大( (或越小或越小)”)”的浅的浅 层次结论层次结论, ,如像的大小

40、变化与物距及像距的关系。如像的大小变化与物距及像距的关系。 (4)(4)定量观察：即对定量实验的观察。必须要测量和分析实验定量观察：即对定量实验的观察。必须要测量和分析实验 数据数据, ,才可得出更高层次的结论才可得出更高层次的结论, ,如像距、物距的具体数据等。如像距、物距的具体数据等。 1.1.如图所示是几种光学器材的示意图如图所示是几种光学器材的示意图, ,其中能对光线起发散作其中能对光线起发散作 用的是用的是( () ) 【解析【解析】选选D D。本题考查透镜的区分及对光线的作用。凸透镜。本题考查透镜的区分及对光线的作用。凸透镜 对光线有会聚作用对光线有会聚作用, ,凹透镜对光线有发散

41、作用凹透镜对光线有发散作用, ,凹透镜中央薄凹透镜中央薄, , 边缘厚边缘厚, ,故只有故只有D D图中的透镜属于凹透镜图中的透镜属于凹透镜, ,所以应当选所以应当选D D。 2.2.小明同学在小明同学在“探究凸透镜成像的规律探究凸透镜成像的规律”实验时实验时, ,烛焰在光屏烛焰在光屏 上成了一个清晰的像上成了一个清晰的像, ,如图所示。下面给出的生活中常用物品如图所示。下面给出的生活中常用物品 工作时原理与此现象相同的是工作时原理与此现象相同的是( () ) A.A.投影仪投影仪 B.B.照相机照相机 C.C.放大镜放大镜 D.D.近视镜近视镜 【解析【解析】选选B B。本题考查凸透镜成像规

42、律在生活中的应用。凸。本题考查凸透镜成像规律在生活中的应用。凸 透镜成像时遵循透镜成像时遵循“物近焦点像远大物近焦点像远大”的规律的规律, ,当像比物大时当像比物大时, ,像像 距也一定大于物距距也一定大于物距, ,若像比物小时若像比物小时, ,像距一定小于物距像距一定小于物距; ;反之反之, ,也也 可根据像距与物距的大小关系判断像、物大小关系可根据像距与物距的大小关系判断像、物大小关系; ;在题目中在题目中 像距小于物距像距小于物距, ,且在凸透镜的异侧且在凸透镜的异侧, ,故成缩小实像故成缩小实像, ,照相机就是照相机就是 根据这一原理制成的。根据这一原理制成的。 3.3.用水彩笔在磨砂

43、电灯泡的侧面画一个图案用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个图案, ,然后把电灯泡接然后把电灯泡接 到电路中让其发光到电路中让其发光, ,拿一个凸透镜在灯泡图案与其正对的白墙拿一个凸透镜在灯泡图案与其正对的白墙 之间之间( (图案与白墙之间距离较大图案与白墙之间距离较大) )移动移动, ,则所画图案在墙上成清则所画图案在墙上成清 晰像的情况是晰像的情况是( () ) A.A.不能成像不能成像 B.B.能成一次像能成一次像, ,是放大、正立的虚像是放大、正立的虚像 C.C.能成两次像能成两次像, ,一次是放大、倒立的实像一次是放大、倒立的实像, ,一次是缩小、倒立的一次是缩小、倒立的 实像实像 D.D

44、.能成三次像能成三次像, ,一次是缩小、倒立的实像一次是缩小、倒立的实像, ,一次是等大、倒立的一次是等大、倒立的 实像实像, ,一次是放大、倒立的实像一次是放大、倒立的实像 【解析【解析】选选C C。本题考查凸透镜成像的规律。当凸透镜距离灯。本题考查凸透镜成像的规律。当凸透镜距离灯 泡在泡在2 2倍焦距以外倍焦距以外, ,白墙到凸透镜的距离在白墙到凸透镜的距离在1 1倍焦距和倍焦距和2 2倍焦距之倍焦距之 间时间时, ,成倒立、缩小的实像成倒立、缩小的实像; ;当凸透镜距离灯泡在当凸透镜距离灯泡在1 1倍焦距和倍焦距和2 2倍倍 焦距之间焦距之间, ,白墙到凸透镜的距离在白墙到凸透镜的距离在

45、2 2倍焦距以外时倍焦距以外时, ,成倒立、放成倒立、放 大的实像大的实像, ,故选故选C C。 4.4.近来近来, ,小华为了看清书上的字小华为了看清书上的字, ,眼睛与书的距离和视力正常时眼睛与书的距离和视力正常时 相比越来越近了相比越来越近了, ,这说明小华已这说明小华已( () ) A.A.患上近视眼患上近视眼, ,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜需要佩戴用凸透镜制成的眼镜 B.B.患上近视眼患上近视眼, ,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜需要佩戴用凹透镜制成的眼镜 C.C.患上远视眼患上远视眼, ,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜需要佩戴用凸透镜制成的眼镜 D.D.患上远视眼患上远视眼, ,需要佩戴用

46、凹透镜制成的眼镜需要佩戴用凹透镜制成的眼镜 【解析【解析】选选B B。本题考查视力的矫正。正常情况下。本题考查视力的矫正。正常情况下, ,人眼距离书人眼距离书 本大约本大约30 cm,30 cm,如果眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近如果眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近, , 说明此人已近视说明此人已近视, ,需要佩戴凹透镜来矫正需要佩戴凹透镜来矫正, ,故选故选B B。 5.5.如图所示如图所示, ,投影仪的镜头相当于一个焦距为投影仪的镜头相当于一个焦距为10 cm10 cm的凸透镜的凸透镜, , 当物体到镜头的距离在当物体到镜头的距离在时时, ,在屏幕上就可以看到在屏幕上就可以看

47、到 倒立、放大的像倒立、放大的像; ;投影仪上有一块平面镜投影仪上有一块平面镜, ,它的作用是它的作用是, , 使像能够投射到屏幕上。使像能够投射到屏幕上。 【解析【解析】本题考查投影仪成像原理。投影仪、幻灯机都是利用本题考查投影仪成像原理。投影仪、幻灯机都是利用 物距处于物距处于1 1倍焦距和倍焦距和2 2倍焦距之间时成放大、倒立实像的原理制倍焦距之间时成放大、倒立实像的原理制 成的成的, ,同时考查了平面镜对光的反射作用。投影仪的镜头相当同时考查了平面镜对光的反射作用。投影仪的镜头相当 于一个焦距为于一个焦距为10 cm10 cm的凸透镜的凸透镜, ,则由凸透镜成像规律可知则由凸透镜成像规

48、律可知, ,当物当物 体到镜头的距离在体到镜头的距离在101020 cm20 cm时时, ,在屏幕上就可以看到倒立、放在屏幕上就可以看到倒立、放 大的像大的像; ;投影仪成像时投影仪成像时, ,因为光沿直线传播因为光沿直线传播, ,会竖直向上射出会竖直向上射出, ,投投 不到幕布上不到幕布上; ;加上平面镜加上平面镜, ,改变了光的传播方向改变了光的传播方向, ,从而使像能成从而使像能成 在幕布上。在幕布上。 答案：答案：101020 cm20 cm改变光路改变光路 6.6.小明在做小明在做“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验的实验, ,当烛焰放在距凸当烛焰放在距凸 透镜透镜20 c

49、m20 cm处时处时, ,移动光屏至某位置移动光屏至某位置, ,在光屏上得到一个等大清在光屏上得到一个等大清 晰的像晰的像, ,则凸透镜的焦距是则凸透镜的焦距是cmcm。 【解析【解析】本题考查本题考查“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验。根据凸透的实验。根据凸透 镜成像规律镜成像规律, ,当物距等于当物距等于2 2倍焦距时倍焦距时, ,成倒立、等大的像成倒立、等大的像, ,像距也像距也 等于等于2 2倍焦距倍焦距, ,所以这个凸透镜的焦距是所以这个凸透镜的焦距是20 cm20 cm =10 cm =10 cm。 答案：答案：10 10 1 2 7.7.我国古代的我国古代的“千里眼千

50、里眼”是富有想象力的神话是富有想象力的神话, ,随着科学技术随着科学技术 的飞速发展的飞速发展, ,天文望远镜已将神话变成现实。图中天文望远镜天文望远镜已将神话变成现实。图中天文望远镜 是由两个透镜组成的是由两个透镜组成的, ,请完成两条入射光线经过两个透镜的光请完成两条入射光线经过两个透镜的光 路路( (其中其中F F1 1是透镜是透镜L L1 1的焦点的焦点,F,F2 2是透镜是透镜L L2 2的焦点的焦点) )。 【解析【解析】本题考查透镜特殊光线的作图。解答本题应明确以下本题考查透镜特殊光线的作图。解答本题应明确以下 四点：四点：(1)(1)射向另一侧焦点的光线通过凹透镜后与主光轴平射

51、向另一侧焦点的光线通过凹透镜后与主光轴平 行行;(2);(2)平行于主光轴的光线通过凹透镜后将远离主光轴平行于主光轴的光线通过凹透镜后将远离主光轴, ,其反其反 向延长线通过焦点向延长线通过焦点;(3);(3)平行于主光轴的光线通过凸透镜后将射平行于主光轴的光线通过凸透镜后将射 向焦点向焦点;(4);(4)由于凸透镜对光线起会聚作用由于凸透镜对光线起会聚作用, ,通过凸透镜的光线通过凸透镜的光线 会向主光轴偏折。会向主光轴偏折。 答案：答案：如图所示如图所示 8.8.如图描述的是如图描述的是眼的成像情况眼的成像情况, ,请在方框内画出可以请在方框内画出可以 矫正视力的透镜。矫正视力的透镜。 【

52、解析【解析】本题考查近视眼和远视眼的判断及矫正。图中经过眼本题考查近视眼和远视眼的判断及矫正。图中经过眼 睛会聚的光线成像在视网膜后方睛会聚的光线成像在视网膜后方, ,说明该眼睛是远视眼说明该眼睛是远视眼, ,要矫正要矫正 视力视力, ,必须佩戴凸透镜。必须佩戴凸透镜。 答案：答案：远视远视( (或老花或老花) ) 9.9.小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像探究凸透镜成像 规律规律”的实验的实验, ,记录的部分数据见表。记录的部分数据见表。 实验序号实验序号物距物距u/cmu/cm像距像距v/cmv/cm像的性质像的性质 20206.76.

53、7倒立缩小实像倒立缩小实像 6.76.72020倒立放大实像倒立放大实像 15157.57.5倒立缩小实像倒立缩小实像 7.57.51515 10101010倒立等大实像倒立等大实像 分析表中数据分析表中数据, ,回答下列问题：回答下列问题： (1)(1)实验中所用透镜的焦距为实验中所用透镜的焦距为cm;cm; (2)(2)当当u=7.5 cmu=7.5 cm时时, ,像的性质为像的性质为; ; (3)(3)小华多次实验后发现小华多次实验后发现, ,当光屏上呈现蜡烛清晰的像时当光屏上呈现蜡烛清晰的像时, ,将蜡将蜡 烛和光屏位置对调烛和光屏位置对调, ,仍能在光屏上接收到清晰的像。出现这种仍能

54、在光屏上接收到清晰的像。出现这种 现象的原因是：光发生折射时现象的原因是：光发生折射时, ,光路具有光路具有 。 【解析【解析】本题考查凸透镜成像规律。本题考查凸透镜成像规律。(1)(1)由表中数据可知由表中数据可知, ,当当u=u= v=10 cmv=10 cm时时, ,成倒立等大实像成倒立等大实像, ,此时有此时有u=v=10 cm=2f,u=v=10 cm=2f,则则f=5 cm;f=5 cm; (2)(2)当当u=7.5 cmu=7.5 cm时时, ,有有fu2f,fu2f,u2f,即即 36 cm2f,36 cm2f,所以所以f18 cmf18 cm。当蜡烛距凸透镜。当蜡烛距凸透镜1

55、8 cm18 cm时有时有fu2f,fu2f, 此时蜡烛通过凸透镜成的是倒立放大的实像。故选此时蜡烛通过凸透镜成的是倒立放大的实像。故选B B。 【方法技巧【方法技巧】(1)(1)照相机的底片、投影仪的屏幕都相当于光屏照相机的底片、投影仪的屏幕都相当于光屏, , 所以成在底片和屏幕上的像都是实像所以成在底片和屏幕上的像都是实像。 (2)(2)放大的像不一定是虚像：放大、倒立的像是实像放大的像不一定是虚像：放大、倒立的像是实像, ,放大、正放大、正 立的像是虚像。立的像是虚像。 4.4.在探究凸透镜成像规律的实验中在探究凸透镜成像规律的实验中, ,当蜡烛距透镜当蜡烛距透镜20 cm20 cm时时

56、, ,光光 屏上得到清晰等大的像屏上得到清晰等大的像, ,则该透镜的焦距是则该透镜的焦距是 cmcm。增大蜡烛与透镜的距离。增大蜡烛与透镜的距离, ,为在光屏上再次得到清为在光屏上再次得到清 晰的像晰的像, ,应将光屏向透镜应将光屏向透镜( (选填选填“靠近靠近”或或“远离远离”) ) 的方向移动的方向移动, ,应用这一成像特点可制成应用这一成像特点可制成。 【解析【解析】本题考查凸透镜成像及应用。当凸透镜成清晰等大的本题考查凸透镜成像及应用。当凸透镜成清晰等大的 像时像时, ,物距等于像距物距等于像距, ,等于等于2 2倍焦距倍焦距, ,因此焦距是因此焦距是10 cm10 cm。根据透。根据

57、透 镜的成像规律镜的成像规律“物远像近像变小物远像近像变小”, ,当物距增大时当物距增大时, ,为得到清晰为得到清晰 的像的像, ,应把光屏靠近透镜应把光屏靠近透镜; ;此时物体在此时物体在2 2倍焦距以外倍焦距以外, ,光屏上成倒光屏上成倒 立缩小的实像立缩小的实像, ,照相机是根据这一原理制成的。照相机是根据这一原理制成的。 答案：答案：1010靠近照相机靠近照相机 5.5.如图所示如图所示,MN,MN为凸透镜的主光轴为凸透镜的主光轴,A,A为蜡烛为蜡烛,A,A 为蜡烛在光屏上为蜡烛在光屏上 所成的像所成的像, ,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置

58、及其焦点, ,并并 将它们画出来。将它们画出来。 【解析【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光 线传播方向不变线传播方向不变, ,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点, ,过焦过焦 点的光线经凸透镜后平行于主光轴点的光线经凸透镜后平行于主光轴, ,以以A A为发光点为发光点, ,则则AA就为光就为光 线经凸透镜后的会聚点。线经凸透镜后的会聚点。 答案：答案：如图所示如图所示 6.6.人类的眼睛好像一架照相机人类的眼睛好像一架照相机, ,通过调节晶状体的凹凸程度可通过调节晶状体的凹凸程度可 以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的两个以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的两个 极限点叫作远点和近点。正常人眼睛观察近处物体最清晰而又极限点叫作远点和近点。正常人眼睛观察近处物体最清晰而又 不疲劳的距离大约是不疲劳的距离大约是25 cm,25 cm,这个距离叫明视距离。根据上文：这个距离叫明视距离。根据上文： (1)(1)你认为正常人眼睛的观察范围是