专题5.9《透镜及其应用》单元知识方法总结及中考典型实例剖析（解析版）

学而优教有方-2024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第五章透镜及其应用专题5.9《透镜及其应用》单元知识方法总结及中考典型实例剖析学新课标对单元知识点要求本专题中考考点及要求（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平标准要求知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化（1）认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。▲（2）探究并知道凸透镜成像的规律。▲▲（3）了解凸透镜成像规律的应用。▲学单元知识点解读1.透镜作图问题基本方法掌握三条特殊的入射光线，经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法。见下图表：2.对凸透镜成像规律的思维方法（1）焦点是成实像和虚像的分界点；（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；（4）当u>v时，像是缩小的；反之，像是放大的；（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像远像变大；”（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；（7）像与物左右相反，上下相反；（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。3.探究凸透镜成像规律实验思维方法1.实验操作：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏；②向上移动蜡烛；③向下移动凸透镜。2.如果用手将凸透镜遮住一半，则光屏上依然是一个完整的像，但亮度较暗。3.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内（u<f）；②烛焰在焦点上(u=f)；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。4.燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。5.实验结论：凸透镜成像规律内容。6.对规律的进一步认识：一倍焦距分虚实二倍焦距分大小，物近像远像变大。像跟着物体跑。讲解单元知识点的中考典型例题考点1.透镜及透镜作图【例题1】（2022黑龙江绥化）画出图中折射光线的入射光线。【答案】如图所示。【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，则入射光线如下图所示。【例题2】（2022贵州黔东南州）如图所示，请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。【答案】【解析】根据凹透镜的三条特殊光线可知，延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后，将平行于主光轴；过凹透镜光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变，据此完成AB的入射光线和CO的折射光线，如图所示。【例题3】（2022湖南衡阳）凸透镜是照相机，放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（）A.凸透镜对光线有发散作用 B.近视眼矫正的镜片是凸透镜C.照相机成的是倒立缩小的实像 D.放大镜成的是正立放大的实像【答案】C【解析】A．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；B．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前方，需要戴一副凹透镜来矫正，故B错误；C．照相机是根据物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像的原理制成的，故C正确；D．由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，故D错误。故选C考点2.凸透镜成像的规律及应用【例题4】（2022河北省）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是（）实验次数12345物距u/cm6030201512像距v/cm1215203060A.该凸透镜的焦距为20cmB.从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大C.当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像D.第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用【答案】BC【解析】A．由第3次实验数据可知，u=v=2f=20cm时，成等大的像，所以焦距为10cm，故A错误；B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距减小，根据凸透镜的成像规律“成实像时，物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B正确；C．当u=45cm时，大于20cm，即大于2f，所以移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。故选BC。【例题5】（2022湖北宜昌）如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一一个凸透镜，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（）A.B.C.D.【答案】B【解析】由图结合题意可知，灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【例题6】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。【答案】如图所示。【解析】通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如图所示。考点3.显微镜和望远镜【例题7】制作并观察洋葱表皮细胞临时装片的部分操作与问题分析合理的是（）A.在载玻片上滴加的液体①是生理盐水B.粗准焦螺旋②可以调节显微镜的放大倍数C.视野太暗时，应该换用遮光器③中的小光圈D.视野中出现气泡④，可能是盖盖玻片时操作不当引起的【答案】D【解析】【分析】（1）在制作洋葱鳞片叶内表皮细胞和口腔上皮细胞临时装片实验中，开始时用滴管向载玻片中央滴加的液体分别是清水和生理盐水。（2）粗准焦螺旋可以大幅度的升降镜筒，可以快速找到物像。（3）显微镜视野亮度的调节：光线强时，用遮光器的小光圈、反光镜的平面镜调节；光线弱时，用遮光器的大光圈、反光镜的凹面镜调节。（4）图示中：①往载玻片上滴液体；②粗准焦螺旋；③遮光器；④气泡。【详解】A．制作的是洋葱表皮细胞临时装片，因此在载玻片上滴加的液体①应该是清水，目的是保持细胞正常形态，A错误。B．②是粗准焦螺旋，其作用是大幅度升降镜筒，起到调节焦距的作用，它不能调节显微镜的放大倍数，B错误。C．视野太暗，应该使用遮光器③中的大光圈，C错误。D．用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓地盖在水滴上，这样水滴从一侧被均匀赶向另一侧，避免产生气泡，视野中出现气泡④，可能是盖盖玻片时操作不当引起的，D正确。故选D。考点4.眼睛和眼镜【例题8】（2022湖南怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（）A.B.C.D.【答案】AB【解析】A．如图，来自远处的平行光经晶状体折射后，会聚于视网膜前，因此看不清远处的物体；这是由于晶状体太厚，折光能力太强，是近视眼的成因图，故A正确；B．如图，凹透镜对光线有发散作用，使光线变得发散后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清远处的物体，这是近视眼的矫正光路图，故B正确；C．如图，来自近处的光先经晶状体折射后，会聚于视网膜后，因此看不清近处的物体；这是由于晶状体太薄，折光能力太弱，是远视眼的成因图，故C错误；D．如图，凸透镜对光线有会聚作用，使近处的光线变得会聚后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清近处的物体，这是远视眼的矫正光路图，故D错误。故选AB。【例题9】人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个（选填“凸”或“凹”）透镜；小明由于平时不注意用眼，造成了眼睛近视，他应通过佩戴（选填“凸”或“凹”）透镜的眼镜来矫正视力。【答案】凸；凹。【解析】人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼是晶状体会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正。人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼是晶状体会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，凹透镜对光有发散作用，所以应佩戴凹透镜矫正。【点评】了解人眼的视物原理，知道近视眼的成因及矫正方法可顺利解答，属基础知识，难度不大。【例题10】小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（  ）A．都是正立的B．都是虚像C．透镜在B处时墙上成的像较大D．透镜在A处时墙上成的像较大【答案】D【解析】发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，可知透镜在A、B两处时成的是实像。由图可知透镜在A处时，物距小于像距，此时墙壁上成的是倒立放大的实像，物距在一倍焦距与两倍焦距之间；由图可知透镜在B处时，物距大于像距，此时墙壁上成的是倒立缩小的实像，物距在两倍焦距之外。故ABC不符合题意，D符合题意。【例题11】如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。(1)请画出图中折射光线对应的入射光线______；(2)实验中，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在______；(3)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像，生活中______是利用这一原理工作的；(4)保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距为5cm的凸透镜，要在光屏上成清晰的像，光屏应向______（选填“左”或“右”）移动；(5)利用凸透镜可以矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。【答案】（1）（2）同一高度（3）照相机（4）左（5）远视眼【解析】(1)折射光线是蜡烛火焰发出的光照射到凸透镜上发生折射形成的，所以连接烛焰与入射点即入射光线，如下图所示；(2)蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心