初中物理专题-透镜及其应用

1.透镜可以分为两种：一种为中间厚、边缘薄的,叫做凸透镜,它对光有会聚作用；另一种为中间薄、边缘厚的,叫做凹透镜,它对光有发散作用。

2.照相机能够成倒立、缩小、实像；投影仪能够成倒立、放大、实像；放大镜能够成正立、放大、虚像。

3.凸透镜的成像规律：

物距与焦距的关

系

像的性质像距与焦距的关系倒正大小虚实

u>2f 倒立缩小实像f

u=2f 倒立等大实像v=2f

f2f

u=f 不成像

u

近视眼的光学特点是来自远处某点的光会聚在视网膜前方的位置其矫正方法是戴合适度数的凹透镜。远视眼的光学特点是来自近处某点的光会聚在视网膜后方的位置,其矫正方法是戴合适度数的凸透镜。

5.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的实(选填“虚”或“实”)像,原理就像投影仪的镜头成像一样,目镜的作用则像一个放大镜,再次将这个像成放大的虚(选填“虚”或“实”)像。望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实(选填“虚”或“实”)像,这个像是缩小的(选填“放大的”或“缩小的”),原理就像照相机的镜头成像一样,目镜的作用则像一个放大镜,用来把这个像放大。

考点1 透镜对光的作用

【例1】如图4-1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知：______(选填“甲透镜”或“乙透镜”)是凹透镜,可用于________(选填“近视”或“远视”)眼的矫正。

甲透镜乙透镜

图4-1

【解析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。由图可知,两条入射光线通过甲透镜后折射光线相对于入射光线变得会聚了一些,所以甲透镜是凸透镜；而光线通过乙透镜后折射光线相对于入射光线变得发散了,所以乙透镜是凹透镜,可以矫正近视眼。

【答案】乙透镜近视

【变式训练】

1.在森林游玩时不能乱丢矿泉水瓶,一旦瓶内进水后相当于________镜,对光有_____作用。

答案：凸透会聚

考点2 凸透镜成像规律

【例2】(威海)如图4-2所示,图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,在图乙所示的位置光屏上成清晰的像。下列说法正确的是( )

甲乙

图4-2

A．由图甲可知凸透镜的焦距是40 cm

B．图乙的成像特点与投影仪的成像原理相同

C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分D．图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,光屏向右移动才能找到清晰的像【解析】根据甲图可以知道f=10 cm,故选项A错误。根据乙图u＞2f,应用应该是照相机,故选项B错误。挡住了透镜上半部分,光能通过下半部分会聚成像,只是光线变少了能成一个变暗的完整的像,故选项C错误。“戴”上近视镜(凹透镜)对光有发散作用,所以像会成在后面,光屏向右移动才能找到清晰的像,故选项D正确。【答案】D

【变式训练】

2.(多选)在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10 cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图4-3所示。则在光屏上( )

图4-3

A.成倒立、放大的实像

B.成倒立、缩小的实像

C.光屏上不会得到像

D.像距大于20 cm

答案：AD

考点3 近视眼和远视眼

【例3】(绵阳)某同学为了探究“视力矫正”原理,利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下试验。如图4-4所示,光屏上得到的是模糊的倒立实像,他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像变清晰了。他移走眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,则该眼镜片是( )

图4-4

A.远视眼镜片,对光有会聚作用

B.远视眼镜片,对光有发散作用

C.近视眼镜片,对光有会聚作用

D.近视眼镜片,对光有发散作用

【解析】由图可知,物距大于像距,光屏上能成倒立、缩小的实像,此时物距应大于2倍焦距,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,但光屏上得到的是模糊的倒立实像,说明像距不合适。由稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,可知像距太小了,所以当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像变清晰,说明该镜片对光有会聚作用,因此是远视眼镜片。故选A。

【答案】A

【变式训练】

3.小敏对眼球成像原理进行模拟实验。如图4-5,将蜡烛放在A处时,光屏上成一个清晰的像,把此时凸透镜和光屏模拟成正常人眼球模型,光屏相当于眼球的________,在原位置上,换一个凸透镜后,发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像,此时凸透镜和光屏相当于模拟________(选填“近”或“远”)视眼眼球。

图4-5

答案：视网膜远

解析：(1)在该实验中,凸透镜相当于眼球的晶状体,光屏相当于眼球的视网膜。(2)由题图可知：要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像。远视眼是由于晶状体曲度过小,会聚能力过弱,即折光能力过弱,此时凸透镜和光屏相当于模拟远视眼眼球。应佩戴会聚透镜即凸透镜矫正,使光线提前会聚。

考点4 探究凸透镜成像规律

【例4】(滨州)小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。

甲乙

图4-6

(1)在如图4-6甲所示的位置上,成的像是等大的倒立的实像。分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为________cm。

(2)当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35 cm刻度时,向________(选填“左”或“右”)移动光屏会得到一个倒立、________的实像；________就是利用这一成像规律工作的。此时,风一吹,烛焰向左偏,则光屏上成的像向________偏。

(3)小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况,当人眼看清眼前30 cm处的