2023中考物理专题《透镜及其应用》一轮复习精细讲义原卷

第五章透镜及其应用——划重点之精细讲义系列知识点1：透镜1.两种透镜：凸透镜∶中间厚、边缘薄，对光有会聚作用.、边缘厚，对光有发散作用.（1）主光轴：通过两个球面球心的直线。

（2）光心：（O）即薄透镜的中心。

性质：通过光心的光线传播方向不改变。

（3）焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

（4）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。

方向不变过焦点与主光轴平行方向不变反向延长线经过虚焦点与主光轴平行透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光【典例1】关于透镜，下列说法正确的是（）A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变B．物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用，置于焦点F以外时凸透镜起发散作用C．若把凸透镜的上半部分用手遮住，则凸透镜对光不再具有会聚作用D ．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线【典例2】烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 ___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有 ___________（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。

【典例3】在以下四种透镜中，能对光线起会聚作用的是______。

如图所示，是小臻同学用激光分别射向戊、己两透镜后光的传播路径，由图可知______（选填“戊”或“己”）透镜是凸透镜，对光线具有______作用。

知识点2：生活中的透镜1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成而成,胶片能感光,所以能成实像）。

2.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，成的是知识点3：凸透镜成像的规律1.凸透镜成像规律结论：（请完成下列作图）2fu=f - 不成像- -u＜f -正立、放大、虚像物距减小，像距减小，像变小；放大镜记忆口诀：一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。

成实像时∶物近像远像变大，物远像近像变小.成虚像时;物近像近像变小。

（1）成实像时：（2）成虚像时：（3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。

（物近像远像变大）（4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢（5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小）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。

探究凸透镜成像的规律实验（重点）【设计与进行实验】1.实验装置图2. 实验环境的要求（为了方便观察，本实验应选择在较暗的环境下进行）3.凸透镜的选取（根据光具座的量程选取，一般情况下，光具座的量程大于凸透镜的四倍焦距）4. 实验器材的放置顺序（由左向右依次为蜡烛、凸透镜、光屏）物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）5. 实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度（目的是使像成在光屏中央）6.焦距的测量及判断（a.跟主光轴平行的光经凸透镜后，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即可;b.利用物距等于2倍焦距时成倒立、等大的像来确定焦距）7.成实像时眼睛的观察方法【a.眼睛注视光屏上的像;b.去掉光屏，从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）通过透镜，逆着折射光线观察蜡烛所成的像】8.实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越高 ; 可将光屏或蜡烛向上移动或将凸透镜和光屏同时向下移动9.动态规律（成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小）【分析现象和数据，总结结论】10.凸透镜成像规律∶判断成像特点（形状）、物距、像距、焦距等11.设计表格，数据处理、补充及分析，总结结论【交流与反思】12.光屏上找不到像、像不完整、像没成在光屏中央的原因∶（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度（2）物距小于或等于一倍焦距（3）物距太小，像距太大，超过了光具座的量程13．当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成清晰的像（说明折射现象中，光路可逆）14.用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一角），光屏上仍会（选填"仍会"或"不会"）成完整的像，像会变暗些。

15.在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题（1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需靠近凸透镜）（2）加近视镜（凹透镜）（光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需远离凸透镜）16.换透镜（焦距发生变化，凸透镜越厚，焦距越小）17．烛焰作为发光体的不足分析（a.烛焰形状不稳定，不易比较像与物的大小关系;b.蜡烛会越烧越短，像偏离光屏的中央;c.烛焰亮度不大）18.用 LED 灯替代蜡烛的好处（a.成像更清晰、更稳定;b.准确比较物与像的大小）【典例1】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。

关于本实验下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距是20cmB．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。

这与照相机的成像原理相同D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像【典例2】购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照（利用电子技术进行倒转正处理）、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。

下列有关说法正确的是（）A．摄像头相当于一个凹透镜B．面部应位于镜头两倍焦距之外C．面部经过摄像头成像利用的是光的反射D．面部经摄像头成的是正立放大的像【典例3】如图是宇航员王亚平太空授课时的一个镜头，若她的脸离水球球心的距离是40cm，则该水球的焦距可能是（）A．25cm B．20cm C．15cm D．40cm【典例4】小明在复习凸透镜成像的知识时想到了2021年12月9日“太空教师”王亚平给我们展示的“天宫课堂”中的水球成像实验，于是利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究，小明在测量水透镜焦距时发现：当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。

（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光线射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此水透镜的焦距为_______cm。

（2）再将蜡烛置于光具座上，并让烛焰、水透镜光心和光屏中心处于_______。

（3）将实验器材按图乙位置放置，光屏上成清晰的像，此像应该是倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像，这与生活中_______（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）原理相同。

（4）王亚平在天宫课堂上展示了一个中间充有气泡的水球，透过这个水球我们可以看到“一正一倒”两个缩小的像，如图丙所示，中间气泡中形成的缩小、正立的像_______（填“是”或“不是”）凸透镜成像的结果，倒立的像是水球所成的倒立、缩小的实像，若王亚平靠近水球，倒立的像_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）在图乙所示的实验情景下，该同学从水透镜中抽水发现光屏上的像变模糊了，为了使像再次清晰，他应将蜡烛适当_______（选填“靠近”或“远离”）透镜；若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当的位置安装一个_______（选填“凸”或“凹”）透镜。

知识点4：眼睛和眼镜只能看清近处的物体只能看清远处的物体成像于视网膜前成像于视网膜后晶状体太厚，折光能力晶状体太薄，折光能力佩戴用凹透镜做成的近视眼镜佩戴用凸透镜做成的远视眼镜近前远后，近凹远凸显微镜∶物镜成像规律 f＜u＜2f，v＞2f，倒立放大的实像，目镜成像规律 u＜f，正立、放大、虚像，显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜.来自被观察物体的光经物镜后成一个放大的实像 ;目镜的作用相当于一个放大镜，把这个像再放大一次.望远镜∶物镜成像规律 u＞2f，f＜v＜2f，倒立缩小的实像，目镜成像规律 u＜f，正立、放大、虚像，望远镜是由两组凸透镜组成的.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像；目镜的作用相当于一个放大镜。

（1）开普勒望远镜是物镜和目镜都是凸透镜，中间存在实像（瞄准镜，军用望远镜等），成倒立的像。

（2）伽利略望远镜物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，中间不存在实像，只能用眼睛看到虚像。

优点是成正立的像，结构简单。

（3）我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。

望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角可以变得很大。

【典例1】近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。

下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 _____图；正确表示近视眼矫正情况的是 _____图。

对近视眼矫正，是利用了 _____（选填“A”“B”）。

A．凸透镜对光的会聚作用B．凹透镜对光的发散作用【典例2】图中示意了正常眼睛的调节，以下判断错误的是（）A．眼球的原理和照相机相同B．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏C．某同学不科学用眼，长期近距离使用手机，这样会使晶状体变厚，从而形成近视眼D．物体无论多远或多近，都能在视网膜上成像【典例3】显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．物镜是凸透镜，目镜是凹透镜B．物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像C．目镜成正立放大的虚像D．反光镜利用光的折射提高载物片亮度1．如图所示是天文爱好者所使用的望远镜，以下有关说法正确的是（）A．物体通过物镜成放大的虚像B．物体通过物镜成放大的实像C．目镜的作用相当于投影仪D．目镜的作用相当于放大镜2．如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。

拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。

在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）A．将蜡烛靠近凸透镜B．将光屏或蜡烛远离凸透镜C．将光屏靠近凸透镜D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜3．如图所示，凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。