透镜及其应用—2020年中考满分物理考前热点专题必破

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2020年中考满分物理考前热点专题必破破（08）透镜及其应用热点知识一：透镜透镜分类（1）分类：按照形状可以分为凸透镜和凹透镜。（2）定义：中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜。注意：判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，要根据中间与边缘的厚度来确定，而不能根据透镜表面的凸凹来判断。透镜对光的作用（1）透镜对光的作用：①凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫会聚透镜；②凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫发散透镜。（2）光心：主光轴上有个特殊点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。说明：①凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线方向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势；②凹透镜对光线的发散作用指的是折射光线相对于对应的入射光线而言散得更开，即有一种远离主光轴的趋势。命题热点一：透镜【典例1】如图所示的透镜中，属于凸透镜的是（　　）A． B． C． D．【答案】B【解析】根据透镜的概念，中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。故图中B为凸透镜，ACD为凹透镜。故选：B。点拨：根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。考向：考查判断透镜是凸透镜还是凹透镜的多种方法：根据定义判断；根据成像情况进行判断；根据对光线的作用进行判断。【变式训练】1．小元同学让太阳光通过透明的镜片照射到白墙上，其现象如图所示。从图中现象可看出（　　）A．这是一块凸透镜，和近视眼镜的镜片一样 B．这是一块凸透镜，和老花眼镜的镜片一样 C．这是一块凹透镜，和近视眼镜的镜片一样 D．这是一块凹透镜，和老花眼镜的镜片一样【答案】B【解析】由图可知，该透镜对光线起会聚作用，因此是凸透镜；老花眼镜的镜片也是凸透镜。故选：B。2．光线经过甲乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　）A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲是凹透镜，乙是凸透镜 C．甲、乙都是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜【答案】A【解析】光通过甲透镜后折射光线会聚了，因此甲为凸透镜；而光线经过乙之后，折射光线推迟会聚了，故乙应为凹透镜。故选：A。热点知识二：凸透镜成像规律凸透镜成像规律（1）当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现倒立、缩小的实像；（2）当蜡烛位于二倍焦距以内焦点以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现倒立、放大的实像；（3）当蜡烛位于透镜的焦点以内时，在光屏上不得到蜡烛的像，透过透镜可以看到蜡烛成正立、放大的虚像。实像和虚像（1）实像：由实际光线会聚而成的，能在光屏上呈现的像。（2）虚像：由实际光线的反向延长线相交而成的，不能在光屏呈现的像。说明：凸透镜成实像时，物像异侧；成虚像时，物像同侧。命题热点二：凸透镜成像规律【典例2】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示，这时烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距可能是10cm B．图中凸透镜成像的特点应用在照相机上 C．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 D．若在凸透镜和蜡烛之间放远视镜片，将光屏适当左移，可再次出现清晰的像【答案】D【解析】A、由图可知，物距u＝25cm，v＝40cm，物距u＜v，f＜25cm＜2f，解得，12.5cm＜f＜25cm，40cm＞2f，解得，f＜20cm，由以上解得可得，12.5cm＜f＜20cm，故A错误；B、u＜v，成倒立放大的实像，与投影仪的成像原理相同，故B错误；C、蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故C错误；D、远视眼镜的镜片为凸透镜，对光有会聚作用，可使光线的会聚点提前。因此，将一副远视眼镜靠近凸透镜左侧放置，向左移动光屏可以得到清晰的像，故D正确。故选：D。点拨：（1）光屏上能承接到的像是实像。凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像。（2）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。（3）根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向；（4）凸透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点提前，可以用来矫正远视眼；根据凸透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作。考向：考查凸透镜成像规律及其相关实验。【变式训练】1．截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体（　　）A．可以看做两块凹透镜 B．可以看做一块凸透镜 C．对图示光束具有发散作用 D．对图示光束具有会聚作用【答案】AC【解析】玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃砖后，会变得发散。故选：AC。2．如图，在探究凸透镜成像规律的实验中，若保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜，发现透镜在A、B两个位置时，屏上都能得到清晰的像，则两次所成的像（　　）A．都是倒立的 B．都是缩小的 C．透镜在A处时像较大 D．透镜在B处时像较大【答案】AC【解析】光屏上能接到像，像是实像，实像都是倒立的；故A正确。当凸透镜在A处时，物距小，像距大，成的是放大的像，成像原理和投影机原理一样；当凸透镜在B处时，物距大，像距小，成的是缩小的像，成像原理和照相机原理一样，故BD错误，C正确。故选：AC。知识点三：眼睛和眼镜眼睛（1）视物原理：人眼球好比一架照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体在上面成倒立缩小的实像。（2）眼睛的调节：当睫状肌放松时，晶状体比较薄，眼睛可以看清远处的物体；当睫状肌收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变强，可以看清近处的物体。（3）近点和远点：依靠眼睛调节所能看到的最近和最远的两个极限点分别叫近点和远点。正常眼睛的观察距离大约是10 cm至无限远，最佳的明视距离为25cm.近视眼和远视眼（1）近视眼成因及矫正：近视眼看不清远处物体，是因为晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前面，应佩戴凹透镜矫正。（2）远视眼成因及矫正：远视眼看不清近处的物体.形成远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光会聚在视网膜后，需要用凸透镜矫正。注意：远视眼镜的度数为正数，近视眼镜的度数为负数。命题热点三：眼睛和眼镜【典例3】某同学在学习“眼球折光系统”一节时，制作了一个眼球模型，如图所示，模型中的凸透镜相当于晶状体，烧瓶的后壁相当于视网膜，烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体，则图示表示的眼球模型和应采取的矫正措施正确的是（　　）A．远视眼模型，用凸透镜矫正 B．近视眼模型，用凹透镜矫正 C．近视眼模型，用凸透镜矫正 D．远视眼模型，用凹透镜矫正【答案】B【解析】由题干图可知：像呈在视网膜的前方，所以该模型是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。故A、C、D错误；B措施正确。故选：B。点拨：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。考向：查学生对近视眼的成因，以及矫正方法的理解和掌握，是中招的热点。【变式训练】1．如图所示，是人的眼睛视物原理的光路图，下列描述正确的是（　　）A．眼睛的晶状体和角膜共同作用相当于凹透镜 B．景物在视网膜上成的是虚像 C．甲图是观察远处景物的光路图 D．人看近处的物体时，晶状体会变薄【答案】C【解析】A、眼睛的晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，故A错误；B、景物在视网膜上成的是倒立、缩小的实像，故B错误；C、晶状体相当于凸透镜成像实验中的凸透镜，眼球的晶状体是通过睫状体来改变的，当睫状体放松时，晶状体比较薄对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体，则甲图是观察远处景物的光路图，故C正确；D、当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体；故D错误。故选：C。2．暑假期间，小明走进电影院观看《一出好戏》，刚走进电影院时和寻找到最前1排18号座位时，眼球内瞳孔和晶状体的变化分别是（　　）A．瞳孔放大，晶状体曲度由大变小 B．瞳孔放大，晶状体曲度由小变大 C．瞳孔缩小，晶状体曲度由大变小 D．瞳孔缩小，晶状体曲度由小变大【答案】B【解析】小明从光线较强的室外进入光线很弱的电影院内，瞳孔为适应室内的光线会逐渐扩大，以增加进入眼内的光量，使视网膜得到足够光的刺激，这样才能看清室内的物体；同时，小明在寻找到最前1排（看远处的物体）晶状体的曲度变小，找18号座位时（看近处的物体），这时，晶状体的曲度要由小逐渐变大。故选：B。热点知识四：透镜的应用照相机（1）结构：其镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。（2）成像特点：相对于物体来说，像是倒立、缩小的实像。投影仪（1）结构：其镜头相当于一个凸透镜，平面镜是用来改变光的传播方向的。（2）成像特点：相对于物体来说，像是倒立、放大的实像。放大镜（1）原理：实质是一个短焦距的凸透镜。（2）成像特点：相对于物体来说，像是正立、放大的虚像。显微镜（1）结构：镜筒的两端各有一组透镜，每一组的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观察物体的叫物镜。（2）成像特点：显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成倒立、放大的实像，显微镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。望远镜（1）结构：望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。（2）视角：物体的两端到人眼处所夹的角叫视角。物体越大，物体与人眼的距离越近，其视角就越大。命题热点四：透镜的应用【典例4】下列光学器材中，能在光屏上成缩小像的是（　　）A．照相机 B．投影仪 C．放大镜 D．穿衣镜【答案】AC 【解析】A、由图知，物距大于像距，所以此时成倒立、缩小的实像；照相机是根据物距大于像距，成倒立、缩小的实像制成的。故A符合题意。B、投影仪是根据物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，像距大于物距，成倒立、放大实像的原理制成的。而此时图中所示像距小于物距。故B不符合题意。C、放大镜是根据物距小于焦距时，成正立、放大虚像的原理制成的，故C符合题意。D、穿衣镜是平面镜，成正立、等大的虚像，故D不符合题意。故选：AC。点拨：（1）凸透镜成像的规律及其应用：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的；当u＜f时，成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的；（2）平面镜成等大的虚像。考向：考查凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清物距与像距之间的关系。【变式训练】1．凸透镜在生活中被广泛应用，它对光具有________作用，在照相机中成________（选填“实”或“虚”）像，在投影仪中成________（选填“放大”或“缩小”）的像，而作为放大镜时成________（选填“正立”或“倒立”）的像。【答案】会聚；实；放大；正立。【解析】凸透镜对光具有会聚作用。①照相机是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的。②投影仪是物距大于凸透镜的一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像而制成的。③放大镜是利用物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成正立放大的虚像而制成的。2．为了防盗，在门上装上一个“猫眼”如图。“猫眼”是在小孔中嵌入一定形状的玻璃透镜，不仅使屋内的人能看清屋外的人，还可以扩大观察范围，这是因为“猫眼”对光线具有发散作用，所以“猫眼”中安装的是________透镜（选填“凸”或“凹”）。有时为了确定屋外的人是谁，我们往往也可以通过声音来辨别，我们是通过声音的________来判断的（选填“音调”、“响度”或“音色”）。【答案】凹；音色。【解析】（1）凹透镜的焦距极短，它将室外的人或物成一缩小的正立虚像，此像正好落在目镜（凸透镜）焦点之内，此时的目镜起着放大镜的作用，最后得到一个较为放大的正立虚像，人从外向内看时，此时的门镜相当于一个凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，所以看不到屋内成像情况。（2）不同人声带的结构不同，发出声音的音色不同，因此，听电话时就能知道对方是谁，这是通过声音的音色进行判断的。