第五章 透镜及其应用——2023年中考物理必背知识点梳理+思维导图

这是一份第五章 透镜及其应用——2023年中考物理必背知识点梳理+思维导图，共11页。

【必背手册】
★知识点一：透镜
1.透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。
2.透镜的类型：
（1）凸透镜：边缘薄，中央厚。（图甲）
（2）凹透镜：边缘厚，中央薄。（图乙）
3.主光轴和光心
（1）主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴。
（2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）
【微点拨】
1.凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。
2.透镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
★知识点二：透镜对光的作用
1.凸透镜：对光有会聚作用。（如图所示，凸透镜相当于两个三棱镜组合，厚的一端相对）
2.凹透镜：对光有发散作用。（如图所示，凹透镜相当于两个三棱镜组合，薄的一端相对）

【微点拨】
1.凸透镜对光线具有会聚作用，但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点，或一定是一束会聚光束，因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的。
2.凹透镜对光线具有发散作用，但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的，或延长不相交，因为发散是相对于不发生折射时的光线来说的。
3.焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。
4.虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
5.焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
【微点拨】
1.凸透镜有两个焦点，并且关于光心对称；凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。
2.凸透镜的焦距f的大小表示其会聚能力的强弱，f越小，对光的会聚能力越强；凹透镜焦距f的大小表示其发散能力的强弱，f越小，对光的发散能力越强。
3.由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。
★知识点三：三条特殊光线（主要光线）
★知识点四：照相机（摄像头）
1.照相机原理：来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。
2.构造：镜头（凸透镜）、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。
3.成像特点：（1）照相机成缩小、倒立的实像；（2）像距小于物距；（3）像与物体位于凸透镜的两侧。
【微点拨】
1.物体离照相机镜头的距离（物距）大于底片离照相机的距离（像距）。
2.物体离照相机镜头越远，物体在胶卷上所成的像越小，像的位置（底片或胶片到镜头的距离）越近。
★知识点五：投影仪（幻灯机）
1.成像原理及示意图：镜头相当于凸透镜，成倒立、放大、实像。

2.构造：凹面镜、光源、螺纹透镜、凸透镜、平面镜。
【微点拨】
1.幻灯机和投影仪的调节：
（1）透明胶片到镜头的距离（物距）小于镜头到屏幕的距离（像距）；
（2）透明胶片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大。所以要想让屏幕上的像大一些，向下调凸透镜，减小凸透镜到物体的距离，增大投影仪到光屏的距离。
（3）幻灯机（投影仪）成的像上下颠倒，左右相反。如下图：
2.幻灯机和投影仪的构造及作用：
★知识点六：放大镜
1.成像原理：放大镜（凸透镜）成正立、放大的虚像。
2.成像规律：（1）像与物体位于凸透镜的同侧；（2）放大镜离被观察的物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大；（3）如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的放大的虚像便消失了。
★知识点七：实像和虚像
1.实像：照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚形成的，如果把感光胶片放在适度的位置，能记录下所成的像。这种像叫做实像。
2.虚像：没有实际光线会聚，只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像处发出。
【微点拨】
1.实像是实际光线会聚而成的，可以用光屏承接。
2.没有实际光线会聚，出射光线的反向延长线相交所成的像是虚像，虚像无法用光屏承接。人眼逆着出射光的方向看去，感觉好像是光从虚像出发出的。
3.实像和虚像的区别：
★知识点八：凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
表（1）凸透镜成像规律表
凸透镜成像光路图
2.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
凹透镜成像光路图
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
【知识详解】凸透镜成像的规律
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
★知识点九：探究凸透镜成像规律
1.实验内容
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u2f
缩小
倒立
实像
2ff
放大
倒立
实像
v>2f
投影仪
u