中考物理一轮复习考点专练专题03透镜及其应用（含解析）

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考向03 透镜及其应用

1．（2021·广西江州·中考真题）如图所示，小东同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材，探究凸透镜的成像规律：


（1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是______cm；
（2）实验前，小东发现所成像在光屏上的位置如图乙，则他应首先向______（填“上”或“下”）调整光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在____________；
（3）如图丙所示，当蜡烛移至35cm刻度线处时，移动光屏（图丙中光屏未画出），使光屏上成倒立、______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的；
（4）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到________cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是___________（填“不完整的像”、“完整的像”、“完整的像但较暗”）。
【答案】10.0 上 同一高度 放大 投影仪 75 完整的像但较暗
【详解】
解：（1）[1]由甲图知，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为

（2）[2][3]由乙图知，像呈在光屏的上方，要使像能成在光屏的中央，因为成的是倒立的实像，所以，应将光屏向上调整；使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中心。
（3）[4][5]当蜡烛移至35cm刻度线处时，此时物距等于15cm，位于一倍焦距和二倍焦距时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪。
（4）[6]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处时，蜡烛距离透镜的距离为20cm，即刚好为2倍焦距，根据凸透镜成像的原理知，此时像距也应该为20cm，所以光屏应该移动到75cm。
[7]遮住凸透镜的上半部，仍是凸透镜，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像完整但变暗。

注意：
1.遮住凸透镜的上半部，仍是凸透镜，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像完整但变暗。
2.凸透镜成像规律总结：
（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。

【考纲要求】
1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用；
2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；
3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；
4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理；
5.知道近视眼和远视眼的矫正；
6.了解望远镜、显微镜的工作原理。
【知识网络】

【考点梳理】
考点一、透镜
1、凸透镜：
（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
（2）凸透镜对光线有会聚作用。
（3）凸透镜的三条特殊光线【高清课堂：中考复习—透镜及其应用 三条特殊光线】

2、凹透镜：
（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。
（2）凹透镜对光线有发散作用。
（3）凹透镜的三条特殊光线：

3、透镜的主光轴和光心：
如下图所示：透镜上通过两个球心的直线CC′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传播方向不变，这个点是光心。

4、凸透镜的焦点、焦距
（１）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。
（２）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。

要点诠释：
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。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。
2、凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚是相对于不发生折射时的光来说的。
3、凹透镜对光具有发散作用，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。发散是相对于不发生折射时的光来说的。
考点二、凸透镜成像规律及应用
1、探究凸透镜成像规律：
（1）从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。
（2）调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）；
（3）调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。
2、凸透镜成像规律总结：
（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、利用三条光线完成凸透镜成像规律作图：
①画一直线表示主光轴；
②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置；
③物体分别设三个位置；（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）
④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线；
⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出；
⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点；
⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像；
⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜同侧；
⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的虚像，如图所示:
　　　　　　　　　　　　　　　　
要点诠释：
凸透镜成像规律：
物距（u）
像的性质
像距(v)
应用
倒正
实虚
放大或缩小
u>2f
倒立
实像
缩小
f10cm
故A正确，B错误；
C．据凸透镜的成像特点知，当图示中的透镜不动，蜡烛和光屏同时向右移动，而移动的过程物距变小，像距变大，则像变大，故C错误；
D．近视眼镜镜片是凹透镜，对光线有发散作用，将其置于凸透镜的左侧，则会将烛焰发出的光线先发散，折射光线的会聚距离会变远，即成像的距离会变远，所以应将光屏向右移，便可承接到清晰的像，故D正确。
故选AD。
12.【答案】AC
【详解】
A．当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，像距等于物距，则成倒立等大的实像，所以在光屏上观察到烛焰清晰的等大的实像；则
2f=20cm
所以
f=10cm
故A正确；
B．蜡烛移动到刻度尺上20m处，物距
u=50cm-20cm=30cm＞2f
成倒立缩小的实像，照相机根据此原理制成的，故B错误；
C．当蜡烛向左移动时，物距变大，像距会变小，要在光屏上再次获得清晰的像，可以将光屏向左方向适当移动，找到清晰的像，故C正确；
D．把凸透镜换成薄玻璃板，移动光屏，平面镜所成的像是虚像，光屏上始终不能呈现烛焰的像，故D错误。
故选AC。
13.【答案】BD
【详解】
A．由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，是照相机的原理，故A错误；
B．将蜡烛移到55cm刻度处，成正立、放大的虚像，光屏上不成像，故B正确；
C．近视眼镜是凹透镜，且凹透镜对光线有发散作用，若将凹透镜放在凸透镜和蜡烛之间，像会远离凸透镜，所以将光屏像远离凸透镜的方向移动，即向右移动，才能使蜡烛的像变清晰，故C错误；
D．蜡烛和光屏不动，将凸透镜移到45cm刻度处，则物距变为15cm，像距变为30cm，与如图所示位置物距和像距互换，根据折射光路是可逆的，成倒立放大的实像，在光屏上仍能得到清晰的像，故D正确。
故选BD。

14.【答案】
【详解】


蜡烛放在如图所示的位置，物距为
u=20cm
蜡烛通过凸透镜成倒立、等大的像，此时
u=2f=20cm
则凸透镜的焦距
f=10cm
凸透镜右侧的焦点在凸透镜右侧“10”刻度处，平行于凸透镜主光轴的光线将凸透镜折射后，折射光线过凸透镜另一侧的焦点，如图所示：