2023中考物理专题第三讲-透镜及其应用
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第三讲 透镜及其应用
一、知识点梳理
1.透镜：利用光的 来工作的光学元件。
2.凸透镜：中间 ，边缘 。对光有 作用。
3.凹透镜：中间 ，边缘 。对光有 作用。
4.三条特殊光路图：
（1）凸透镜：
（2）凹透镜：
5.凸透镜的成像规律：
（1）先测量出凸透镜的焦距；
（2）把蜡烛，透镜，光屏放在光具座上，调节烛焰，凸透镜，光的中心在同一高度，这样可以 ；
（3）把蜡烛移动到30cm处，光屏移动到15cm处，观察发生的现象；
（4）把蜡烛移动到20cm处，光屏移动到20cm处，观察发生的现象；
（5）把蜡烛移动到15cm处，光屏移动到30cm处，观察发生的现象；
（6）把蜡烛移动到5cm处，移动光屏，观察发生的现象。
（7）实验结论：
- 探究凸透镜成像实验
（1）实验装置图
（2）调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 （使蜡烛的像成在光屏的中央）；
（3）应在较 的环境下进行实验（减小其他光线对实验的影响，使实验现象更明显）；
（4）使物体在光屏成倒立、 的实像时，蜡烛到凸透镜中心距离的一半即为焦距；
（5）物距小于一倍焦距时成正立、 的虚像（人眼在 一侧透过透镜观察）；
（6）光屏上找不到像、像不完整，没成在光屏中央的原因：
①蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度（可能找不到像，也可能像不完整）；
②三者中心在同一高度时光屏上找不到像的其他原因：
a.物距小于等于一倍焦距，此时应将蜡烛向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动；
b.物距太小，像距太大，超过了光具座的调节范围，在不更换光具座的情况下，应换用焦距 （选填“更大”或“更小”）的凸透镜或在蜡烛和凸透镜之间再加一个 透镜。
（7）实验中蜡烛燃烧逐渐变短的相关分析：
①像的位置变化（像会逐渐向 移动）；
②让像成在光屏中央的调整方法（将蜡烛、光屏向 移动或将透镜向下调节）。
（8）用纸板遮住透镜部分时光屏上会成 （选填“完整”或“不完整”）的像，像的亮度较 ，且光屏上 （选填“会”或“不会”）出现纸板的像或影子；
（9）实验结论：
①当 ｕ＞２ｆ，ｆ＜ｖ＜２ｆ时成倒立、 的实像（应用：照相机）；
②当 ｕ＝２ｆ，ｖ＝２ｆ时成倒立、等大的实像（应用：测焦距）；
③当 ｆ＜ｕ＜２ｆ，ｖ＞２ｆ时成倒立、 的实像（应用：投影仪）；
④当 ｕ＜ｆ时成正立、放大的 像（应用：放大镜）。
7.眼睛和眼镜：
（1）眼睛：晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的 实像。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫做明视距离。
（2）近视眼和远视眼：
近视眼 | 远视眼 |
晶状体太厚，折光能力 ，成像于视网膜 | 晶状体太薄，折光能力 ，成像于视网膜 |
佩戴用 透镜做成的近视眼镜 | 佩戴用 凸透镜做成的眼镜 |
二、真题练习
选择题
1.（2019省卷 3题 3分）今年春季，四川凉山发生了惨烈的森林火灾，给国家和人民群众造成了重大的生命和财产损失。在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳光照射可能会引发火灾。下图中与 此光学原理相同的是（ ）
2.（2019昆明卷 3题 3分）下列说法中正确的（ ）
A.放大镜是凹透镜
B.凸透镜总是成实像
C.凸透镜只能成倒立的像
D.凹透镜对光线有发散作用
3.（2018昆明卷 5题 3分）如图所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上（图中光屏未画出）得到一个烛焰清晰放大的像，那么点燃的蜡烛应置于图中的（ ）
A.ａ点 B.ｂ点 C.ｃ点 D.ｄ点
4.（2012昆明卷 7题 3分）在焦距为10cm的凸透镜前25cm处放一支点燃的蜡烛，那么在凸透镜另一侧的光屏上可以得到的是（ ）
A.烛焰倒立缩小的实像
B.烛焰倒立放大的实像
C.烛焰倒立缩小的虚像
D.烛焰正立放大的虚像
5.（2015省卷 4题 3分）如图所示，小华同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，在光屏上接收到烛焰清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ）
A.光屏上的像是正立的
B.蜡烛在距透镜２倍焦距以内
C.利用这个原理可以制成投影仪
D.蜡烛靠近透镜，光屏应远离透镜才能得到清晰的像
6. （2018曲靖卷 6题 2分）如图所示，在凸透镜成像的实验中，下列说法正确的是（ ）
A.蜡烛逐渐远离凸透镜时，移动光屏，在光屏上成的像逐渐变大
B.蜡烛逐渐靠近凸透镜时，光屏要靠近凸透镜才能承接到清晰的像
C.蜡烛在ａ点时，所成的像是倒立缩小的
D.应用蜡烛在ｂ点时的成像原理，可制成近视眼镜
填空题
- 一个凸透镜的焦距是10cm，当把物体放在凸透镜前28cm的位置时，在凸透镜后的光屏上出现一个倒立、 的实像，小明站在平面镜前2m，他在平面镜中成的像距平面镜 m。
- 购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描等， 确认相关信息后，即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于
（选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。
- （2019曲靖卷 10题 2分）扫黑除恶行动中，工作人员使用执法记录仪摄像取证。记录仪的镜头相当于一个 透镜；拍摄时要成清晰的像，记录仪镜头到被拍摄对象的距离ｕ与镜头焦距ｆ的关系应满足 。
- （2017省卷 9题 2分）人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像于视网膜上。对于近视眼患者而言，远处物体成的像位于视网膜 ，可佩戴 透镜矫正。
- （2021省卷 16题 2分）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是 cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
- 如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方的白纸上呈现出一个很亮很小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有 作用；若光斑距离放大镜中心15cm，该放大镜的焦距为 cm。
- 小明用焦距为10cm的放大镜去观察蚂蚁身上的细微之处，此时放大镜与蚂蚁间的距离
（选填“大于”“小于”或“等于”）10cm，通过放大镜观察到的蚂蚁是正立、放大的
像。
- 如图所示，把一支铅笔放在装满水的圆柱形玻璃瓶一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔变长了。这是因为装水的玻璃瓶相当于 ，形成了正立、放大的 （选填“虚”或“实”）像。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过玻璃瓶，会看到这支笔逐渐变 （选填“长”或“短”）到某一位置以后，铅笔尖的方向 （选填“会”或“不会”）反向。
- 如图，用照相机给物体照相时，物体离照相机较远，物体在胶片上成一个 （选填“倒立”或“正立”）缩小的实像。为使成的像再小些，可采取的方法是 物体与镜头间的距离，同时 胶片与镜头间的距离。（后两空均选填“增大”或“减小”）
作图题
16.（2018昆明卷 18（3）题 2分）完成图中经过凸透镜后 的两条光线。
17.（2014省卷 19（2）题 3分）请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜
实验题
- （2020省卷 22题 7分）现有如下器材：光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材，进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到____________。 为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5 cm，小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处，把光屏移到光具座的_______cm刻度线处，观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证，凸透镜的焦距准确。
（2）实验进行一段时间后， 发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是_____________。 保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏_________ （选填 “向上”或“向下”）移动， 使烛焰的像呈现在光屏中央。
（3）分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处，在____点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像，在_____点所成像的性 质与眼睛的相同。
（4）实验结束后，小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜移动到某一位置时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片可用来矫正_________眼 （选填“近视"或“远视”）
17. （2018省卷 20题 7分）某小组同学利用如图甲所示的装置，做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在
上；该实验在光线较 的环境中进行更便于观察。
（2）小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示，Ａ′、Ｂ′、Ｃ′分别是烛焰Ａ、Ｂ、Ｃ在光屏上所成的像。在此之前调节仪器时，曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像，这个像与图乙中烛焰 （选填 “Ａ”“Ｂ”或“Ｃ”）的成像原理相同；当把蜡烛移动到Ｍ点时，在光屏上找不到烛焰的像，因为此时烛焰 （选填“成实像”“成虚像”或“不成像”）。
（3）分析图乙中信息，凸透镜所成的实像都是 （选填 “正”或“倒”）立的，蜡烛远离凸透镜时，烛焰所成的像 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，因此用相机拍照，拍完近景再拍远景时，应将相机的镜头向 （选填“靠近”或“远离”）景物的方向调一些，才能拍出清晰的照片。
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