中考物理复习考点07 透镜的应用-备战2020年中考物理考点.doc
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1、透镜的应用考点解读一、透镜1透镜(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。2透镜对光的作用(1)透镜对光的作用:凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫会聚透镜;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: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;凹透镜对光线
2、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。3焦点和焦距(1)焦点(F):平行于凸透镜的光线经凸透镜折射后,会聚于一点,这一点叫凸透镜的焦点。(2)焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。说明:凸透镜两侧各有一个焦点,两侧的焦距相等。二、凸透镜成像规律1探究凸透镜成像规律的实验(1)实验目的:探究像的虚实、大小、正倒跟物距的关系。(2)实验器材:蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等。(3)物理量:物体到凸透镜的距离叫物距,用字母u表示;像到凸透镜的距离叫像距,用字母v表示。(4)注意:在摆放仪器时,要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就
3、是点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度,只有这样才能使烛焰成的像落在光屏的中央,便于观察。2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。3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。
4、三、生活中的透镜1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。2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。说明:投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向,螺纹透镜的作用是会聚光,光源位于凹面镜的焦点处,光源发出的光线经凹面镜反射后,再经螺旋透镜会聚,使照片在投影片上的光更强一些。3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。四、显微镜和望远镜1显微镜(1)结构:镜筒的两端各有一组透镜,每一组
5、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。注意:通过显微镜,我们观察到的物体的像与物体上下颠倒,左右互换。如果我们将物体向左移动,则像向右移动。说明:反光镜的作用是增加光的强度,便于观察物体。2.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。五、眼睛和眼镜1眼睛(1)视物原理:人眼
6、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.说明:眼睛与照相机的成像过程是不同的.视力正常的人看远处不同物体时,物距不变,晶状体到视网膜的距离不变(像距不变),人的眼睛是通过睫状体来改变晶状体的凹凸程度,从而调节了晶状体的焦距来获得清晰的像,也就是说眼睛实际上
7、是一架调焦照相机;而普通照相机的焦距不变,在改变物距的同时,必须改变像距来获得清晰的像。2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。重点考向考向一:透镜典例引领(2019福建厦门一中初二期中)一块玻璃砖内有一个饼形气泡,如图所示,一束平行光线垂直通过玻璃砖后将A被发散B被会聚C还是平行光D
8、无法判断【参考答案】A【详细解析】玻璃砖被气泡分成两部分,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A符合题意,BCD不符合题意。变式拓展1(2019山东初二期末)透镜对光具有发散或会聚作用,下面有关凸透镜和凹透镜的光路图正确的是ABCD【答案】A【解析】A平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,故A正确。B过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线应平行于主光轴,故B错误。C光线经凹透镜折射后折射光线应发散出去,而图中是会聚,故C错误。D平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,故D错误。故选A。2(2019上海市培华学
9、校初二期中)户外的探照灯主要由凸透镜和光源组成的。如果要产生如图所示的平行光,光源应放在凸透镜的A焦点处B二倍焦距处C一倍焦距以内D二倍焦距以外【答案】A【解析】凸透镜三条特殊的光线通过凸透镜的情况:过光心的光线,过凸透镜后其传播方向不改变;平行主光轴的光线,经过凸透镜后折射光线过焦点;过焦点射向凸透镜的光线,折射后将平行于主光轴传播。所以如果要产生如图所示的平行光,光源应放在凸透镜的焦点处,故选A。考向二:凸透镜成像规律典例引领(2019广东中考模拟)小红在探究凸透镜成像规律的实验中,选择了焦距为10 cm的凸透镜。她将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,如图所示。在保持蜡烛和光屏的
10、位置不变的条件下,为了在光屏上得到烛焰放大的像,小红应将凸透镜向_移动(选填“左”或“右”),这一实验现象可以说明_成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若点燃的蜡烛与凸透镜间距离小于10 cm,小红应该在_(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像。【参考答案】左 幻灯机 光屏【详细解析】根据凸透镜成像的规律可知,2fuf,成倒立、放大的实像,为了在光屏上找到烛焰清晰放大的像,应将凸透镜向左移动,使物距变小,像距变大。这一实验现象可以说明幻灯机的成像特点。若点燃的蜡烛与凸透镜间距小于10 cm,即uuf,成倒立、放大的实像。故B正确,符合题意。C、当u=25 cm时,u2
11、f,在光屏上成倒立、缩小的实像,故C正确,符合题意。D、物体从距凸透镜12 cm处移动到30 cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,物距增大,像距减小,像变小。故D正确,符合题意。考向三:生活中的透镜典例引领(2019安徽中考模拟)透镜在我们的生活中应用广泛,下列说法中正确的是A借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距B投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的实像C照相时,要使所拍摄景物的像变大,应将照相机的镜头远离被拍摄物体D近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用【参考答案】D【详细解析】A根据凸透镜的成像规律可知:借助放大镜看地图时,地图到
12、放大镜的距离应小于一倍焦距,故A错误;B投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像,而不是正立的,故B错误;C照相时,要使所拍摄景物的像变大,可增大像距,使像变大,即将照相机的镜头靠近被拍摄物体,故C错误;D凹透镜对光有发散作用,近视眼镜利用了这一点,使光线延迟会聚,使像成在视网膜上,故D正确。变式拓展1(2019福建厦门双十中学思明分校初二期中)如图所示为女航天员王亚平太空授课的情景,图中水球相当于凸透镜,假设水球的焦距为f,则此时王亚平到水球的距离u应该是AufBfu2f【答案】D【解析】水球相当于一个凸透镜,此时王亚平所成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成倒立缩小实像的规律知,王亚平到水球的距
13、离应大于2倍焦距。故D符合题意。2(2019河南中考模拟)如图所示,用手机摄像头(相当于凸透镜)扫描二维码向商家进行支付,给人们生活带来了许多方便。扫码时,二维码应位于摄像头的_,要使屏幕上二维码的像变小,只需将手机_(选填“靠近”或“远离”)二维码。【答案】2倍焦距以外 远离【解析】手机摄像头相当于凸透镜,利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的,扫码时,二维码应位于摄像头的2倍焦距以外;如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将手机远离二维码。考向四:显微镜和望远镜典例引领(2019湖南中考模拟)用天文望远镜和显微镜
14、观察物体时,下列关于像的说法中,正确的是A用天文望远镜观察时,像是倒立、缩小的B用天文望远镜观察时,像是倒立、放大的C用显微镜观察时,像是正立、放大的D用显微镜观察时,像是正立、缩小的【参考答案】B【详细解析】显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像;目镜相当于放大镜,将投影仪成倒立的放大的实像再次放大,所以显微镜最后成的是倒立、放大的虚像。天文望远镜观察时,物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像,这个实像正好落在目镜的焦点以内,这跟放大镜的成像原理相同,所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用,所以天文望远镜最后成的像是倒立、放大的。故选B。变式拓展1(2019沭阳县马厂实验学校初二月考
15、)显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是A物镜成正立、放大的虚像B目镜和物镜都成实像C物镜和目镜都成虚像D目镜成正立、放大的虚像【答案】D【解析】由显微镜成像原理知:物体经物镜折射后,成倒立放大的实像,这个像正好处在目镜的焦点之内,又经目镜成正立、放大的虚像,此时的目镜相当于一个放大镜。故选D。2(2019全国初二期中)2018年1月31日晚,我国几乎所有地区都欣赏到一轮“红月亮”高悬夜空的迷人景象。有很多天文爱好者使用望远镜欣赏美丽的月食景观,还有人用摄像头记录下整个过程。对于以下说法正确的是A望远镜的物镜相当于投影仪B通过摄像头所成的像是正立放大的C通过望远镜的物镜成倒立缩小的实像D摄像头记
16、录“红月亮”时镜头应该前伸【答案】C【解析】A望远镜的目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,故A不正确;B.通过摄像头所成的像是倒立缩小的实像,故B不正确;C望远镜的物镜相当于照相机,成倒立缩小的实像,故C正确;D“红月亮”距离地球的距离很远,摄像头记录“红月亮”时物距增大,则像距需减小,像变小,因此应将镜头后缩,故D错误。故选C。考向五:眼镜和眼镜典例引领(2019广东初二期末)人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的_镜,外界物体在视网膜上所成的像是_的实像。(选填“正立”或“倒立”)。来自远方物体的光,经眼球折光系统折射后成像情况如图所示。根据该光路图,这个人可配戴_透镜的眼镜加以
17、矫正,它的作用是使像相对于晶状体向_(选填“前”或“后”)移。【参考答案】凸透 倒立 凸 前【详细解析】晶状体对光线起到折射作用,与照相机的凸透镜作用相同;眼睛成像与照相机成像相同,成倒立缩小的实像;由图像可知,像成在视网膜的后方,需要佩戴对光线具有会聚能力的凸透镜进行矫正;这样可以让像向前移动提前会聚,使像成在视网膜上。变式拓展1(2019福建初二期末)常见的视力缺陷有近视和远视。图是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是A近视眼,凹透镜B近视眼,凸透镜C远视眼,凹透镜D远视眼,凸透镜【答案】D【解析】由图可知,来自物体的光经晶状体折射后成像在视网膜
18、后面,所以该眼睛是远视眼,需要佩戴凸透镜将光线会聚一些,这样像可以成在视网膜上,故D正确,ABC错误。故选D。2(2019广东初二期末)有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形完全一样,如图所示,小明要找出自己的眼镜,下列说法正确的是A用手摸镜片,中间薄边缘厚的是近视镜B拿着镜片看字,把字放大的是近视镜C让镜片正对阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视镜D让镜片正对阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个明亮小光斑的是近视镜【答案】A【解析】A中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A正确;B拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,是远视镜,故B错
19、误;C让镜片正对太阳光,凹透镜能使得光线发散,呈现一个大光斑;凸透镜正对太阳光时,光斑如果不是在焦点附近,也能呈现一个大光斑,所以无法确定是近视镜还是远视镜,故C错误;D让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,即是远视镜,故D错误。故选A。练习精选考点闯关1(2019广东初二期末)共享单车极大地便利了市民的出行。使用者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。关于单车的使用过程,下列说法中正确的是A车牌上的二维码是光源B二维码上白色部分反射白光,黑色部分吸收光C手机上的摄像头相当于一个放大镜D装在单车上的GPS定位系统通过超声波把单车位置信息传给用户手机2(2
20、019上海初三开学考试)眼睛、照相机、幻灯机这三种凸透镜在调节成像清晰度时,分别采用下述哪种方式:(甲)、焦距固定,物距基本固定,主要调节像距;(乙)、焦距固定,像距基本固定,主要调节物距;(丙)、物距固定,像距固定,调节焦距A眼睛甲、照相机乙、幻灯机丙B眼睛丙、照相机甲、幻灯机乙C眼睛乙、照相机丙、幻灯机甲D眼睛甲、照相机丙、幻灯机乙3(2019富顺第二中学校初三期中)小方同学做“探究凸透镜成像规律”实验,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,光屏上得到了清晰的像。则A得到的像是正立缩小的实像B得到的像是倒立放大的实像C把蜡烛向左移动,调整光屏的位置,得到的清晰像变小D把蜡烛向右移动少许,要
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