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考綱內(nèi)容 第五章透鏡及其應(yīng)用 考情分析 考點梳理 剖析重點實驗 重難點突破 課堂精煉 考綱內(nèi)容 考點1理解凸透鏡對光有會聚作用 凹透鏡對光有發(fā)散作用 考點2能獨立完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗過程 考點3了解生活中的透鏡 考點4眼睛和眼鏡的結(jié)構(gòu) 考點5了解顯微鏡和望遠鏡 考情分析 近年來廣東省中考試題對透鏡及其應(yīng)用的考查主要集中在會根據(jù)透鏡對光的作用作圖 利用平行光測凸透鏡的焦距 能獨立完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗過程及運用 用凸透鏡成像規(guī)律解決實際問題 知道生活中的透鏡 了解近視眼和遠視眼的形成及矯正方法 題型多為選擇題 填空題 作圖題 實驗探究題 考點梳理 1 中間邊緣的透鏡叫凸透鏡 它對光線有作用 2 凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點 這個點叫做 它到透鏡中心的距離叫 用字母表示 3 中間邊緣的透鏡叫凹透鏡 它對光線有作用 一 透鏡 厚 薄 會聚 薄 焦距 f 焦點 厚 發(fā)散 4 凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線 1 過凸透鏡和凹透鏡光心的光線傳播方向 2 過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后主光軸 正對著凹透鏡的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行主光軸 3 平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后焦點 平行主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后 折射光線的過凹透鏡的虛焦點 不變 平行 虛焦點 過 反向延長線 1 照相機的鏡頭相當于一個鏡 膠片相當于 照相機照相時 被照物體必須在照相機鏡頭的以外 成 的像 2 投影儀是利用來成像的 成像時 物體到鏡頭的距離要 它成的是 的像 3 放大鏡是鏡 它成 的像 使用放大鏡時 被觀察物體必須放在凸透鏡的以內(nèi) 4 老花眼鏡是透鏡 近視眼鏡是透鏡 凸透 光屏 二倍焦距 二 生活中的透鏡 倒立 縮小 凸透鏡 大于一倍焦距小于二倍焦距 倒立 放大 實 實 凸透 正立 放大 虛 焦點 凸 凹 倒立 縮小 實像 f v 2f 三 探究凸透鏡成像的規(guī)律 照相機 測焦距 倒立 放大 實像 投影儀 正立 放大 虛像 放大鏡 1 眼睛的作用相當于透鏡 眼球好像一架 來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上形成 的像 2 產(chǎn)生近視眼的原因是晶狀體太 折光的能力太 近視眼矯正前將光會聚在視網(wǎng)膜 填 前 或 后 矯正時需要在眼睛前面放一個透鏡 3 產(chǎn)生遠視眼的原因是晶狀體太 折光的能力太 遠視眼矯正前將光會聚在視網(wǎng)膜 填 前 或 后 矯正時需要在眼睛前面放一個透鏡 凸 照相機 倒立 四 眼睛和眼鏡 縮小 實 厚 強 前 凹 薄 弱 后 凸 1 顯微鏡由物鏡和目鏡組成 物鏡相當于 成像 目鏡相當于的作用 成像 2 望遠鏡由物鏡和目鏡組成 物鏡相當于一個 目鏡相當于一個 投影儀 倒立 放大的實 放大鏡 五 顯微鏡和望遠鏡 正立 放大的虛 照相機 放大鏡 例1芳芳在做探究 凸透鏡成像規(guī)律 的實驗 1 如圖1所示 一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后 在光屏上形成了一個最小 最亮的光斑 由圖1可知 凸透鏡對光線具有作用 該凸透鏡的焦距是cm 剖析重點實驗 探究凸透鏡的成像規(guī)律 會聚 10 2 點燃蠟燭后 調(diào)節(jié)燭焰中心 中心和光屏中心大致在同一高度上 其目的是 3 若在實驗時 無論怎樣移動光屏 在光屏上都得不到像 請你指出一條可能的原因 4 如圖2所示 芳芳將蠟燭移至光具座上20cm刻度線處 移動光屏 直到燭焰在光屏上成清晰的像 則該像是 填 放大 等大 或 縮小 的實像 生活中的就是利用這個規(guī)律制成的 凸透鏡 使像成在光屏中央 蠟燭在焦點以內(nèi)或蠟燭在焦點上或燭焰 凸透鏡 光屏的中心不在同一高度或蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距 縮小 照相機 5 芳芳將蠟燭移至光具座上35cm刻度線處 在凸透鏡位置不變時 要在光屏上成清晰的像 光屏應(yīng)向 填 靠近 或 遠離 凸透鏡方向移動 直到燭焰在光屏上成清晰的像 則該像是 填 倒立 或 正立 的實像 生活中的就是利用這個規(guī)律制成的 6 芳芳將蠟燭移至光具座上45cm刻度線處 她從凸透鏡的右側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰 填 倒立 或 正立 的像 此時 填 能 或 不能 在光屏上接收到清晰的像 生活中的就是利用這個規(guī)律制成的 遠離 倒立 投影儀 正立 不能 放大鏡 7 實驗過程中 燃燒的蠟燭在不斷縮短 導(dǎo)致光屏上的像向 填 上 或 下 移動 為了使燭焰的像能成在光屏中央 在不更換實驗器材的情況下 請寫出一種可行的方法 8 在上述實驗過程中 當光屏上出現(xiàn)倒立 放大的像時 芳芳用不透光的物體擋住凸透鏡的左半部 此時光屏上的像將 A 像的大小 形狀不變 像的亮度變暗B 像的左半部消失C 像的右半部消失D 像縮小一半 上 將蠟燭向上調(diào)節(jié) 或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)節(jié)或?qū)⒐馄料蛏险{(diào)節(jié) A 9 如果保持蠟燭和凸透鏡的位置不變 把光屏向右移動一小段距離后 要想在光屏上再次得到清晰的像 可在蠟燭與凸透鏡之間放一個 填 近視眼鏡 或 遠視眼鏡 10 芳芳同學(xué)所在的小組對上述實驗裝置用由幾個發(fā)光二極管做成的 R 字樣作發(fā)光體 你認為其好處是 寫出一點即可 近視眼鏡 成像穩(wěn)定 合理即可 11 芳芳用若干發(fā)光二極管組成形狀如 R 的發(fā)光物體 與凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上并調(diào)整好 圖3甲 移動光屏直到在光屏上成清晰的像為止 此時發(fā)光物體在光屏上所成的像是圖3乙中的 A 解析 1 平行光線經(jīng)凸透鏡折射后 會聚于焦點 光具座上刻度尺的分度值是1mm 凸透鏡底座中心和光屏底座中心間的距離為10cm 故凸透鏡的焦點是10cm 2 實驗前應(yīng)該將燭焰 凸透鏡 光屏中心調(diào)到同一高度 目的是使像成在光屏中央 3 無論怎樣移動光屏 在光屏上都得不到像 可能的原因有 蠟燭在焦點以內(nèi) 蠟燭在焦點上 燭焰 凸透鏡 光屏的中心不在同一高度 蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距 成像在很遠的地方 光具座的光屏無法移到該位置 解析 4 當蠟燭移至光具座上20cm刻度線處時 物距是50cm 20cm 30cm 遠大于二倍焦距 所以在光屏上成倒立 縮小的實像 照相機就是根據(jù)這一規(guī)律制成的 5 當蠟燭移至光具座上35cm刻度線處時 物距是50cm 35cm 15cm 大于一倍焦距小于二倍焦距 所以在光屏上成倒立 放大的實像 由于像變大 即像距變大 所以光屏應(yīng)向遠離凸透鏡方向移動 投影儀就是根據(jù)這一規(guī)律制成的 6 當蠟燭移至光具座上45cm刻度線處時 物距是50cm 45cm 5cm 小于一倍焦距 所以此時成倒立 放大的虛像 不能在光屏上呈現(xiàn) 放大鏡就是根據(jù)這一規(guī)律制成的 解析 7 由于光屏上的實像是倒立的 當燭焰向下運動時 像應(yīng)該向上運動 為了在光屏上得到清晰的像 應(yīng)將蠟燭向上調(diào)節(jié) 或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)節(jié)或?qū)⒐馄料蛏险{(diào)節(jié) 8 凸透鏡成實像是由物體射出的光入射到凸透鏡上 經(jīng)凸透鏡折射后的所有折射光線會聚形成的 當透鏡被擋住一部分后 還會有光線入射到透鏡上 還能成完整的像 只是折射光少了 由于會聚成像的光線少了 故像的性質(zhì)不變 只是像將變暗 解析 9 物距不變 像距變大 凸透鏡的折光能力要弱些 應(yīng)戴近視眼鏡 10 發(fā)光二極管具有以下優(yōu)點 可以增加成像物體的亮度 像不會晃動 更加穩(wěn)定 能觀察像物左右顛倒的關(guān)系 11 物距大于1倍焦距小于2倍焦距 在光屏上成倒立 放大的實像 像相對物體上下顛倒 左右相反 例1 1 2015 德陽 如圖4所示 已知一條入射光線過凸透鏡的光心O 一條經(jīng)過凸透鏡折射后的光線與主光軸平行 請分別畫出它們對應(yīng)的出射光線和入射光線 2 2015 廣東 請在圖5中畫出光線AO的折射光線和BC的入射光線 重難點突破 一 透鏡的三條特殊光線 答案 解析 平行于凸透鏡主光軸的光線 經(jīng)過凸透鏡后 折射光線必定經(jīng)過凸透鏡的焦點 過焦點的光線通過凸透鏡后 必定平行于主光軸 凹透鏡對光線具有發(fā)散作用 射向凹透鏡另一側(cè)的焦點的光線經(jīng)折射后 折射光線平行于主光軸 過光心的光線 其傳播方向不改變 點撥1 1 凸透鏡三條特殊光線的作圖 通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸 平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點 過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變 2 凹透鏡三條特殊光線的作圖 延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸 平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后 其折射光線的反向延長線過焦點 過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變 完成圖6中的光路圖 變式拓展1 答案 例2在下圖7的方框中填入合適的透鏡 并補充所畫光路 答案 甲是凸透鏡 乙是凹透鏡 二 理解凸透鏡對光線的會聚作用 凹透鏡對光線的發(fā)散作用 點撥2 會聚和發(fā)散是折射光線相對于入射光線而言的 若折射光線相對于入射光線變窄即會聚 就是凸透鏡 若折射光線相對于入射光線變寬即發(fā)散 就是凹透鏡 這就是會聚和發(fā)散的真正含義 也是凸透鏡 凹透鏡最有力的判據(jù) 請在圖8的方框內(nèi)畫出合適的透鏡 答案 甲是凸透鏡 乙是凹透鏡 變式拓展2 例3某同學(xué)對凸透鏡成像的特點進行了總結(jié) 其中正確的是 A 實像可以是倒立的也可以是正立的 虛像都是正立的B 縮小的像都是實像 放大的像都是虛像C 縮小的像都是倒立的 放大的像都是正立的D 實像和物體分別在凸透鏡的兩側(cè) 虛像和物體在凸透鏡的同一側(cè) D 三 凸透鏡成實像和虛像時的特點 點撥3 由凸透鏡成像實驗可以看出 當物體在一倍焦距以內(nèi)成虛像時 物距越大 像距越大 像也越大 當物體在一倍焦距以外成實像時 物距減小 像距越大 像也越大 實像和物體分別在凸透鏡的兩側(cè) 虛像和物體在凸透鏡的同一側(cè) 2015 貴港 某同學(xué)做 探究凸透鏡成像的規(guī)律 實驗時 所用凸透鏡的焦距為f 保持凸透鏡位置不變 如圖9所示 先后使燭焰位于a b c d四點 并分別調(diào)整光屏的位置 關(guān)于a b c d四點的成像情況 他歸納出下列說法 其中錯誤的是 A 燭焰位于a點時 屏上出現(xiàn)的實像最小B 燭焰位于c點時 屏上出現(xiàn)的實像最大C 燭焰位于b點時 屏上出現(xiàn)的實像最大D 燭焰位于d點時 成正立 放大的虛像 變式拓展3 C 1 下列關(guān)于透鏡的知識 敘述正確的是 A 凸透鏡是很厚的透鏡 凹透鏡是很薄的透鏡B 透鏡只能用透明玻璃制造C 一束光在空氣中經(jīng)凸透鏡折射后 一定是會聚光束D 凸透鏡表面越凸 焦距越短 D 課堂精煉 考點一 透鏡及其三條特殊光線 2 2016 廣東 如圖10所示 可以利用不同的光學(xué)元件來改變?nèi)肷涔饩€OA的傳播方向 請在圖中分別畫出兩種合適的光學(xué)元件 只要求畫出光學(xué)元件大致位置的示意圖 但須與光學(xué)規(guī)律相符 答案 3 2014 廣東 在 探究凸透鏡成像規(guī)律 的實驗中 1 如圖11所示 讓平行光正對著凸透鏡照射 左右移動光屏 直到光屏上出現(xiàn)一個最小 最亮的光斑 測得凸透鏡的焦距f cm 15 考點二 凸透鏡的成像規(guī)律及應(yīng)用 2 如圖12所示 保持蠟燭和凸透鏡的位置不變 左右移動光屏 在光屏上能否得到清晰的燭焰像 為什么 答 3 如圖13所示 蠟燭能在光屏上形成清晰的像 此像是的實像 如果此時撤去光屏 人眼在如圖所示的位置 填 能 或 不能 直接看到蠟燭的實像 4 在圖13中 保持凸透鏡的位置不變 蠟燭向左移動5cm 為了在光屏上得到一個清晰的像 光屏應(yīng)該向 填 左 或 右 移動 不能 因為當u f時 成正立 放大的虛像 不能用光屏接收 倒立 放大 能 左 4 2015 廣東 用焦距為10cm的凸透鏡做 探究凸透鏡成像規(guī)律 的實驗 如圖14所示 凸透鏡的位置固定不動 1 為了便于觀察實驗現(xiàn)象 實驗環(huán)境應(yīng)該 填 較亮 或 較暗 一些 此實驗過程中蠟燭燃燒后逐漸變短 則光屏上燭焰的像也將逐漸向移動 較暗 上 2 記錄實驗數(shù)據(jù)如下表 請將所缺的實驗數(shù)據(jù)和像的性質(zhì)補充完整 倒立 縮小的實像 30 請根據(jù)實驗序號4的成像規(guī)律 寫出在生活中的一個應(yīng)用 3 若已在光屏上成清晰的像 此時用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分 則所成的燭焰的像為 填 不完整的像 亮度相同的完整的像 或 亮度稍暗的完整的像 4 曉紅在早上9 00利用太陽光進行觀察凸透鏡焦點的活動 她將凸透鏡與水平地面平行放置 調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離 直至地面上出現(xiàn)一個最小的亮點 她認為此點就是凸透鏡的焦點 你認為她這種活動過程存在的問題是 放大鏡 亮度稍暗的完整的像 凸透鏡沒有正對著太陽光 5 2016 隨州 如圖15常人眼看遠近不同物體時眼睛的自動調(diào)節(jié) 以下分析正確的是 A 這不可能是同一個人的眼B 這說明眼睛是一個自動變焦 距 系統(tǒng)C 看近處的物體晶狀體應(yīng)扁平一些D 看遠處的物體常常需要瞇起眼睛看 考點三 人眼成像原理 近視眼和遠視眼的成因及矯正方法 B 6 2016 天門 如圖16小桃在做探究 凸透鏡成像規(guī)律 實驗時 把蔡老師的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間 發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了 接著 她再將光屏靠近凸透鏡 又能在光屏上看到燭焰清晰的像 關(guān)于蔡老師的眼睛和眼鏡說法正確的是 A 蔡老師是近視眼 戴凸透鏡B 蔡老師是遠視眼 戴凸透鏡C 蔡老師是近視眼 戴凹透鏡D 蔡老師是遠視眼 戴凹透鏡 B 謝謝