2024年中考物理一轮复习 考点精讲 学案 第3章 凸透镜成像（含答案）

第3章 凸透镜成像
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 透镜的种类及其对光的作用 2~4 选择题、 实验探究题
凸透镜成像规律及其应用
眼睛和眼镜
课标 要求 2011版课标要求: 1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 2.探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 2022版课标新增要求:具有保护视力的意识
【回归教材】
教材链接 人教:八上第五章P89~P106　教科:八上第四章P72~P84　北师大:八下第六章P2~P20
知识清单
考点1 透镜
透镜 特点 对光的作用 三条特殊光线
平行于主光轴 过光心 过焦点
凸透镜 中间① ,边缘② 对光有③ 作用
凹透镜 中间④ ,边缘⑤ 对光有⑥ 作用
【提示】凸透镜表面的凸起程度决定了其焦距的长短。其他条件相同时,凸透镜表面越凸,焦距越短,折射光线的能力越强。
【答案】考点1:①厚　②薄　③会聚　④薄　⑤厚　⑥发散
考点2 凸透镜成像规律及其应用
物距u 变化趋势 像的性质 像距v 变化趋势 应用
正、倒 大、小 虚、实
u>2f 逐渐减小 ① ② ③ fu=2f ④ ⑤ ⑥ v=2f 测焦距
f2f 投影仪、幻灯机
u=f / 不成像 / 探照灯
uu 放大镜
【提示】(1)凸透镜成像规律可以概括为“二倍焦距分大小,一倍焦距分虚实”;(2)成实像时,物距增大,像距减小,像变小;成虚像时,物距增大,像距增大,像变大。
【答案】考点2:①倒立　②缩小　③实像　④倒立　⑤等大
⑥实像　⑦倒立　⑧放大　⑨实像　⑩正立　放大
虚像
考点3 近视眼、远视眼及其矫正
近视眼 远视眼
特点 能看清① 处物体,不能看清② 处的物体。(均选填“远”或“近”) 能看清③ 处物体,不能看清④ 处的物体。(均选填“远”或“近”)
原因 晶状体太厚,折光能力太⑤ 晶状体太薄,折光能力太⑥
成像图
矫正方法 佩戴合适的⑦ 透镜做成的眼镜 佩戴合适的⑧ 透镜做成的眼镜
口诀 近前远后,近凹远凸
【答案】考点3:①近　②远　③远　④近　⑤强　⑥弱　⑦凹　⑧凸
教材深挖
图说物理
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
如图所示,某同学让太阳光通过透明的镜片照射到白纸上,从图中现象可以看出,此镜片对光有① 作用,所以此镜片是② (选填“凸透镜”或“凹透镜”) 放大镜是④ 镜,要想看到的蚂蚁更大一些,应该让放大镜离蚂蚁更⑤ (选填“远”或“近”)一些
小明用凸透镜观察邮票上的字,看到如图所示的情景,则他看到的字是正立、放大的③ (选填“实”或“虚”)像　 一个圆柱形的玻璃瓶内装满水,把一支铅笔放在玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶,可以看到这支铅笔。铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,到某一位置时,铅笔尖会突然改变方向,而“改变方向”后的像为⑥ (选填“实”或“虚”)像
【答案】①会聚　②凸透镜　③虚　④凸透　⑤远　⑥实
课堂延伸
1.(RJ教材八上P95“演示实验”变式)小西在智能机器人展览会上为他喜爱的机器人拍摄了一张照片,并制成胶片,用如图所示的幻灯机展示给同学们看。
①胶片上机器人的头部朝 (选填“上”或“下”)。
②若幻灯机所用凸透镜的焦距为10 cm,则胶片与凸透镜间的距离范围是 。
③要使像变得更大,保持凸透镜的位置不动,应将胶片 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜少许,并调节幕布至合适的位置。
2.(JKB教材八上P77“家庭实验”改编)如图所示,小明在一个纸筒B的一端嵌上一个凸透镜作为镜头,另一个稍粗的纸筒A的一端蒙上薄膜作为胶片,然后将纸筒B套入纸筒A,就做成了模型照相机。
(1)在取材时,薄膜使用的材料是 (选填“透明”、“半透明”或“不透明”)膜。
(2)观察时,小明应选择 (选填“较亮”或“较暗”)的物体作为观察对象。
(3)小明用自制的照相机先拍摄了远处的物体,再拍摄近处物体时,应 ;此时薄膜上的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】课堂延伸　1.①下　②大于10 cm,小于20 cm　③靠近
2.(1)半透明　(2)较亮　(3)增大凸透镜和薄膜的距离　变大
核心突破
凸透镜成像规律的应用
例题 小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时,根据实验数据作出了如图所示的像距v与物距u的关系图像,下列说法正确的是 ( )
A.所用的凸透镜的焦距等于 20 cm
B.当物距为 15 cm 时,烛焰在光屏上成的是倒立、缩小的像
C.物距为 60 cm 时的成像特点与投影仪相同
D.光屏上成清晰的像时,将一近视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间,光屏远离透镜可再次得到清晰的像
思维模型
变式训练
变题型 小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的。若将凸透镜向右移动 cm,光屏上即可再次成清晰的像。若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜,光屏上的像将会模糊,若在透镜前放置一个焦距合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜,光屏上的像也可以再次清晰。
变情境 (多选)在蔚蓝地球的映衬下,我国发射的天舟六号货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱。如图所示,这是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是 ( )
A.核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B.光通过摄像机的镜头会发生折射现象
C.地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D.天舟六号靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
变设问 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u之间的关系图像。在绘制v-u图像后,该同学不小心碰洒了墨水,导致图像缺失了一部分,如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.实验中所用凸透镜的焦距为20 cm
B.当物距等于30 cm时,像距等于15 cm
C.根据图像可以推测,当物距足够大时,像距可以小于10 cm
D.当物距在15 cm~20 cm之间时,光屏上会成放大的像,和照相机原理相同
【答案】例　D
变题型　放大　15　远视
变情境　AB
变设问　B
【实验探究】
实验导航
实验　探究凸透镜成像的规律
【实验装置】
【进行实验】
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后调整烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心,使三者在同一高度。
(2)把蜡烛放在距凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒和虚实,分别测量物距和像距。
(3)将蜡烛逐渐向凸透镜靠近,重复上述操作,直到光屏上得不到蜡烛的像,继续将蜡烛向凸透镜靠近,探究放大镜成像的原理。
【实验结论】
物距u 像距v 像的性质 应用
u>2f fu=2f v=2f 倒立、等大的实像 测焦距
f2f 倒立、放大的实像 投影仪、 幻灯机
u=f 不成像 测焦距
u实验母题串考点
某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
☆制订计划与进行实验
(1)将凸透镜正对太阳,在另一侧移动光屏,直到光屏接收到一个最小、最亮的光斑,得到图甲所示的光路图,由图可知,凸透镜对光有 作用,该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙所示,将光具座上点燃的蜡烛的火焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在 ,目的是使像成在 。
(3)蜡烛移动到A处,并移动光屏可得到 (选填“放大”或“缩小”)的像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持凸透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,直至得到清晰的像。
☆分析论证
(4)实验中多次读取数据,并根据记录的数据绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图丙所示。分析图像可知,凸透镜成实像时,物距越大,像距越 ,像越小。
(5)实验中,若用纸遮住凸透镜一部分,光屏上 (选填“能”或“不能”)得到完整的像。
(6)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 (选填“上”或“下”)移动,偏离光屏中心。
☆评估
(7)本实验在亮度 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行较好。
(8)某次实验时移动光屏始终找不到像,可能是因为透镜与蜡烛的距离 (选填“大于”或“小于”)10 cm,此时烛焰通过凸透镜成的是 像。
拓展设问
如图丁所示,当烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像时,小明取了一副眼镜放在凸透镜前,观察到光屏上的像变模糊了,将光屏向远离透镜方向移动适当距离后,像又变清晰了,则该眼镜是 视眼镜。
【答案】(1)会聚　10　(2)同一高度　光屏中央　(3)缩小　照相机
远离　(4)小　(5)能　(6)上　(7)较暗　(8)小于　虚
拓展设问　近
【真题精粹】
命题点1 实验探究凸透镜成像规律(10年1考)
1.(2021·河北)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,使 在同一水平高度。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为 cm。
(3)保持凸透镜位置不动,在(2)实验基础上,想要在光屏上得到缩小、清晰的烛焰像,接下来的操作是 。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45 cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是 。
真题拓展
(5)在(2)实验基础上,小明将桌上的一个镜片放到蜡烛和凸透镜之间,将光屏向远离凸透镜的方向移动时光屏上又能出现清晰的像,由此可见该镜片是　　　　,可用于矫正　　　　。
(6)在(3)实验基础上,如果保持蜡烛和光屏的位置不变,适当移动凸透镜,可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像,这个现象中蕴含着的道理是　　　　　　　　。
命题点2 凸透镜成像规律的应用(10年9考)
2.(2015·河北)小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10 cm)前18 cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 、清晰的像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光有 作用,所以光屏上烛焰清晰的像变模糊了(如图所示)。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,他可将光屏 凸透镜。
真题变式
电影《中国医生》中,医生给病人“插管”时使用了如图所示的内窥镜。它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于凸透镜,在自带光源的照射下,人体内部器官会成倒立、　　　的实像,再通过电信号传播出来;检查时,想要增大观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端　　　　(选填“接近”或“远离”)患处。
3.(多选)(2022·河北)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如下表。下列说法正确的是 ( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
C.当u=45 cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D.第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光有会聚作用
若对“凸透镜成像规律的应用”有疑问,详见核心突破。
【答案】1.(1)烛焰、凸透镜、光屏的中心　(2)10.0　(3)将蜡烛适当向左移动,并将光屏适当向左移动,使之位于一倍焦距和二倍焦距之间　(4)从光屏一侧透过凸透镜去观察　(5)凹透镜　近视眼　(6)光路是可逆的
2.放大　会聚　靠近　真题变式　缩小　远离
3.BC
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