2024内蒙古中考物理二轮专题研究 第三讲 透镜及其应用（课件）(共56张PPT)

(共56张PPT)
透镜及其应用
第三讲
实验突破—科学探究素养提升
2
考点清单
图说物理
内蒙古中考真题及拓展
3
实验 探究凸透镜成像的规律
知识精讲
1
透镜及
其应用
实像和虚像
透镜
静态规律
凸透镜
凹透镜
动态规律
实像
虚像
眼睛的视物原理
近视眼、远视
眼及其矫正
眼睛和
眼镜
三条特殊光线
凸透镜成
像的规律
显微镜、望远镜
知识精讲
考点清单
一、透镜
1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，对光线有________作用．
2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，对光线有________作用．
会聚
发散
3、三条特殊光线(将光路图补充完整)
入射光线平行于主光轴 入射光线过焦点 入射光线过光心
二、凸透镜成像的规律
物距与焦距的关系 成像光路及作图 (将光路图补充完整) 像距与焦距的关系 成像特点 应用
u＞2f f＜v＜2f 倒立、缩小、________ ________
u＝2f v＝2f ______、______、实像 测焦距
f＜u＜2f v＞2f ______、______、实像 ________
________
B′
A′
实像
照相机
B′
A′
倒立
等大
B′
A′
倒立
放大
幻灯机(或投影仪)
物距与焦距的关系 成像光路及作图 (将光路图补充完整) 像距与焦距的关系 成像特点 应用
u＝f 折射光线为平行光线，不能成像 /
u＜f / 正立、______、______ ________
记忆口诀：静态规律：一倍焦距分虚实，内虚外实，实倒虚正；二倍焦距分大小，内大外小 动态规律：成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物远像远像变大 放大
虚像
放大镜
三、实像和虚像
1、实像：实际光线会聚而成．倒立、光屏能承接，且物与像在异侧．如照相机、投影仪成的像．
2、虚像：实际光线的反向延长线相交而成．正立、光屏不能承接，且物与像在同侧．如放大镜成的像．
四、眼睛和眼镜
1、眼睛的视物原理：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，成倒立、________的实像．
2、近视眼、远视眼及其矫正
近视眼 远视眼
特点 看不清________处物体 看不清________处物体
成像位置(近前远后) 成像于视网膜________方 成像于视网膜________方
凸透镜
缩小
远
近
前
后
近视眼 远视眼
成因 晶状体太厚，折光能力太____ 晶状体太薄，折光能力太____
矫正方法(近凹远凸) 配戴用________制成的眼镜 配戴用________制成的眼镜
矫正原理 凹透镜使光线发散 凸透镜使光线会聚
强
弱
凹透镜
凸透镜
五、显微镜：物镜的作用相当于投影仪的镜头，成一个倒立、________的实像，目镜的作用相当于一个放大镜，把这个像再放大．
六、望远镜：物镜的作用相当于照相机的镜头，成一个倒立、________的实像，目镜的作用相当于一个放大镜，成正立、________的虚像．
放大
缩小
放大
微点诊断
判断下列说法的正误．
(1)凸透镜对光有发散作用，凹透镜对光有会聚作用(　　)
(2)凸透镜总是成实像(　　)
(3)凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的(　　)
(4)凸透镜成像时，实像都是缩小的，虚像都是放大的(　　)
(5)当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，凸透镜能成正立、放大的虚像
(　　)
×
×
√
×
×
(6)照相机成像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间(　　)
(7)要使投影仪在屏幕上成的像更大一些，应让投影片离镜头更近一些
(　　)
(8)近视眼成像在视网膜前方，所以需要配戴由凹透镜制成的眼镜来矫正
(　　)
×
√
√
命题点：凸透镜成像规律及应用
1. 如图所示，把一只放大镜正对着太阳，再把一张
纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上
会出现一个最小、最亮的光斑，这说明凸透镜对光
线有________作用，光斑到凸透镜光心的距离是该透镜的________.
【生活实践】
2. 炎炎夏日，汽车停在露天车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为这瓶水相当于一个________透镜，会使光线________.
图说物理
(RJ八上P91图5.1－4)
会聚
焦距
凸
会聚
命题点：凸透镜成像特点
3. 找一个圆柱形玻璃瓶，里面装满水，把一支铅
笔靠近玻璃瓶水平地放在它的一侧，透过玻璃瓶
可以看到铅笔正立、放大的________像；将铅笔
由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，透过玻璃
瓶会看到铅笔尖逐渐________(选填“变长”或“变短”)；当铅笔移到某一位置时，铅笔笔尖的朝向突然改变，此时成的像是倒立、________的________像.(2021益阳20改编)
(RJ八上P99图5.3－3)
虚
变长
放大
实
(RJ八上P95图5.2－5)
命题点：凸透镜成像规律及应用
4. 用一个焦距为10 cm的放大镜观察邮票，放大镜与邮票之间的距离应________(选填“大于”、“小于”或“等于”)10 cm；当把放大镜靠近邮票时，调整眼睛位置，观察到邮票的像较调整前的像，大小会________，此时观察到的像是________(选填“虚”或“实”)像．
(2020怀化3改编)
小于
变小
虚
命题点：凸透镜成像规律及应用
5. 如图所示，相机的镜头相当于一个凸透镜，
拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大
于_________，此时所成树的像是________、
________的实像；若摄影师拍完整棵树的照
片后，还要拍树枝的特写照片，需把照相机________(选填“远离”或“靠近”)树枝，同时将镜头________(选填“前伸”或“后缩”)．(2020陕西14改编)
(RJ八上P94图5.2－1甲)
二倍焦距
倒立
缩小
靠近
前伸
实验突破—科学探究素养提升
探究凸透镜成像的规律
图示法过实验
1.实验装置调节 调节：实验前调整____________________的中心在同一高度处
目的：使像能
_____________
实验
烛焰、凸透镜、光屏
成在光屏中心　
2.凸透镜焦距的测量及判断 方法一 方法二 方法一：平行光________凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距
方法二：利用物距等于_______倍焦距时成倒立、等大的实像来确定焦距
正对
2
3.探究凸透镜成像的规律
将蜡烛从较远处依次向凸透镜移近几厘米，分别调整光屏，使烛焰在光屏上成清晰的实像．观察像的大小和正倒，测出物距u和像距v
实验结论：
静态规律
(1)当u＞2f，f＜v＜2f 时，成
________________像(照相机)
(2)当u＝2f，v＝2f 时，成_______________像(测焦距)
(3)当f＜u＜2f，v＞2f 时，成______________像(投影仪)
(4)当u＝f 时不成像；当u＜f 时成_______________像(放大镜)
动态规律
(5)成实像时，物距增大，则像距______，像变______
(6)成虚像时，物距增大，则像距______，像变______
倒立、缩小的实
倒立、等大的实
倒立、放大的实
正立、放大的虚
减小
小
增大
大
4.实验的注意事项
(1)实验环境的要求(为了方便观察，本实验应选择在较暗的环境下进行)
(2)成虚像时，光屏上不能承接到烛焰的像，人眼应该在________一侧向透镜方向看去才能观察到烛焰的像
(3)光屏上找不到像的原因(a.物距等于或小于一倍焦距；b.像距太大，超出光具座的范围；c.烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度)
光屏
一题多设问
例　同学们做“探究凸透镜成像规律”的实验.
设计与进行实验
(1)实验前老师让同学们先将实验室窗帘拉上再进行实验，这样做的目的是____________________________________________________.
在光线较暗的环境中更便于观察烛焰的像
(2)为了测量透镜的焦距，小明同学让一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为________cm.
(3)正确放置器材后，点燃蜡烛，为了使烛焰的像成在光屏中央，应使______________________________大致在同一高度.
10.0
烛焰、凸透镜、光屏的中心
分析与论证
(4)实验过程中，不断改变蜡烛到透镜的距离，移动光屏寻找蜡烛的像，并将实验结果记录在下表中.
实验序号 物距(cm) 像距(cm) 像的性质 正倒 大小 虚实
1 40 13.3 倒立 缩小 实像
2 30 15 倒立 缩小 实像
3 20 20 倒立 等大 实像
4 15 倒立 放大 实像
5 12 60 倒立 放大 实像
6 10 / 不成像 7 8 / 正立 放大 虚像
8 4 / 正立 放大 虚像
①通过1、2、3次实验数据可以得出：当凸透镜成实像时，物距变小，像距________，像变________.
②分析数据可知_______倍焦距处是成放大与缩小的实像的分界点，_______倍焦距处是成实像与虚像的分界点.
变大
大
2
1
实验序号 物距(cm) 像距(cm) 像的性质 正倒 大小 虚实
1 40 13.3 倒立 缩小 实像
2 30 15 倒立 缩小 实像
3 20 20 倒立 等大 实像
4 15 倒立 放大 实像
5 12 60 倒立 放大 实像
6 10 / 不成像 7 8 / 正立 放大 虚像
8 4 / 正立 放大 虚像
③图乙对应的是表格中实验______(填序号)的成像特点，生活中________是利用这一原理制成的.若将图乙中的蜡烛移到35 cm处，应将光屏移至______cm处才能承接到清晰的像，生活中________是利用这一原理制成的.
④若将图乙中的蜡烛移至45 cm处，此时观察像的方法是______________
_______________，可以观察到的像是图丙中的______.
2
照相机
80
投影仪
在光屏一侧透过凸透镜观察
D
评估与交流
(5)(动态成像规律)实验中成实像时，将光屏向靠近透镜的方向移动(始终大于1倍焦距)，为了使像清晰，应将蜡烛向______(选填“左”或“右”)移动，此时所成的像______(选填“变大”或“变小”).
左
变小
变式
变式1：(2023南京改编)当各元件位置如图所示时，光屏上成清晰的像(像未画出)．若在图中用塑料吸管对准a点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向________移动，“烛焰尖部”又会变清晰.
左
(6)(2021福建改编)实验中，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向_____(选填“上”或“下”)方移动，为了能让所成清晰的像回到光屏中央，可将__________________________________________.
(7)(2021大庆改编)实验过程中小明将凸透镜的上半部分用不透明的纸板遮住，这时光屏上像是______(选填“完整”或“不完整”)的，且像的明暗将_______(选填“变暗”、“变亮”或“不变”).
上
蜡烛向上调节(或凸透镜向下调节或光屏向上调节)
完整
变暗
(8)(难点·变焦问题)(2021广东改编)蜡烛和透镜保持图乙中的位置不变，小张将自己的眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，如图丁所示，移动光屏再次得到清晰的像(像未画出)，发现像变小，小张的眼镜是__________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”).
远视眼镜
丁
变式
变式2：(2021武汉改编)小华同学在图乙的基础上，改用焦距为12 cm的凸透镜继续进行实验，为了再次在光屏上成清晰的像，光屏应向______(选填“左”或“右”)移动，所成像的大小将________(选填“变大”或“变小”)，根据两次所成像的大小情况，可得出结论：在物距相同时，焦距越大，像越________.
右
变大
大
变式3：(2023辽阳改编)当光屏上成清晰缩小的像时，在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应________(选填“大于”或“小于”)原来的透镜.
远离
小于
(9)实验完成后，老师组织同学们交流分享：小丽发现实验中当物距u等于焦距f 时，在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立、放大的像．你觉得下列解释合理的是________.
A. 因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某
些部分到凸透镜的距离稍大于一倍焦距
B. 因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某
些部分到凸透镜的距离稍小于一倍焦距
C. 这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
B
创新设问
(10)(生活实践)(2020荆州改编)完成实验后，小明想到在照毕业合影时，如果最边缘的两位同学未进入取景框，摄像师应________(选填“靠近”或“远离”)同学们.
(11)(方案设计)(2020河南改编)小亮认为：凸透镜成实像时，物与像不但上下颠倒，左右也是相反的．请你设计一种简单的方法进行验证：_________________________________________________________________________________.
远离
沿垂直于纸面方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反
(12)(创新装置)(2023广东省卷改编)如图所示，光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子，此装置的优点是：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________________________；
③_____________________________________________________________.
可以直接读出物距及像距
光屏上成像更清晰、稳定
从光屏上可以准确得出像与物的大小关系
内蒙古中考真题及拓展
命题点
1
凸透镜成像规律及应用(呼和浩特3考，赤峰2考)
类型1　凸透镜静态成像规律
[呼和浩特3考]
1. [2023赤峰16(2)题4分]如图所示，烛焰
通过凸透镜在右侧的光屏上形成一个倒
立、放大的清晰的像，由图可知，凸透
镜的焦距可能为______cm(选填“10”、“20”或“30”)．我们根据这个原理制成的光学设备是________(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)．
20
投影仪
2. (2022呼和浩特19题4分)在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体，把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上，水滴就是一个放大镜．如果还看不清小物体，再拿一个凸透镜位于水滴正上方，调节透镜与水滴间的距离，就能看清玻璃板下的小物体．此时看到的是小物体的________(选填“正立”或“倒立”)的、________(选填“放大”或“缩小”)的______(选填“实”或“虚”)像.这个组合与________(选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同.
倒立
放大
虚
显微镜
3. (2021呼和浩特20题4分)小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题．小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体．”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释．
答：小亮的说法是正确的．因为放大镜是凸透镜，凸透镜的成像规律是，当u＞2f，成倒立、缩小的实像；当u＝2f，成倒立、等大的实像；当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；当u＜f，成正立、放大的虚像，所以小亮的说法是正确的.
类型2　凸透镜动态成像规律
4. (2020呼伦贝尔12题2分)如图所示，将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处，此时在光屏中心呈现烛焰清晰的像．下列说法正确的是(　　)
A. 此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同
B. 若蜡烛移至20 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C. 若蜡烛移至45 cm刻度线处，移动光
屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D. 在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副
近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像
B
5. (2021赤峰16题4分)小华利用学过的知识制作照相机模型；她先用太阳光测出所用凸透镜的焦距：再用硬纸板制作两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，并能前后滑动，在一个纸筒的一端嵌上凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜，如图甲所示．
(1)制作模型时，小华测得凸透镜的焦
距是10 cm，则移动内筒使半透明薄膜
距前端凸透镜的距离在________cm到
________cm范围内才能找到清晰的像．
(2)小华用此照相机模型观察到物体的像如图乙，想使半透明薄膜上的像变大些，如图丙，应使镜头离被观察的物体________(选填“远一些”或“近一些”)，同时调节内筒位置，使半透明薄膜上的像变得清晰．
10
20
近一些
命题点
2
眼睛的成像原理及矫正
基础小练
6. (2020百色)如图所示是我们看远处物体的示意图，来自远处物体的光经过眼睛晶状体后在视网膜上形成(　　)
A. 正立、缩小的实像　　B. 正立、缩小的虚像
C. 倒立、缩小的实像　　D. 倒立、缩小的虚像
C
7. (2020呼和浩特12题3分)眼睛是心灵的窗户，每年的6月6日是中华人民共和国“爱眼日”．下面两个图，表示近视眼和远视眼的成像图．
(1)对上面两个图，描述正确的是(　　)
A. 甲表示近视眼的成像图，乙表示远视眼的成像图
B. 甲表示远视眼的成像图，乙表示近视眼的成像图
A
(2)其中，________(选填“近视眼”或“远视眼”)应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正；
(3)对于凸透镜和凹透镜，能够成虚像的透镜是(　　)
A. 只有凸透镜　　　　
B. 只有凹透镜
C. 凸透镜、凹透镜都可以
远视眼
C
命题点
3
透镜作图
类型1　三条特殊光线作图
8. [2023呼和浩特19(2)题2分]如图所示，S是点光源．正确画出从点光源S发出的两条射向凸透镜光线，以及其通过凸透镜折射后的光线(要求两条光线不能重复)．
拓展训练
9. (2021贵港)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图．(F为焦点)
类型2　光学综合作图
10. (2021通辽18题2分)如图所示，凸透镜的主光轴与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光射到凸透镜上，经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射，请画出此过程的光路图．
11. [2023赤峰15(1)题2分]如图所示，平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜右侧焦点上，请把光路补充完整．
12. (2023通辽16题2分)如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射到与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：
(1)射向凹透镜的入射光线；
(2)经平面镜反射的反射光线．
13. (2020通辽18题2分)如图所示，有一条经过平面镜反射过点P的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上，S′为像点，请确定点光源S的位置，并补全光路图．
S
命题点
4
探究凸透镜成像的规律
14. (2021包头8题4分)某同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验．
(1)该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，这样做的目的是_________________________________．
使烛焰的像成在光屏中央
(2)实验过程中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，在光屏上呈现一个清晰的倒立、_____的实像．若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向__________________移动，会再次得到清晰的像.
(3)实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上________(选填“会”或“不会”)出现小昆虫的像．
放大
左(靠近凸透镜方向)
不会
15. (2020通辽21题4分)如图所示，请回答下列问题：
(1)如图甲所示，一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点．若用此凸透镜探究凸透镜成像规律，在乙图的基础上将蜡烛移至
20 cm刻度线处，则应将光屏________(选填“远离”或“靠近”)凸透镜，再次在光屏成倒立、________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像．
靠近
缩小
(2)在乙图的基础上，保持蜡烛、凸透镜位置不动，在蜡烛和凸透镜之间放置________(选填“远视镜”或“近视镜”)，将光屏远离后，会再次在光屏成清晰的像．
(3)如果将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不动，移动光屏到合适位置，________(选填“能”或“不能”)在光屏成清晰的像．
近视镜
不能
16. (2023鄂尔多斯19题4分)小雯用自制的水凸透镜(当向水凸透镜里注水时焦距变小，抽水时焦距变大)来探究“凸透镜成像规律”．
(1)如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则此水凸透镜的焦距为______cm.
10.0
甲
乙
(2)小雯将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至图乙所示位置时，光屏上出现清晰的烛焰像，此像的性质是倒立、________的实像，小雯接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜移至光具座______cm刻度处，再次得到清晰的烛焰像．然后，小雯利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，小雯要想重新得到清晰的烛焰像，在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下，应将光屏向________(选填“远离”或“靠近”)水凸透镜的方向移动．
缩小
25
远离
甲
乙