(5)透镜——中考物理考前回归教材+答题模板
【中考必备知识点】
(一)透镜
1.透镜:由透明材料磨制而成的,两个折射面都是球面,或一面是球面另一面是平面的透明体。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。
凸透镜对光线具有会聚作用,因此凸透镜又称为会聚透镜。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
凹透镜对光线具有发散作用,因此凹透镜又称为发散透镜。
2.有关透镜的基本概念
(1)主光轴:通过透镜两个球面球心的直线。
(2)光心:主光轴上的一点,通过此点的光线传播方向不改变。薄透镜的光心在它的几何中心,通常用字母“0”表示。
(3)焦点:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在一点,该点叫凸透镜的焦点,用“F”表示。
(4)焦距:焦点到光心的距离。用“”表示,不同透镜的焦距是不同的,焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距越短,会聚作用越强,即光线经过透镜偏折的程度越大。
3.透镜光路中的三条特殊光线
(1)过光心的光线不改变传播方向:
(2)平行于主光轴的光线经折射后过焦点(对凹透镜来说,是折射光线的反射延长线过焦点);
(3)过焦点的光线经折射后与主轴平行(对凹透镜来说,是入射光的正向延线过焦点)。
三条特殊光线可简记为:平行过焦点,过焦点平行,过光心不变。
(二)凸透镜成像的规律及应用
(三)眼睛和眼镜
1.正常眼睛的成像原理
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜相当于光屏。
(2)成像特点:成倒立缩小的实像。
2.近视眼、远视眼及其矫正
近视眼 远视眼
特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体
成因 晶状体太厚,折光能力太强 晶状体太薄,折光能力太弱
位置 视网膜前 视网膜后
矫正 方法 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜
矫正 原理 凹透镜使光线发散 凸透镜使光线会聚
【知识解读】
透镜类型的判断方法
(1)摸一摸:中间厚、边缘薄的是凸透镜,中间薄、边缘厚的是凹透镜。(注意摸透镜时需垫着擦镜绒布等)
(2)照一照:对光有会聚作用的是凸透镜,对光有发散作用的是凹透镜。
(3)看一看:能起放大作用的是凸透镜,否则是凹透镜。
巧记透镜的三条特殊光线
(1)平行必过焦点(即平行于主光轴的光经透镜折射后,折射光线或折射光线的反向延长线经过焦点)
(2)过焦点必平行(即入射光线或其延长线经过焦点时,折射光线平行于主光轴)
(3)过光心方向不变(即经过光心的光传播方向不变)
照相机调节的方法
在照相时,要使像变大一些,则物与镜头应近一些,同时把镜头拉出去一些,使暗箱拉长些,从而使胶片上的像变清晰,简记为:物远像近像变小,物近像远像变大
凸透镜成像规律
1倍焦距分虚实;2倍焦距分大小。
实像总是异侧倒;虚像总是同侧正。
成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。
【重点延伸】
透镜对光的作用
(1)凸透镜不仅对平行光有会聚作用,它对任何光都有会聚作用。
(2)凹透镜不仅对平行光有发散作用,它对任何光都有发散作用
①“会聚”“发散”都是相对于入射光来说的,不知是对平行光才成立。
②“会聚光”和“会聚作用”是两个不同的概念。能会聚到一点。同样,“发散光”和“发散作用”也不同,相分离的光叫发散光,而发散作用是指能使光相分离。
形形色色的影
手影——光的直线传播形成的与手外形相似,没有光照的“阴暗区”。
倒影——平面镜成的虚像,是由光的反射形成的。
投影——凸透镜成的实像,是由光的折射形成的。
摄影——凸透镜成像,是由光的折射形成的。
①小孔成像是由光的直线传播形成的倒立的实像;②平面镜成像是由光的反射形成的正立、等大的虚像;③照相机成像是由光的折射形成的倒立、缩小的实像;④投影仪成像是由光的折射形成的倒立、放大的实像;⑤放大镜成像是由光的折射形成的正立、放大的虚像。
理解透镜成像规律
(1)分界点:二倍焦距处是成放大像与缩小像的分界点。焦点处是成实像与虚像的分界点。
(2)动态分析:物体通过凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。物体通过凸透镜成虚像时,物距增大,像距增大,像变大;物距减小,像距减小,像变小。
【答题模板】
一、选择题、填空题
1.注意关键字。题目中的“正确的是”“错误的是”等关键词要圈出来,提醒自己要重视。
2.选填词一致。要选填的题目,一定要看清括号里要填的词是什么,是“增大”“减小”还是“变大”“变小”,是“大于”“小于”“等于”还是“>”“<”“=”,括号里要求填什么词,就只能和括号内的词一样,多个字少个字错别字都不行,只要和要求不符,就拿不到分!
3.凸透镜和凹透镜的辨别及其对光的作用,放大镜、照相机、投影仪的工作原理,近视眼和远视眼的矫正通常以选择题和填空题形式出现
三、作图题
光学作图:注意实线、虚线、箭头、直角符号,正确标记角度。
※作图一定要拿尺子作图,确定正确了,用铅笔画深一点,以防扫描不上。
四、实验与探究题
光学实验题重点考查探究光的反射定律、探究平面镜成像的特点、探究凸透镜成像的规律等实验,一般情况下,各省中考物理命题,光学三个实验部分会出现1道题,常以选择题、实验题出现。
实验:探究凸透镜成像的规律
1.实验装置
2.实验步骤:
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上,调整它们的高度,使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一直线上。
(2)把蜡烛放在距离凸透镜大于二倍焦距的地方并点燃,然后调整光屏到凸透镜的距离,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,观察并记录像的大小和正倒,测出物距u和像距v,改变物距,重做这一步。
(3)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距,移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,观察并记录像的大小和正倒,测出物距u和像距v。
(4)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,观察并记录像的大小和正倒,测出物距u和像距v。改变物距,重做这一步。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛位于凸透镜的焦点上,移动光屏,观察是否能够成像。
(6)把蜡烛移动到凸透镜的一倍焦距以内,移动光屏,观察在光屏上能否看到烛焰的像;如果不能,可从光屏这一侧透过凸透镜观察,记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。改变物距,重做这一步。
(7)将实验数据和观察结果填入表中。
3.分析论证
(1)像的虚实:物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像;物距小于一倍焦距时,凸透镜成虚像。故焦点是成实像与虚像的分界点。
(2)像的大小:物距大于二倍焦距时,凸透镜成缩小的实像;物距大于一倍焦距且小于二倍焦距时,凸透镜成放大的实像。故二倍焦距处是成放大与缩小实像的分界点。
(3)像的正倒:物距大于一倍焦距时,凸透镜成倒立的像;物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立的像。故焦点还是成倒立和正立的像的分界点。
4.实验结论
物距(u) 像的性质 像距(v)
正倒 大小 虚实
倒立 缩小 实像
倒立 等大 实像
倒立 放大 实像
不成像,光屏上呈现圆形光斑 ——————
正立 放大 虚像
五、命题隐含条件
实像=倒立的像(小孔成像、投影仪、照相机),光线相交,实线
虚像=正立的像(平面镜、放大镜、凹透镜),光线的延长线或反向延长线相交,虚线
物距大于像距=照相机的成像原理
【物理通用 答题技巧及方法】
(一)概念学习——物理基础
物理概念和术语是学习物理的基础,只有熟练掌握才能抓住问题的实质和关键。学习物理概念的方法有五种:
1、分类法
对所学概念进行分类,找出它们的相同点和不同点,初中物理学的概念可分为四小类:
①概念的物理量是几个物理量的积,例如:功、热量;
②概念是几个物理量的比值,如:速度、密度、压强、功率、效率;
③概念反应物质的属性,例如:密度、比热、燃烧值、熔点、沸点、电阻率、摩擦系数等;
④概念没有定义式,只是描述性的,如力、沸点、温度。
2、对比法
对于反映两个互为可逆的物理量可用这种方法进行学习。
例如:熔解与凝固、汽化与液化、升华与凝华、有用功与额外功。
3、比较法
对于概念中有相同字眼的相似、相关概念,利用比较学习的方法可以找出相同点和不同点,建立内在联系。
例如“重力”与“压力”、“压力与压强”、“功与功率”、“功率与效率”“虚像与实像”、“放大与变大”等。
4、归类法
把相关联的概念进行分组比较便于形成知识系统。
例如:
①力、重力、压力、浮力、平衡力、作用力与反作用力。
②速度、效率、功率、压强。
③杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、力的作用线。
④熔解、液化、蒸发、沸腾、汽化、液化、升华、凝华。
⑤串联、并联、混联。
⑥通路、短路、断路。
⑦能、机械能、功能、势能。
5、要点法
抓住概念中关键字眼进行学习,例如“重力”由于地球的吸引而受到的竖直向上的力叫重力,这个概念中“地球的吸引”“竖直向下”就是关键字眼,值得反复回味和理解。
(二)公式学习——物理钥匙
每一个公式都有一定的适用范围,不能乱用,每一个字母都有着特定含义,需要理解:
例如p=F/S中“S”指两物全接触的公共面积,这个公式既适用于固体,也可适用于液体和气体,而p=ρ物gh来说适用范围就更小,只适用规则固体物体放在水平面上产生的压强。
我们面对每一个公式不能机械记忆其等量关系,建议应从以下五个方面进行扩展,这样才能形成知识体系,提升学习物理的效率。
1、根据公式想物理概念,对于ρ=m/V,v=s/t,p=F/s,W=F·s,可以记:单位体积某物体的质量叫物质的密度。
2、根据公式记单位,记住物理量的国际单位、常用单位、单位进率。
3、根据公式想变形公式,多进行这样的训练有利于扩展思维,提高分析问题的能力。
4、根据公式记影响物理量的因素,例如从f=Fμ记影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度,且成正比,又如通过p=F/S记影响压强大小的因素,其实质是乘积式或比值式的物理量都可以采用这种方法。
5、通过公式想实验
公式是实验的原理所在,从公式中想所要测的物理量,从所测物理量想所需的实验器材,再进一步想实验过程,操作过程中的注意事项。
(三)规律学习——物理关键
物理规律是人们通过长期努力从生活实践中总结出来的重要结论,必须深入领会,加强理解,为了帮助记忆,我们通过口诀方式归纳如下:
1、弹簧秤原理:弹性限度是条件,伸长缩短很关键,变化包括两方面,外力可拉也可压。
2、惯性定律:不受外力是条件,保持匀直或静止,平衡效果合为零,相当没有受外力。
3、阿基米德原理:物体浸在液体中,要受浮力不沉底,排开液体的重量,ρ液乘以gV排
4、功的原理:任何机械不省功,总功有用额外和,对物做功才有用,机械绳重摩擦额。
5、杠杆平衡条件:静止不动匀转动,力乘力臂积相等,支点受力画力线,作出力臂是关键。
6、反射定律:三线共面两角等,成像都是虚像的,物像镜面对称轴,镜面凹面均适用。
7、折射规律:两种媒质密不同,三线共面角不等,密度大中角度小,垂入射很特殊。
8、欧姆定律:同一导体同状态,电压电阻定电流,电阻导体本属性,材料长短粗细恒。
9、焦耳定律:通电导体产生热,I平方电阻乘时间,电能全部转热,纯阻两推经常用。
10、串联电路:串联电流路一条,电流大小处处等。总阻总压各部和,正比关系归电阻。
11、并联电路:并联电压处处等,干路电流支路和。总倒等于各倒和,反比关系归电阻。
12、安培定则:通电导体产生磁,电流方向定磁场。右手握螺旋管,四指电流拇指北。
13、滑动摩擦力:压力粗糙成正比,滑动大于滚动的,匀速直线或静止,根据平衡力来求。
14、大气压强:高度温度和湿度,晴和夏高于阴和冬。
15、物体沉浮:浮力重力相比较,也可比较物液密。物小漂浮悬浮等,物大液密必下沉。
16、决定电阻大小因素:温度一定看材料,长度正比截面反,拉长压缩很特殊,四倍关系要分清。
17、决定蒸发快慢的因素:蒸发吸热要制冷,快慢因素三方面,温度高低接触面,空气流动摇扇子。
18、影响沸点的因素:沸腾沸点要吸热,沸点高低看气压,高山气低沸点低,高压锅内温度高。
19、晶体熔解:吸热升温到熔点,熔解过程温度不变。熔点温度物状态,固态液态或共存。
(四)仪器学习——物理学工具
学习物理的基本方法是观察法和实验法。熟悉物理学中的各种仪器是进行观察实验的基础。能正确使用各种仪器,就能很好地学习物理。
1、总纲:根据需要选器材,范围零刻最小值,使用规则认真记,记录准确加估读。
2、刻度尺:水平放置零对齐,刻线紧贴视线垂。
3、弹簧秤:竖直静止匀速读,力的平衡替换的,调零观察最小值,使用不能超范围。
4、温度计:热胀冷缩是原理,接触范围不脱体,体温特殊可脱体,使用之前要先甩。
5、天平:水平放置游码零,刻盘指针对中央,左放物体右砝码,游码始终加右盘。
6、平面镜:物像相等镜对称,物动像动含2倍。
7、凸透镜:二倍焦距见大小,一倍焦距见虚正,实像物近像变大,像大必定像距大。实像倒立虚像正,物距像距反向变。
8、杠杆:匀速转动或静止,力和力臂积相等,支点支在支架上,调节螺母水平衡。用力最小力臂大,支点力点连线垂。
9、滑轮:轮上之力必相等,轴上之力轮2倍,省力必定费距离,轮上移距轴2倍。
10、定滑轮:固定不随物移动,支点轴上在圆心,力臂相等为半径,省力一半不变向。
11、动滑轮:动滑支点在轮上,竖直用力省力半,效率计算要计重,不变方向费距离。
12、伏特表:内阻很大电流忽,并联要测的两端,若是串接在电路,V表有数A无数。
13、滑动变阻器:改变电路的电阻,有效部位分清楚,无效不通或短路,滑片接伏三类型。
(五)联系生活——学习物理妙招
1、长度测量:太薄太短少积多,圆形弯曲细线法。
2、相对运动:月亮走啊我也走,巍巍青山两岸走。
3、蒸发:晾晒衣服吹风扇,水中不冷上岸冷。
4、液化:“白气”不是水蒸气,水气液化小雾滴,雾露石油液化气,蒸气烫手更厉害。
5、升华凝华:灯泡变黑霜和雪,冰冻衣服直晒干,人工降雨用干冰,下雪不冷化雪冷。
6、直线传播:小孔成像影形成,瞄准射击日月食。
7、平面像:镜子潜艇潜望镜,水中月亮镜中花。
8、折射:筷子变弯眼受骗,叉鱼河底像变浅。
9、增大摩擦:凹凸花纹洒灰渣,筷子夹米要挤压。
10、增大压强:磨刀宽带地基厚,履带大象和骆驼。
(六)思路学习——物理捷径
学习物理,要理顺解题思路,归纳起来就是一看二想三画图,根据模式去解题,具体来说,就是要:
首先看题,寻找题设中的关键字眼,理解这些字眼中的特殊含义;
二想就是要想该题属于哪个范围的题目,涉及哪些概念、规律或计算公式:
三画图就是要把抽象的文字信息变成不同的物理具体图形,最后建立解题模式。
1、下列字眼含义深刻,应该理解熟记,达到能快速提高的地步。
①匀速直线运动(静止):要么不受力,要么受平衡力,速度不变,动能不变。
②光滑水平面:不计摩擦,摩擦力为零。
③水平面上:压力在数值上等于重力。
④照明电路(电压等于220伏);正常工作:电压等于额定电压,电功率等于额定功率。
⑤导线电阻不计,电压表内耗电流不计,电流表内耗电压不计。
⑥没有特殊要求,物体都是实心的。 ⑦漂浮悬浮浸没
2、常见解题关键和模式
①光学问题抓“法线”
力学题目要从受力分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质(是串联还是并联),弄清各个电表测量的是什么量入手(是总压还是分压,是总流还是分流),各个电键的作用是什么?
控制什么用电器(滑动变阻器有效部位是什么?抓住这些信息分析,问题大都可以迎刃而解)。
②解物理习题的思维程序
审题→文字翻译→记忆留痕→建立物理情景→找出隐含条件→排除干扰因素→确立解题关键→建立思维网络→列方程解题。
翻译和留痕就是在审题时首先用符号来表示物理量,并标在物理量上,建立物理情景就是运用示意图变抽象为具体。
(七)技巧学习——物理杠杆
学习物理的方法很多,综合和分析是一般的思维方式,有时采用特殊方法进行思考,可以使问题简单化。下面粗略介绍几种供同学们选择。
1、因素分析法,运用有关物理公式,列出与问题有关的各类关系式,了解不变因素,分析问题涉及的变量,作出解答,例如同一物体在同一水平面上分别以5米/秒的速度和1米/秒的速度作匀速直线运动,摩擦力的大小怎样变化。
2、图示法,认真审题,把题设景象通过画图表示出来,譬如力学中受力分析示意图,光学中的光路图,电学中的电路图。
3、极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,以便加深对问题的讨论。例如测量中的误差。
4、整体法,把研究的几个相关联的对象作为一个整体考虑,可化简为易。
5、反证法,对一些命题举出反例给予否定。对于“一定”“肯定”等字眼特别有效。
【考前注意事项】
1、保持良好的心态。物理考试中,很多题目与日常生活紧密相关,因此不必过分担心,保持冷静和自信是成功的关键。
2、合理安排时间。做题时先从容易的题目开始,遇到难题时,如果短时间内没有思路,可以先跳过,最后再回来解决。
3、审题仔细。审题是解题的第一步,要仔细阅读题目,快速抓住关键点,确保理解题意。
4、考前准备。考前一周应保持清淡饮食,确保考试当天状态最佳。考试前一天要检查考试所需物品,包括文具、准考证等。
5、答题技巧。选择题要审完题后作答,填空题避免错别字,简答题要定位正确的物理原理,作图题保持整洁,实验题注意实验前后的联系。
6、基础知识。掌握物理公式和定律,理解物理概念和原理是基础。
7、实验和应用能力。中考物理考试注重实验和应用能力的考察,考生需要掌握实验方法和数据处理技巧。
8、思维能力。具备分析问题、解决问题和创新思维的能力是中考物理考试的重点。
9、多做题和多练习。提高解题能力和应试能力需要多做题、多练习。
10、合理安排时间,保持心态稳定。考试期间要合理安排时间,保持心态稳定,避免焦虑和压力。
中考到来莫慌张,愿你握紧“自信”的钢枪,扛起“淡定”的大炮,杀向“中考”的战场,祝你顺利夺取高地,轻松扫荡战场,吹响胜利号角,凯旋王者归来!