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【2026年河南中考物理一轮复习】
第三讲 透镜及其应用
1.原理:透镜对光线的作用的基本原理是光的__________。
2.凸透镜和凹透镜
类型 凸透镜 凹透镜
形状
结构特点 中央厚边缘薄 中央薄边缘厚
性质 对光有_______作用 对光有_______作用
应用 放大镜 近视镜
3.主光轴(主轴):通过两个球面球心的直线或过一个球面的球心且垂直于另一个平面的直线,如图中的CC′.
4.光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光的传播方向_________,如图中的O点.
5.焦点:平行于主光轴的光通过凸透镜后__________在主光轴上的点,如图中的F点.
6.焦距:________到凸透镜_________的距离,如图中的f.焦距反映透镜对光的偏折能力,材料和大小相同的凸透镜,中央越厚,折光能力越______,焦距越_______。
入射光线 凸透镜 凹透镜
平行于主光轴
过焦点(或延长线过焦点)
过光心
7.三条特殊光线
【答案】1.折射 2.会聚 发散 4.不变 5.会聚 6.焦点 光心 强 小
1.探究实验:探究凸透镜成像规律
实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在__________,目的是使烛焰的像成在光屏的__________。把蜡烛放在远处,然后将其逐渐靠近凸透镜,并移动光屏,观察凸透镜的成像情况,记录物距、像距及像的性质。
2.凸透镜成像规律及应用
物距u 像距v 像的性质 应用实例
u>2f f<v<2f 倒立、_____的实像 照相机
u=2f v=2f 倒立、等大的实像 测量焦距
f<u<2f v>2f 倒立、放大的实像 幻灯机、投影仪
u=f —— 光平行射出,不成像 获得平行光
u<f v>u 正立、_____的____像 放大镜
3.实像与虚像
类别 实像 虚像
原理 实际光线会聚形成 实际光线的反向延长线相交形成
特点 ______用光屏承接 ________用光屏承接
实例 照相机、投影仪、小孔成像等 放大镜、平面镜成像、人看水中的物体等
4.对凸透镜成像规律的理解
(1)u=f是成实像和虚像、正立像和倒立像,像、物同侧和像、物异侧的分界点。
(2)u=2f是成放大像和缩小像的分界点。
(3)当像距大于物距时成放大的像;当像距小于物距时成倒立、缩小的实像。
(4)成实像时,物距减小,像距增大,像变大;物距增大,像距减小,像变小。
(5)成虚像时,物距减小,像距减小,像变小;物距增大,像距增大,像变大。
5.凸透镜成像规律的应用(生活中的透镜)
(1)照相机
①原理:镜头相当于一个凸透镜,当物距___________时,成物体的_______________实像。
②成像特点:物体和像在凸透镜的________,像距大于焦距小于二倍焦距,像距_____物距。
(2)投影仪
①原理:镜头相当于一个凸透镜,当物距___________时,成物体的_______________实像。
②成像特点:物体和像在凸透镜的________,像距大于二倍焦距,像距_____物距。
(3)放大镜
①原理:镜片是一个凸透镜,当物距___________时,成物体的_______________虚像。
②成像特点:物体和像在凸透镜的________,像距_____物距。
【答案】1.同一高度 中央 2. 缩小 放大 虚 3.能 不能 5.(1)①大于二倍焦距 倒立、缩小的 ②两侧 小于 (2)①大于焦距小于二倍焦距 ②两侧 大于 (3)①小于焦距 ②大于
1.眼睛的成像原理
眼球好像一架___________,晶状体和角膜的共同作用相当于一个_________,视网膜相当于______,来自物体的光在视网膜上成倒立、__________的_____像.
2. 近视眼和远视眼的成因及其矫正
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(或眼球在前后方向上太长) 晶状体太厚,折光能力太强(或眼球在前后方向上太长)
成像位置 成像在视网膜 ______(选填“上”、“前”或“后”) 成像在视网膜 _______(选填“上”、“前”或“后”)
矫正方法 配戴_____透镜 配戴______ 透镜
矫正原理 凹透镜能使光发散 凸透镜能使光会聚
【答案】1.照相机 凸透镜 光屏 缩小 实 2. 前 后 凹 凸
1.显微镜
目镜:显微镜的镜筒中靠近眼睛的凸透镜。
物镜:显微镜的镜筒中靠近被观察物体的凸透镜。
被观察的物体经物镜后成倒立、_________的实像,相当于__________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的作用;目镜相当于_________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),把像再次放大,最终看到的是倒立、放大的虚像。
2.望远镜
简单的开普勒望远镜是由物镜和目镜两组凸透镜组成的。物镜使远处的物体在焦点附近成_______(选填“实”或“虚”)像,此像在目镜的焦点_______(选填“内”或“外”);目镜相当于_________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),把物镜所成的像放大,最终看到的是倒立的虚像。
【答案】1.放大 投影仪 放大镜 2. 实 内 放大镜
探究实验 探究凸透镜成像的规律
【实验思路】
1.将发光的F形光源(或点燃的蜡烛)放在距离凸透镜(大于二倍凸透镜焦距)较远的位置,逐渐向靠近凸透镜的方向移动。
2.调整_______的位置,直到光屏上出现清晰的像,观察像的大小、正倒,测出像距和物距。
3.光屏上不能接收到像时,透过凸透镜观察像的大小、正倒。
【实验过程】
4.实验装置如图所示。
5.调节F形光源、凸透镜和光屏的中心在__________ ,目的是让像成在光屏的中央。
6.实验注意事项
(1)怎样确定光屏上的像是清晰的:缓慢前后移动光屏,同时用眼睛观察光屏上的像,当看到像的边缘最锐利、细节最清楚,没有模糊的晕染,此时像就是清晰的。
(2)怎样判断实像是放大的还是缩小的:用和物一样的物体在光屏处对比。
【实验结论】
(1)当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;
(2)当物距等于2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像;
(3)当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像;
(4)当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。
【交流评估】
7.透镜焦距的测量:用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到________的光斑,测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距.(原理:①太阳离地球的距离足够远,所以照射到地球表面的太阳光可近似认为是平行光;②如果物距非常大,成实像时,像距就非常接近焦距。)
8.光屏上找不到像的原因:
(1)物距等于或小于一倍焦距,成的是虚像;
(2)像距过大超出了光具座的测量范围;
(3)F形光源、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度。
9.根据光路可逆的原理,物距与像距不等且成实像时,保持凸透镜的位置不变,将F形光源和光屏交换位置,光屏上仍能成像,但成像大小会变,如原来是放大像则变为缩小像,反之亦然。
10. 变焦问题
(1)更换焦距不同的凸透镜:依据凸透镜的焦距越_______,对光的会聚能力越弱判断;
(2)水透镜:类比近视眼和远视眼的晶状体,晶状体越厚,对光的会聚能力越_____判断;
(3)加凸透镜或者凹透镜:依据凸透镜对光有______作用,凹透镜对光有_____作用进行判断。11.装置改进:在光屏上贴方格纸;改进后的优点:实验现象便于观察。
【答案】2.光屏 5. 同一高度 7.又小又亮 10.(1)大 (2)强 (3)会聚 发散
1.据新闻报道,一辆家用轿车在太阳光下“自燃”。调查发现,火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引发的,在引发火灾的过程中,矿泉水瓶相当于一个__________,形状和图______相同,对太阳光有______作用,时间一长就容易使放置于车内的物品起火。这警示我们:在森林中游玩时,对没有喝完的瓶装水的处理方法是________________________(合理即可)。
2.许多同学可能做过这样的游戏:把一个放大镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,调整放大镜与纸之间的距离,纸上会出现一个很小、很亮的光斑,该光斑是由于光的_______ 形成的,如图所示,光斑处的温度很高,如果长时间照射,纸会被烤焦,这个现象说明凸透镜对光有_______ (选填“会聚”或“发散”)作用。
3.如图所示,晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,“削冰令圆”就是把冰块制成_________透镜,它对光线有_______作用,要得到火,应把“艾”放在透镜
的_______位置。
【答案】1.凸透镜 ① 会聚 将瓶装水带出森林处理 2.折射 会聚 2.凸 会聚 焦点
1.如图所示是小华利用照相机拍摄一棵树的情景,此时树在照相机底片上成______、_______的像。小华想扩大拍摄景物的范围,可以采取的方法是_____________________ 。
2.如图所示,小明将铅笔放在装满水的一个圆柱形透明玻璃杯的一侧,小明透过玻璃杯看到那支笔,却发现铅笔的笔尖指向右侧,并且比实际的短,此时铅笔通过玻璃杯成________ 、_______ 的
实像,与________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。铅笔由远处慢慢靠近玻璃杯的过程中,透过玻璃杯会看到铅笔尖逐渐__________ (选填“变长”或“变短”)。
3.如图所示为小明在学习透镜时利用卡纸、焦距为 10cm的凸透镜和半透明膜制作的照相机模型,其中蒙上半透明膜的纸筒刚好可以套入嵌有凸透镜的纸筒,并能前后滑动。当小明用照相机模型观看远处景物时,会在半透明膜上看见一个________ 的像;当小明用照相机模型从远处看向近处时,应向_____(选填“里”或“外”)抽动纸筒;而有些同学用相同材料制作出的照相机模型观察远处景物时,发现无论怎么拉动纸筒,都不能在半透明膜上看到清晰的像,请写出一个可能的原因_____________ 。
4.如图所示是投影仪的成像示意图,投影仪的镜头是一个________ 透镜;调节镜头成清晰的像时,投影片到镜头的距离_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)像到镜头的距离,成的是倒立、_________ 的像。
5.如图所示,用放大镜观察邮票的细微处,图中邮票到凸透镜的距离_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)凸透镜的焦距。当凸透镜靠近邮票时,邮票的像会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看到远处景物的像,下列说法正确的是【 】
A.此时景物正好位于露珠的焦点上
B.景物透过露珠所成的是倒立、缩小的虚像
C.该现象的原理与照相机的成像原理相同
D.此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间
7.许多博物馆会在小的文物前放置放大镜,让游客们更加清晰地观察文物,如图所示。下列说法正确是【 】
A.放大镜是由凹透镜制成的
B.图中文物与放大镜的距离大于透镜的一倍焦距
C.游客们通过放大镜看到的是文物正立放大的虚像
D.放大镜所成的像和物体不在同侧
【答案】1.倒立 缩小 照相机远离树木,镜头向后缩 2.倒立 缩小 照相机 变长
3.倒立、缩小 外 两个纸筒太短,两者的最长距离小于10cm(或两个纸筒太长,两者的最短距离大于20cm) 4. 凸 小于 放大 5.小于 变小 6.C 7.C
1.细心的小明观察到爷爷看报纸时会戴着眼镜,而看电视时会把眼镜取下,据此小明判断爷爷戴的是_________(填“近视镜”或“老花镜”),爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄或眼睛调节能力减造成的__________ (选填“近”或“远”)视眼。
2.某同学把一副眼镜在台灯下,看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗(如图所示)。由此可以判断该眼镜是_______ 眼镜,你的依据是______________________________________________。
【答案】1.老花镜 远 2.近视 因为近视镜镜片是凹透镜,对光有发散作用
1.如图所示是一个单筒望远镜,由两组_______透镜组成,靠近被观察物体的叫做_____镜,作用是使远处的物体在焦点附近成一个______、缩小的实像;靠近眼睛的叫作______镜,其作用相当于一个______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),用来把这个像放大。用图示的望远镜观察物体时,一只手握住物镜镜筒保持不动,另一只手不断调整目镜镜筒的位置,直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。此时两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的_______之和。在通过望远镜观察室外较近处物体时,目镜的镜筒应稍 ________(选填“向前推”或“往后拉”)。
【答案】1.凸 物 倒立 目 放大镜 焦距 往后拉