【备考2019】中考物理一轮复习学案：第五章 透镜及其应用（知识清单+重难点+重要实验+中考真题）

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第五章 透镜及其应用
考 点 知 识 清 单
考点一 凸透镜和凹透镜
类型 凸透镜 凹透镜
特点 中间_______、边缘_______ 中间_______、边缘_______
对光线的作用 ___________作用 ___________作用
光心 透镜主光轴上都有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向___________，这个点叫光心（O）
焦点 两个实焦点 两个虚焦点
应用 照相机、投影仪、放大镜、远视镜 近视镜
特殊光路
特别提醒
会聚作用是指加大会聚程度或减小发散程度，是相对于原来的光线而言，发散作用是指加大发散程度或减小会聚程度，也是相对于原来的光线而言。注意不要把会聚作用与会聚光线，发散作用与发散光线混为一谈。
考点二 凸透镜成像规律
物距u 像的性质 像距v 应用 u与v比较
u＞2f 倒立、______、实像 f＜v＜2f 照相机 u_____v
u＝2f 倒立、______、实像 v＝2f 测焦距 u＝v
f＜u＜2f 倒立、______、实像 v＞2f 投影仪、幻灯机 u_____v
u = f 不成像 获得平行光束
u < f _____、放大、虚像 v > u 放大镜
特别提醒
在理解凸透镜成像规律的基础上，可以通过口诀记忆凸透镜成像规律:一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小（成实像时）。
考点三 生活中的透镜
1.照相机、投影仪、放大镜的调节
照相机 投影仪 放大镜
实际操作 举例 先照完全身像后再照半身像 要使屏幕上的像变大 要使观察到的像变大
物、像距调节 物距减小，像距增大 物距减小，像距增大 物距增大，像距增大
方法 物体不动，照相机靠近物体，镜头向_____（选填“前”或“后”）伸 屏幕固定不动，投影仪后移，镜头向下调 要适当_______放大镜与物体间的距离
说明 通过镜头的前后伸缩使胶片上的像清晰 投影仪上的平面镜只改变光的传播方向，不改变像的大小 物距不要大于凸透镜的焦距
2.眼睛和眼镜
项目 正常眼 近视眼 远视眼
外形
焦距 通过调节晶状体厚薄自动调节焦距 比正常眼的焦距_______（选填“长”或“短”） 比正常眼的焦距______（选填“长”或“短”）
对光线作用 近处、远处物体的像成在视网膜上 对光线折射本领大，远处物体的像成在视网膜_________ 对光线折射本领小，近处物体的像成在视网膜__________
矫正方法 戴_______透镜 戴_______透镜
3.显微镜和望远镜
项目 显微镜 望远镜
目镜 成正立、放大的虚像，相当于______________
物镜 成倒立、放大的实像，相当于______ 成倒立、缩小的实像，相当于_____
重 点 难 点 突 破
重难点一 透镜作图
透镜的三条特殊光线
表达 凸透镜 凹透镜
“心”不改
“平变斜”
“斜变平”
【例1】（2018·哈尔滨）如图所示，F是凸透镜焦点，请画出光线a、b对应的折射光线和入射光线。
跟踪训练1（2018·新泰一模）请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线。
重难点二 凸透镜成像及应用
【例2】（2018·岱岳区三模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中将蜡烛放置在某一位，调节透镜另一侧的光屏，成一倒立缩小清晰的像，此时光屏到透镜的距离为10cm，移动蜡烛的位置，并再次调节光屏，当光屏距离透镜16cm时，成一倒立放大的像，透镜的焦距可能为（ ）
A.6 cm B.8cm C.10 cm D.12 cm
【素养提升】本题以选择题的形式考查了凸透镜成像的规律及其应用。利用数学中的不等式求解焦距的范围是本题的难点，充分体现了“数理结合”的科学思维方法。
跟踪训练2（2018·黑龙江）如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成________；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏_______（填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
重难点三 眼睛和眼镜
近前远后，近凹远凸:近视眼成像在视网膜前，应配戴凹透镜矫正；远视眼成像在视网膜后，应配戴凸透镜矫正。
【例3】（2018·长沙）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A.甲乙 B.甲丁 C.丙乙 D.丙丁
跟踪训练3（2018·岱岳区一模）小明同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在如图位置能在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A.所成的像是虚像 B.照相机就是利用这一成像原理制成的
C.要使光屏上烛焰的像变小，可将蜡烛靠近凹透镜 D.所成的像是倒立的、放大的实像
重 要 实 验 探 究
实验 探究凸透镜成像规律
【中考命题点】
1.提出问题（像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系）
2.凸透镜对光线的作用（会聚作用）
3.调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上（让烛焰的像成在光屏的中间）
4.凸透镜焦距的测量及判断
（1）平行光聚焦法（将凸透镜正对平行光，在另一侧移动光屏，当光屏上承接到最小最亮的光斑时，该光斑到凸透镜的距离即为焦距，注意估读）
（2）等大实像法（当凸透镜成倒立等大的实像时，蜡烛到凸透镜的距离的一半即为焦距）（
5.判断成像特点及其应用（可以根据物距和焦距的关系判断，也可以根据物距和像距的关系判断）
6.光屏移动方向的判断（若蜡烛靠近凸透镜，则光屏远离凸透镜；若蜡烛远离凸透镜，则光屏靠近凸透镜。简言之，蜡烛右移，光屏右移；蜡烛左移，光屏左移）
7.光屏上的像不在中间时的调节方法
（1）蜡烛变短，像在光屏上的位置偏高，此时调节方法有三:①向上移动光屏；②向下移动凸透镜；③向上移动蜡烛（一般不采用这种方法）；
（2）换用焦距较小的凸透镜，像在光屏上的位置偏低，此时调节方法也有三:①向下移动光屏；②向上移动凸透镜；③向下移动蜡烛（一般不采用这种方法）。
8.光屏上找不到像的原因
（1）凸透镜、烛焰、光屏的中心不在同一高度；
（2）蜡烛在焦点上或在一倍焦距以内；
（3）蜡烛和光屏之间的距离太短（光具座太短）。
9.蜡烛位于一倍焦距以内时眼睛观察像的位置（此时成正立放大的虚像，应在光屏一侧观察蜡烛的象，且观察到像时有光进入人眼）
10.利用光路的可逆性判断成像情况
（1）当光屏上呈现清晰的像时，对调蜡烛和光屏的位置，使物距、像距大小互换，光屏上仍能成清晰的像，且像的大小情况是相反的；
（2）当蜡烛和光屏的位置不动时，移动凸透镜，使物距、像距大小互换时，光屏上也能成清晰的像，且像的大小情况是相反的。
11.当凸透镜的一部分被遮住时，烛焰在光屏上的成像情况（光屏上的像会变暗些，但还是完整的像）12.换不同焦距的凸透镜进行实验（保持蜡烛、凸透镜的位置不动，若凸透镜的焦距变小，为使光屏上再次出现清晰的像，光屏应向靠近凸透镜的方向移动；反之亦然）
13.模拟人眼观察远近不同的物体（看远处物体时，应换用较薄的凸透镜；看近处物体时，应换用较厚的凸透镜）
14.在蜡烛和凸透镜间加眼镜，模拟近视眼或远视眼:
（1）加近视眼镜，近视眼镜为凹透镜，对光有发散作用，与实验中的凸透镜组合，对光的会聚作用减弱，使像推迟会聚，可模拟远视眼的成像情况，此时为使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏远离凸透镜；
（2）加远视眼镜，远视眼睛为凸透镜，对光有会聚作用，与实验中的凸透镜组合，对光的会聚能力增强，使像提前会聚，可模拟近视眼的成像情况，此时为使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。
15.物、像距离的比较（u＞2f时，物体的移动距离大于像的移动距离；f＜u＜2f时，物体的移动距离小于像的移动距离）
16.物、像移动速度的比较（u＞2f时，f＜v＜2f，物的移动范围很大，像的移动范围很小，此时物的移动速度大于像的移动速度；f＜u＜2f时，v>2f，像的移动范围很大，物的移动范围很小，此时像的移动速度大于物体的移动速度）
【例】（2018·南京）在“探究凸透镜成像规律”实验中，凸透镜焦距为10cm，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。
（1）图中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、_______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（2）图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动。
（3）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏______（选填“能”或“不能”，下同）承接到像，把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏______承接到像。
（4）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是_______（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。
跟踪训练（2018·吉林）小明同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中:
（1）元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，由此可知透镜焦距为_______cm。
（2）保持透镜和光屏的位置不动，把蜡烛放在刻度尺的15cm处，可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的______透镜，仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像；若不添加透镜，适当移动光屏可承接到一个倒立的、_________的实像。
（3）在实验中，小明更换了一个凸透镜，使三者还处于如图所示的位置，并使三者中心在同一高度，在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像（光具座足够长），出现这种现象的原因可能是____________________________。（写出一种原因即可）
中 考 真 题 回 放
1.（2018·枣庄）近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（ ）
A.增大像距
B.增大像的大小
C.缩短景物到镜头距离
D.增大取景范围
2.（2018·深圳）用一个焦距为10cm的放大镜来观察邮票细节，放大镜与邮票的距离应（ ）
A.大于20cm B.等于10cm C.小于10cm D.在10cm与20cm之间
3.（2018·威海）下列关于凸透镜应用的说法，正确的是（ ）
A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B.放大镜成正立、放大的实像
C.用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D.要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投片
4.（2018·菏泽）已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（ ）
A.当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像
B.当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像
C.当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
5.（2018·淄博）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，则（ ）
A.光屏上会出现倒立放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像
D.无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像
6.（2018·岱岳区三模）在“探究凸透镜成像的规律”实验将蜡烛放置在某一位，调节透镜另一侧的光屏，成一倒立缩小清晰的像，此时光屏到透镜的距离为10cm，移动蜡烛的位置，并再次调节光屏，当光屏距离透镜16cm时，成一倒立放大的像，透镜的焦距可能为（ ）
A 6 cm B.8 cm C.10 cm D.12 cm
7.（2018·北京）小军做凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在35cm刻度线处，如图所示。移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A.光屏上呈现的是烛焰的虚像 B.光屏上呈现的是烛焰正立的像
C.光屏上呈现的是烛焰放大的像 D.该实验现象能说明照相机的成像特点
8.（2018·河北）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（ ）
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移
C.蜡烛不动，将透镜移至35cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像
D.更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
9.（2018·广州）将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲透镜成正立放大的像，通过乙透镜成倒立缩小的像。如图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图，下列选项中哪幅图可能是平行于主光轴的光线通过乙透镜的光路图（ ）
10.（2018·内江）在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有_______作用，可能会引起森林火灾。
11.（2018·东营）东营市开展了“红色电影进社区”活动，受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个___________（选填“凸透镜”“凹透镜”），电影放映时在银幕上形成的是________立、放大的实像。
12.（2018·宜宾）如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们:凸透镜对光有_________作用；若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中，光斑一直变小，由此可以判断该透镜的焦距一定_________20cm（选填“大于”“等于”或“小于”）。
第12题图 第13题图
13.（2018·临沂）为加强交通管理和社会治安，临沂市安装了“海燕系统”，该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如图所示，系统摄像机的镜头是_______透镜，拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是_________________________。
14.（2018·成都）在探究凸透镜成像规律的实验中，某次实验的成像情况如图所示，小组成员提出“有哪些方法可以让光屏上的像变大”的问题，经过讨论后形成两个方案，而且结果都达到目的。
方案一:保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向__________移动适当距离；
方案二:保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏都向________________移动。
15.（2018·聊城）根据入射光线和折射光线，在图中虚线框内画出适当类型的透镜。
参考答案及解析
［考点知识清单］
考点一 凸透镜和凹透镜
厚 薄 薄 厚 会聚 发散 不变
考点二 凸透镜成像规律
缩小 ＞ 等大 放大 ＜ 正立
考点三 生活中的透镜
1.前 增大 2.短 长 前方 后方 凹 凸
3.放大镜 投影仪 照相机［
［重点难点突破］
【例1】如图所示
跟踪训练1如图所示
【例2】A
跟踪训练2 投影仪 靠近
【例3】D
跟踪训练3 D
［重要实验探究］
【例】（1）等大 （2）右 （3）不能 不能 （4）远视
跟踪训练（1）10.0 （2）凸 放大 （3）物距小于焦距
［中考真题回放］
1.D 提示:根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
2.C
3.D 提示:近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的四透镜来矫正，故A错误；放大镜成的是正立、放大的虚像，放B错误；手机摄像头是利用物距大于二焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外，故C错误；要使投影仪像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投片（减小物距），故D正确。
4.B 提示:当u＝10cm时，u＜f＝15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；当u＝20cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B正确；当u＝35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f故C错误；当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小，故D错误。
5.B 提示:距离凸透20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v＝20cm＝2f，则f＝10cm。若现将蜡烛移至透镜前25cm处时，此时物距|u＝25cm，则物距u＞2f，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误；如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，物距增大，像距减小，所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像，故B正确，C、D错误.
6.C 提示:将蜡烛放置在某一位，调节透镜另一侧的光屏，成一倒立缩小清晰的像，此时物体到透镜的距离大于二倍焦距，像到透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，所以f＜10cm＜2f，则5cm＜f＜10cm①；当移动蜡烛的位置，并再次调节光屏，当光屏距离透镜16cm时，成一倒立放大的像，此时物体到透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距，像到透镜的距离大于二倍焦距之间，则16cm＞2f，由此得到f＜8cm②；由①②得，5cm＜f＜8cm.
7.C 提示:已知凸透镜焦距为10cm，保持透镜在50cm刻度线处不动，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处，物距为50cm - 35cm＝15cm，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以在光屏上可呈现烛焰清晰倒立、放大的实像，其应用是投影仪.
8.D 提示；由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大实像，是投影仪的原理，故A错误；蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故B错误；由图可知，物距为30cm，此时f＜30cm≤2f，则15cm＜f＜30cm；蜡烛不动，将透镜移至35cm处，此时的物距为15cm，小于焦距，成虚像，故C错误，当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时，此时相当于增大了物距，减小了像距，故可以将凸透镜向左移动，可以在光屏上呈现清晰的像，故D正确.
9.A 提示；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，由图可知f甲＝20cm，设物体到甲、乙到凸透镜的距离都为x，物体通过甲透镜成正立放大的像，则以u≤f甲，物体通过乙透镜成倒立缩小的像，则u>2f乙，所以f甲>2f乙，即:20cm>2f乙，解得f乙＜10cm。选项图 A中的凸透镜焦距为5cm，符合要求，故A项正确；其他三个选项图中的凸透镜焦距均大于10cm，不符合要求，故B、C、D三项错误。
10.凸透镜 会聚
11.凸透镜 倒
12.会聚 小于 提示:白纸量初距凸透镜20cm，若将该透镜向纸面再靠近一小段距离，相当于白纸向透镜移动一小段距离，已知光斑直变小，可知该透镜的焦距一定小于20cm.
13.凸 u＞2f 提示:摄像头的镜头相当于凸透镜，u>2f，成倒立、缩 小的实像，应用于照相机和摄像头，拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是u＞2f。
14.左 右 提示:为使光屏上的像变大，可以减小物距，增大像距。方案一，保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向左移动，这样蜡烛到凸透镜的距离即物距减小，光屏到白透镜的距离即像距增大；方案二:保持凸透镜位置不动，蜡烛和光屏均向右移动，也能实现物距减像距增大。
15.如图所示
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