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第三章第三章 透镜及其应透镜及其应用用第一部分 考点研究 考点梳理透镜及其应用透镜及其应用透镜透镜分类分类三条特殊光线三条特殊光线透镜及其应用透镜及其应用凸透镜成像规律及其应用凸透镜成像规律及其应用实像、虚像实像、虚像眼睛和眼镜眼睛和眼镜眼睛成像原理眼睛成像原理近视眼、远视近视眼、远视眼及其矫正眼及其矫正分类分类凸透镜凸透镜凹透镜凹透镜概念概念中间中间_，边缘，边缘_中间中间_，边缘，边缘_性质性质对光线有对光线有_作用作用对光线有对光线有_作用作用光心光心透镜主光轴上都有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向透镜主光轴上都有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向_，这个点叫做光心，这个点叫做光心焦点焦点平行于主光轴的光通过凸平行于主光轴的光通过凸透镜会聚在主光轴上的点透镜会聚在主光轴上的点即实焦点（即实焦点（F）平行于主光轴的光通过凹透镜平行于主光轴的光通过凹透镜后的光线的反向延长线会聚在后的光线的反向延长线会聚在主光轴上的点即虚焦点（主光轴上的点即虚焦点（F）焦距焦距焦点到透镜光心的距离（焦点到透镜光心的距离（f ）应用应用照相机、放大镜、投影仪照相机、放大镜、投影仪近视镜近视镜厚厚薄薄薄薄厚厚会聚会聚发散发散不变不变温馨提示：透镜对光的作用是会聚还是发散，不是看光温馨提示：透镜对光的作用是会聚还是发散，不是看光线经过透镜折射后是否相交，而是看光线经过透镜线经过透镜折射后是否相交，而是看光线经过透镜后与原来后与原来的传播方向相比是相互的传播方向相比是相互“靠近靠近”还是还是“远离远离”了了.三三条条特特殊殊光光线线 光线光线透镜透镜平行于主光平行于主光轴轴通过焦点通过焦点过光心过光心凸透镜凸透镜凹透镜凹透镜记忆口诀：一倍分虚实，二倍分大小；虚像同立，实像记忆口诀：一倍分虚实，二倍分大小；虚像同立，实像异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小【探究凸透镜成像规律】见实验【探究凸透镜成像规律】见实验突破突破凸透镜成像规凸透镜成像规律及其应用律及其应用物距与物距与焦距的焦距的关系关系 像距与像距与焦距的焦距的关系关系像的性质像的性质应用应用倒、正倒、正放大、缩放大、缩小、等大小、等大虚、虚、实实u2ffv2f倒倒缩小缩小_u2fv=2f_测焦距测焦距fu2fv2f_uf_获取平行光和测焦距获取平行光和测焦距ufvf_放大镜放大镜实实照相机照相机倒倒等大等大实实放大放大倒倒实实投影投影不成像不成像正正放大放大虚虚实像、虚像实像、虚像分分类类原理原理特点特点成像元件成像元件实实像像实际光线实际光线会聚而成会聚而成像是倒立的像是倒立的, ,光屏光屏_承接所成的像承接所成的像照相机、投照相机、投影仪影仪虚虚像像光线的反光线的反向延长线向延长线相交而成相交而成像是正立的像是正立的,光屏光屏_承接承接放大镜放大镜眼睛和眼镜眼睛成像原理：晶状体和角膜的共同作用相眼睛和眼镜眼睛成像原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个当于一个_，把来自物体的光会聚在视网膜上，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、形成物体倒立、_的实像的实像. .能能不能不能凸透镜凸透镜缩小缩小近视眼、远视眼及其矫正近视眼、远视眼及其矫正近视眼近视眼远视眼远视眼成像成像示意图示意图成因成因晶状体太厚，折光能力晶状体太厚，折光能力_，成像于视网膜，成像于视网膜_晶状体太薄，折光能力晶状体太薄，折光能力_，成像于视网膜，成像于视网膜_矫正矫正方法方法配戴用配戴用_做成的近视眼镜做成的近视眼镜矫正矫正示意图示意图配戴用配戴用_ 做成的远视做成的远视眼镜矫正示意图眼镜矫正示意图矫正口矫正口诀诀近前远后，近凹远凸近前远后，近凹远凸强强前方前方弱弱后方后方凹透凹透凸透镜凸透镜例例 1(2016揭阳揭阳)如图所示，小夏同学在如图所示，小夏同学在“探究凸透镜成像规探究凸透镜成像规律律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是的是()A. 利用这一成像规律可制成幻灯机利用这一成像规律可制成幻灯机B. 要使光屏上烛焰的像变小，只需将要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜蜡烛靠近凸透镜C. 实验中，蜡烛越烧越短，实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰光屏上烛焰的像向上移动的像向上移动D. 为了便于从不同方向观为了便于从不同方向观察光屏上的像，光察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板屏应选用较光滑的玻璃板C凸透镜成像规律及其应用凸透镜成像规律及其应用(10年年2考考)一一 重难点突破【解析【解析】由题图知，蜡烛放在】由题图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像照相机是根据这个原理制成的，成缩小、倒立的实像照相机是根据这个原理制成的，而幻灯机是根据物距处于而幻灯机是根据物距处于f和和2f之间时，成放大、倒立的之间时，成放大、倒立的实像原理制成的，故实像原理制成的，故A错误；要使光屏上的烛焰的像变错误；要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜，故小，蜡烛应远离凸透镜，故B错误；由于成的实像是倒错误；由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该向上立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该向上移动，故移动，故C正确；为了便于从不同方向观察光屏上的像，正确；为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，故光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，故D错误故选错误故选C.例例 2人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息该摄像机镜头相当于信息该摄像机镜头相当于_透镜，它的成像与透镜，它的成像与_(选填选填“照相机照相机”、“投影仪投影仪”或或“放大镜放大镜”)相似，相似，所成的是所成的是_(选填选填“放大放大”、“缩小缩小”或或“等大等大”)的实的实像，已知镜头焦距为像，已知镜头焦距为f，人脸到镜头的距离应大于，人脸到镜头的距离应大于_要要使屏幕上的像大些，人应离镜头使屏幕上的像大些，人应离镜头_(选填选填“远远”或或“近近”)些些近近凸凸照相机照相机缩小缩小2f【解析】【解析】摄像机的镜头是一个凸透镜；物体经过摄像机摄像机的镜头是一个凸透镜；物体经过摄像机镜头成倒立、缩小的实像；照相机的成像原理与之相同，镜头成倒立、缩小的实像；照相机的成像原理与之相同，此时此时u2f；根据凸透镜成像规律可知成实像时物近像；根据凸透镜成像规律可知成实像时物近像远像变大，故要使像大一些，人离镜头要近一些远像变大，故要使像大一些，人离镜头要近一些归纳整理：凸透镜成像的规律归纳整理：凸透镜成像的规律1. 静态成像规律静态成像规律2. 动态成像规律：动态成像规律：动态动态1：物距在一倍焦距外：物距在一倍焦距外uf：动态动态2：物距在一倍焦距内：物距在一倍焦距内uf：例例 3(2016揭阳揭阳)如图是射向凹透镜的两条光线，请画如图是射向凹透镜的两条光线，请画出这两条光线通过凹透镜后的折射光线出这两条光线通过凹透镜后的折射光线透镜作图透镜作图(10年年5考考)二二【解析【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如答图所示不改变，如答图所示例例 4如图所示，根据光路在方框内填上合适的光学元如图所示，根据光路在方框内填上合适的光学元件件【专题链接【专题链接】其他试题见专题一类型其他试题见专题一类型6、7命题点：命题点：1.实验环境应该较暗实验环境应该较暗(目的目的_)2015.17(1)2. 凸透镜的选取凸透镜的选取(结合凸透镜的焦距和光具座的长度来决结合凸透镜的焦距和光具座的长度来决定定)2012.21(1)3. 实验器材的组装顺序实验器材的组装顺序(在光具座上的顺序依次是：在光具座上的顺序依次是：_、_、_)2015.17、2010.17(2) 实验突破实验突破光光屏屏为了使实验现象更明显为了使实验现象更明显蜡烛蜡烛凸透镜凸透镜探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律实验一实验一4. 实验前先调节烛焰中心、凸透镜的中心和光屏的中心大实验前先调节烛焰中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度致在同一高度(目的：目的：_)5. 在凸透镜成像规律中，光路具有在凸透镜成像规律中，光路具有_性性(蜡烛与光屏互蜡烛与光屏互换位置后，仍能成清晰的像换位置后，仍能成清晰的像)6. 焦距的测量及判断焦距的测量及判断(用平行光垂直照射到凸透镜，在凸透用平行光垂直照射到凸透镜，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的亮点，测出亮点到凸镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的亮点，测出亮点到凸透镜的距离即可透镜的距离即可)2014.17(1)7. 蜡烛可以用发光二极管代替蜡烛可以用发光二极管代替(目的：目的：_)让所成的像稳定并容易对比大小让所成的像稳定并容易对比大小让像能成在光屏的中央让像能成在光屏的中央可逆可逆8. 物体在各个区间段所成像的特点及相关应用物体在各个区间段所成像的特点及相关应用(见见P17考考点梳理点梳理)2015.17(2)、2014.17(3)、2007.16(1)9. 一倍焦距内眼睛观察像的位置一倍焦距内眼睛观察像的位置(一倍焦距内成一倍焦距内成_、_的虚像，所以应在的虚像，所以应在_一侧观察成像情况一侧观察成像情况)10. 物、像、光屏、透镜移动的变化规律物、像、光屏、透镜移动的变化规律(见见P17考点梳考点梳理理)2014.17(4)、2012.21(2)、2010.1711. 光屏上找不到清晰的像的原因光屏上找不到清晰的像的原因(_)2014.17(2)蜡烛在焦点以内蜡烛在焦点以内正立正立放大放大蜡烛蜡烛12. 遮住凸透镜一部分，光屏上的像只会变暗，但还是一遮住凸透镜一部分，光屏上的像只会变暗，但还是一个完整的像个完整的像(凸透镜被遮住一部分，减少了凸透镜的透光凸透镜被遮住一部分，减少了凸透镜的透光面积，因此像变暗，像的性质不变面积，因此像变暗，像的性质不变)2015.17(4)13. 凸透镜前加透镜时像的变化凸透镜前加透镜时像的变化(加加_透镜：像距变小、透镜：像距变小、像变小；加像变小；加_透镜：像距变大、像变大透镜：像距变大、像变大)14. 蜡烛变短时透镜的调整蜡烛变短时透镜的调整(当蜡烛燃烧变短，透镜应向当蜡烛燃烧变短，透镜应向下调节，使蜡烛和透镜在同一个高度下调节，使蜡烛和透镜在同一个高度)2015.17(1)凸凸凹凹例例 (2016齐齐哈尔齐齐哈尔)小华在做小华在做“探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范，在的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范，在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像(1)这个像的成像原理与这个像的成像原理与_(选填选填“放大镜放大镜”、“投影投影仪仪”或或“照相机照相机”)的成像原理相同的成像原理相同(2)如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向_移，移，光屏向光屏向_移移(以上两空选填以上两空选填“左左”或或“右右”)；此时，把光；此时，把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上屏和蜡烛的位置互换，在光屏上_(选填选填“能能”或或“不能不能”)成清晰的像成清晰的像(3)当光屏上成清晰的像时，小华用不透明的纸板挡住透镜当光屏上成清晰的像时，小华用不透明的纸板挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像下半部分，则光屏上所成的像_(选填选填“完整完整”或或“不完不完整整”)(4)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光实验时，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屏上的位置会向_(选填选填“上上”或或“下下”)方移动方移动照相机照相机右右右右能能完整完整上上【解析】此题为考查凸透镜成像规律的实验【解析】此题为考查凸透镜成像规律的实验(1)根据题图可以看出：物距远大于像距，因此可知所成根据题图可以看出：物距远大于像距，因此可知所成的像为缩小的像，像能成在光屏上，说明是实像，实像一的像为缩小的像，像能成在光屏上，说明是实像，实像一定是倒立的，因此和照相机的原理相同；定是倒立的，因此和照相机的原理相同；(2)根据根据“成实像时，物近像远像变大成实像时，物近像远像变大”的规律，可知要的规律，可知要使像变大，蜡烛应靠近凸透镜，光屏应远离凸透镜；根据使像变大，蜡烛应靠近凸透镜，光屏应远离凸透镜；根据光路可逆原理可知，此时把光屏和蜡烛位置互换，能在光光路可逆原理可知，此时把光屏和蜡烛位置互换，能在光屏上成倒立、放大的实像；屏上成倒立、放大的实像；(3)当光屏上成清晰的像时，用不透明的纸板遮挡透镜当光屏上成清晰的像时，用不透明的纸板遮挡透镜一部分，也仍有无数条光透过透镜，所以在光屏上仍能一部分，也仍有无数条光透过透镜，所以在光屏上仍能成完整的像，但像会变暗一些；成完整的像，但像会变暗一些；(4)实验时，蜡烛变短，根据物与像移动的方向是相反实验时，蜡烛变短，根据物与像移动的方向是相反的规律，像将向上移动的规律，像将向上移动补充设问补充设问(1)如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的_(选填选填“亮点亮点”或或“亮环亮环”)由图甲可知，凸透由图甲可知，凸透镜对光线具有会聚作用，该凸透镜的焦距是镜对光线具有会聚作用，该凸透镜的焦距是_cm.10.0亮点亮点(2)点燃蜡烛后，调节烛焰中心，透镜中心和光屏中心点燃蜡烛后，调节烛焰中心，透镜中心和光屏中心大致在大致在_上，目的是上，目的是_(3)如图乙，小刚将蜡烛移至光具座上如图乙，小刚将蜡烛移至光具座上0 cm刻度线处，刻度线处，向向_(选填选填“左左”或或“右右”)移动光屏，直到烛焰在光移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是屏上成清晰的像，则该像是_(选填选填“放大放大”、“等等大大”或或“缩小缩小”)的实像；生活中的的实像；生活中的_就是利用就是利用这个规律制成的这个规律制成的照相机照相机同一高度同一高度让烛焰的像在光屏中心让烛焰的像在光屏中心左左缩小缩小(4)在在(3)问的基础上，小刚将蜡烛移至光具座上问的基础上，小刚将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处，在凸透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的刻度线处，在凸透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向像，光屏应向_(选填选填“靠近靠近”或或“远离远离”)凸透镜凸透镜方向移动，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是方向移动，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_(选填选填“倒立倒立”或或“正立正立”)的实像；生活中的的实像；生活中的_就是利用这个规律制成的就是利用这个规律制成的幻灯机幻灯机倒立倒立远离远离(5)小刚将蜡烛移至光具座上小刚将蜡烛移至光具座上45 cm刻度线处，小刚从刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰_(选填选填“倒立倒立”或或“正立正立”)的像，此时的像，此时_(选填选填“能能”或或“不能不能”)在光屏上接收到清晰的像，生活中的在光屏上接收到清晰的像，生活中的_就是利用这个规律制成的就是利用这个规律制成的(6)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：指出其中一条可能的原因：_蜡烛放在透镜的一倍焦距之内蜡烛放在透镜的一倍焦距之内正立正立不能不能放大镜放大镜(7)根据现有实验工具，可供选择的透镜有：根据现有实验工具，可供选择的透镜有：A(焦距焦距15 cm)和和B(焦距焦距50 cm)，则应选择，则应选择_透镜透镜(8)在得到清晰的像后，保持凸透镜的位置不变，将蜡在得到清晰的像后，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，烛和光屏的位置互换，_(选填选填“能能”或或“不能不能”)得得到清晰的像到清晰的像(9)在实验中，保持凸透镜的位置不变，小华把点燃的在实验中，保持凸透镜的位置不变，小华把点燃的蜡烛放在光具座的蜡烛放在光具座的20 cm刻度线处时，移动光屏到某一刻度线处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、等大的像，则凸透镜位置恰能在光屏上成清晰的倒立、等大的像，则凸透镜的焦距是的焦距是_cm.能能10A(10)在实验中，小华将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，在实验中，小华将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，若想在光屏上重新得到清晰的像，他应将光屏若想在光屏上重新得到清晰的像，他应将光屏_(选填选填“靠近靠近”或或“远离远离”)透镜透镜远离远离
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