2019-2020年中考物理专题复习 第四讲 透镜及其应用.doc

2019-2020年中考物理专题复习 第四讲 透镜及其应用一、复习策略1、透镜及对光线的作用2、凸透镜成像规律物距u像距v成像性质物像位置应用uv=f缩小为一极小亮点异侧测焦距fu2f2fvf倒立、缩小的实像异侧照相机u=2fv=2f倒立、等大的实像异侧实像大小的分界点2fufv2f倒立、放大的实像异侧投影仪、幻灯机u=fv不成像/成像虚实的分界点u2f时，2fvf，成倒立、缩小实像（镜头凸透镜，景物物体，胶片光屏）傻瓜相机：焦距f很短，像距v变化小，使远近不同的景物成位置大致相同（2）投影仪和幻灯机：当2fuf时，v2f，成倒立、放大实像（镜头凸透镜，投影片、幻灯片物体，屏幕光屏）投影片、幻灯片应倒放（3）眼睛和眼镜（4）显微镜和望远镜（凸透镜组合）显微镜望远镜二、典例剖析例1、（无锡）小明站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着无锡著名景点锡山先后拍摄了两张照片甲和乙，如图所示他产生这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?小明对此进行了探究（1）小明找到一些凸透镜，但不知道它们的焦距，请你为他提供一种测量透镜焦距的办法（可画图说明）（2）测出凸透镜焦距后，小明先后选用了三个焦距分别为15 cm、10cm、5cm的凸透镜，在保持物距始终为35 cm的情况下依次进行实验发现所成的像越来越小请你根据实验判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大（3）在探究过程中，小明总是让物距保持不变，请你说出他这样做的理由解析：（1）测量透镜焦距的方法有：一利用凸透镜能使平行光（或太阳光）会聚于一点，测出焦点到凸透镜的距离；二利用点光源在凸透镜焦点不能成像（或在光屏上成与凸透镜等大的光斑）；三是利用物体在离凸透镜2f处所成的像与物体等大（2）普通照相机的镜头是一个焦距固定的凸透镜，数码相机的镜头是一个焦距可以变化的凸透镜甲、乙两张照片是小明站在同一位置，在相机焦距不同的情况下，对同一物体拍摄的照片，以山上的塔为例，甲图上的像小，乙图上的像大，由此可知，物距相同，焦距不同，成像大小不同根据模拟实验的现象记录可知，在物距为35cm的情况下，焦距分别是15cm、10cm和5cm的凸透镜成的像越来越小这说明拍摄同一物体，照相机的焦距越大（或小），像越大（或小）由此可知，拍摄乙照片时的焦距长（3）根据凸透镜成实像规律可知，物距u、焦距f和实像大小，这三者之间有关联要想研究像的大小与凸透镜焦距大小的关系，必须保持物距u不变答案：（1）将凸透镜正对着太阳，在透镜的另一侧放一张纸，调节透镜到纸面的距离，直至纸面上出现最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距（其他方法同样可以）（2）拍摄乙照片时照相机镜头的焦距较大（3）凸透镜所成实像的大小与物距、焦距都有关系，因此研究实像的大小与焦距的关系时应控制物距不变点评：在实际生活中，有许多现象无法直接判断原因，用实验模拟实际情况，并通过比较实验现象，发现原因，这种理念常体现在问题的探究中例2、（杭州）高老师戴着眼镜正在批作业，听到远处有学生叫她为了看清该学生的容貌，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼下列说法正确的是（）A高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜B高老师是近视眼C高老师不戴眼镜看近物时物像会成在视网膜前方D高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大解析：本题涉及两个现象：“高老师戴着眼镜正在批改作业”，“远处学生叫她，为了看清该学生容貌，高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼”“高老师戴着眼镜正在批改作业”，说明高老师的眼睛视力有问题，可能是近视眼，也可能是远视眼；另一方面，也说明，若高老师不戴眼镜，她就看不清楚近处的物体“远处学生叫她，为了看清该学生容貌，高老师立即摘下眼镜”，说明戴着眼镜高老师看不清楚远处的物体，不戴眼镜反而能看清楚远处的物体近视眼的人若不戴眼镜，看近处的物体感觉清楚一些，还是看远处的物体清楚一些?同样问题，远视眼的人若不戴眼镜，看近处物体清楚一些，还是远处的物体清楚一些?根据凸透镜的物像关系，当物体离开凸透镜时，它的像靠近凸透镜结合近视眼的成像光路（图甲）和远视眼的成像光路（图乙），可知，当物体离开眼睛变远时，近视眼（无眼镜）成的像离光屏（视网膜）更远，光屏上的像更模糊；远视眼（无眼镜）成的像离光屏（视网膜）更近，光屏上的像更清楚一些，可以判断高老师是远视眼，戴的是凸透镜答案：A点评：（1）观察戴眼镜的人一些习惯性动作会发现，老花眼（即远视眼）的人在看远处物体时，常常会拿去眼镜；近视眼的人看近处的物体时，常常也会拿下眼镜，看远处物体时才戴上眼镜如果平时留心观察，就很容易判断高老师是老花眼（2）熟悉近视眼和远视眼的成像光路；掌握物像移动方向的关系；恰当的问题转换；准确地理解（“看清”是指“像”更“靠近”视网膜）若要清晰地分析这道题，对学生能力要求较高（3）D选项中“眼球前后径”和“晶状体曲度”是指眼球（晶状体，即凸透镜）的凸出程度丙图的凸透镜比丁图的凸透镜“曲度”（前后径，即凸出程度）更大而远视眼就是因为眼球的曲度小，对光线的会聚作用弱，像成在视网膜的外侧，需要在眼睛前加凸透镜，增强对光的偏折能力例3、（山西省）放映幻灯的时候，银幕上的像太小想让像变大些可以采取的办法是（）A将幻灯机移近银幕，同时使幻灯片远离镜头B将幻灯机远离银幕，同时使幻灯片远离镜头C将幻灯机移近银幕，同时使幻灯片移近镜头D将幻灯机远离银幕，同时使幻灯片移近镜头解析：幻灯机与投影仪的成像原理相同，都是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理制成的，凸透镜成放大实像时，物体越靠近凸透镜，所成像越大越远离凸透镜时，所成像越小，因此，要想让像变大些，应使幻灯片移近镜头但所成的像到镜头的距离也发生变化，若不相应地改变镜头与银幕间的距离，银幕上的像就是模糊的，遵循凸透镜成像时的规律：物距减小时，像变大，像距变大；应适当增大镜头与银幕间的距离，即应将幻灯机远离银幕，正确选项为D答案：D例4、（北京市）在探究近视眼视力矫正问题时用图a所示的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体，右侧内壁相当于视网膜图b中的四幅图是一些同学描绘矫正近视眼的方法和光路，其中能达到近视眼矫正目的的是（）解析：近视眼是由于眼睛中晶状体太厚或眼球的前后距离过长而产生的，此时眼睛对光线的折光能力太强，使得从远处射来的平行光不能会聚在视网膜上，而会聚在视网膜前，因此近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体为了矫正近视眼，使它能像正常眼睛那样把无限远处射来的平行光会聚在视网膜上，就应该用凹透镜，使入射的平行光线先经过凹透镜变得发散些，再进入眼睛，会聚在视网膜上，依据以上原理，分析图b可知，正确选项为C答案：C例5、（黄冈市中考题）如图所示是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时，什么也看不见；斟上酒，杯底立即显出栩栩如生的仙女图下列关于仙女图形成原因的探讨中正确的是（）A可能是酒具有化学显影作用B可能是因为在酒的液面发生镜面反射，在酒中出现了放大的像C可能是图片在杯底凸透镜的焦点处成放大的像D可能是斟酒后杯底凸透镜的焦距变大，使图片在一倍焦距以内，从而成放大的虚像解析：由日常经验知道，酒不具有化学显影作用，故选项A错误；如果以酒的液面作平面镜成像，则应有成像的物体在液面外，而此时没有，故选项B错；当物体放在凸透镜的焦点处时，物体射向凸透镜的光折射后成为平行光束，既不会成实像，也不能成虚像，故选项C错；杯底的凸透镜的焦距本来是确定的，当倒入酒后，酒和凸透镜共同组合形成一个焦距较大的透镜，使原来不在焦距内的图片处于一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，故正确选项为D答案：D例6、（黄石市中考试题）将一物体放在凸透镜前25cm、20cm、8cm处时，分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则对凸透镜的焦距f的判断正确的是（）Af8cmB8cmf20cmC10cmf13cmD20cmf26cm解析：根据凸透镜成像特点来判断；当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，则26cm应大于2倍焦距，即得到不等式：2f26cm；当物距大于1倍焦距，小于2倍焦距时，成倒立，放大的实像，则20cm应是此凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，即有：f20cm8cm；综合、三个不等式，可得出10cmf13cm，故正确选项为C答案：C例7、（河北省中考试题）老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大的清晰的像，应（）A报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些B报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些C报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些D报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些解析：本题考查凸透镜成像规律，报纸置于放大镜的焦点之内，老奶奶通过放大镜会看到一个正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时遵循的规律是：物体越靠近凸透镜，所成虚像放大比例越小；物体越靠近焦点，所成虚像放大比例越大即虚像的大小决定于物体到凸透镜的距离，则不是眼睛与凸透镜的距离因此，要使老奶奶看到更大的清晰的像，应让放大镜离报纸远一些，故正确选项为A答案：A例8、在下图虚线框内填上适当透镜，使光路图完整解析：要由平行光得到平行光，并改变宽窄程度，一般是由组合透镜完成但本题中存在两种情况如下图(a)、(b)所示，应注意的是，由透镜对光线的作用可知，图(a)中，应使凸透镜的焦点与凹透镜的焦点重合于F处图(b)中两凸透镜的焦点，也应重合于F处，具体情况可参看透镜的特殊光线答案：