2020中考物理考点一遍过考点07透镜的应用（含解析）

1 考点 07 透镜的应用 考点解读 一、透镜 1．透镜 （1）分类：按照形状可以分为凸透镜和凹透镜。 （2）定义：中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜。 注意：判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，要根据中间与边缘的厚度来确定，而不能根据透镜表面的 凸凹来判断。 2．透镜对光的作用 （1）透镜对光的作用：①凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫会聚透镜；②凹透镜对光有发散作用， 凹透镜又叫发散透镜。 （2）光心：主光轴上有个特殊点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。 说明：①凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比 入射光线方向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势；②凹透镜对光线的发散作用指的 是折射光线相对于对应的入射光线而言散得更开，即有一种远离主光轴的趋势。 3．焦点和焦距 （1）焦点（F）：平行于凸透镜的光线经凸透镜折射后，会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点。 （2）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。 说明：凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的焦距相等。 二、凸透镜成像规律 1．探究凸透镜成像规律的实验2 （1）实验目的：探究像的虚实、大小、正倒跟物距的关系。 （2）实验器材：蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等。 （3）物理量：物体到凸透镜的距离叫物距，用字母 u 表示；像到凸透镜的距离叫像距，用字母 v 表示。 （4）注意：在摆放仪器时，要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是 点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度，只有这样才能使烛焰 成的像落在光屏的中央，便于观察。 2．凸透镜成像规律 （1）当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现倒立、缩小的实像； （2）当蜡烛位于二倍焦距以内焦点以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现倒立、放大的实像； （3）当蜡烛位于透镜的焦点以内时，在光屏上不得到蜡烛的像，透过透镜可以看到蜡烛成正立、放大 的虚像。 3．实像和虚像 （1）实像：由实际光线会聚而成的，能在光屏上呈现的像。 （2）虚像：由实际光线的反向延长线相交而成的，不能在光屏呈现的像。 说明：凸透镜成实像时，物像异侧；成虚像时，物像同侧。 三、生活中的透镜 1．照相机 （1）结构：其镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。 （2）成像特点：相对于物体来说，像是倒立、缩小的实像。 2．投影仪 （1）结构：其镜头相当于一个凸透镜，平面镜是用来改变光的传播方向的。 （2）成像特点：相对于物体来说，像是倒立、放大的实像。 说明：投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向，螺纹透镜的作用是会聚光，光源位于凹面镜的焦 点处，光源发出的光线经凹面镜反射后，再经螺旋透镜会聚，使照片在投影片上的光更强一些。 3．放大镜 （1）原理：实质是一个短焦距的凸透镜。 （2）成像特点：相对于物体来说，像是正立、放大的虚像。 四、显微镜和望远镜 1．显微镜 （1）结构：镜筒的两端各有一组透镜，每一组的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫目镜，靠近3 被观察物体的叫物镜。 （2）成像特点：显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成倒立、放大的实像，显微镜的目镜相当于 一个放大镜，成正立、放大的虚像。 注意：通过显微镜，我们观察到的物体的像与物体上下颠倒，左右互换。如果我们将物体向左移动， 则像向右移动。 说明：反光镜的作用是增加光的强度，便于观察物体。 2.望远镜 （1）结构：望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，望远镜的目镜相当于一个 放大镜，成正立、放大的虚像。 （2）视角：物体的两端到人眼处所夹的角叫视角。物体越大，物体与人眼的距离越近，其视角就越大。 五、眼睛和眼镜 1．眼睛 （1）视物原理：人眼球好比一架照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体 在上面成倒立缩小的实像。 （2）眼睛的调节：当睫状肌放松时，晶状体比较薄，眼睛可以看清远处的物体；当睫状肌收缩时，晶 状体变厚，对光的偏折能力变强，可以看清近处的物体。 （3）近点和远点：依靠眼睛调节所能看到的最近和最远的两个极限点分别叫近点和远点。正常眼睛的 观察距离大约是 10 cm 至无限远，最佳的明视距离为 25cm. 说明：眼睛与照相机的成像过程是不同的.视力正常的人看远处不同物体时，物距不变，晶状体到视网 膜的距离不变（像距不变），人的眼睛是通过睫状体来改变晶状体的凹凸程度，从而调节了晶状体的焦距 来获得清晰的像，也就是说眼睛实际上是一架调焦照相机；而普通照相机的焦距不变，在改变物距的同时， 必须改变像距来获得清晰的像。 2．近视眼和远视眼 （1）近视眼成因及矫正：近视眼看不清远处物体，是因为晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜 的前面，应佩戴凹透镜矫正。 （2）远视眼成因及矫正：远视眼看不清近处的物体.形成远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱， 或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光会聚在视网膜后，需要用凸透镜矫正。 注意：远视眼镜的度数为正数，近视眼镜的度数为负数。4 重点考向 考向一 透镜 典例引领 （2019·福建初二期中）一块玻璃砖内有一个饼形气泡，如图所示，一束平行光线垂直通过 玻璃砖后将 A．被发散 B．被会聚 C．还是平行光 D．无法判断 【参考答案】A 【详细解析】玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散 作用，因此平行光经过玻璃砖后，会变得发散，故 A 符合题意，BCD 不符合题意。 变式扩展 1．（2019·山东初二期末）透镜对光具有发散或会聚作用，下面有关凸透镜和凹透镜的光路图正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故 A 正确。B．过焦点的光线经凸 透镜折射后折射光线应平行于主光轴，故 B 错误。C．光线经凹透镜折射后折射光线应发散出去，而图 中是会聚，故 C 错误。D．平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故 D 错误。 故选 A。 2．（2019·上海市培华学校初二期中）户外的探照灯主要由凸透镜和光源组成的。如果要产生如图所示的 平行光，光源应放在凸透镜的5 A．焦点处 B．二倍焦距处 C．一倍焦距以内 D．二倍焦距以外 【答案】A 【解析】凸透镜三条特殊的光线通过凸透镜的情况：过光心的光线，过凸透镜后其传播方向不改变；平 行主光轴的光线，经过凸透镜后折射光线过焦点；过焦点射向凸透镜的光线，折射后将平行于主光轴传 播。所以如果要产生如图所示的平行光，光源应放在凸透镜的焦点处，故选 A。 考向二 凸透镜成像规律 典例引领 （2019·广东中考模拟）小红在探究凸透镜成像规律的实验中，选择了焦距为 10cm 的凸透镜。她将点 燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，如图所示。在保持蜡烛和光屏的位置不变的条件下，为了 在光屏上得到烛焰放大的像，小红应将凸透镜向_________移动（选填“左”或“右”），这一实验现象可 以说明_________成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若点燃的蜡烛与凸透镜间距离 小于 10 cm，小红应该在_________（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像。 【参考答案】左 幻灯机 光屏 【详细解析】根据凸透镜成像的规律可知，2f>u>f，成倒立、放大的实像，为了在光屏上找到烛焰清 晰放大的像，应将凸透镜向左移动，使物距变小，像距变大。这一实验现象可以说明幻灯机的成像特点。 若点燃的蜡烛与凸透镜间距小于 10 cm，即 uu>f，成倒立、放大的实像。故 B 正确，符合题意。C、当 u=25 cm 时，u>2f，在光屏上成倒立、缩小的实像，故 C 正确，符合题意。D、物体从距凸透镜 12 cm 处移动到 30 cm 处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，物距增大， 像距减小，像变小。故 D 正确，符合题意。 考向三 生活中的透镜 典例引领7 （2019·安徽中考模拟）透镜在我们的生活中应用广泛，下列说法中正确的是 A．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 B．投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的实像 C．照相时，要使所拍摄景物的像变大，应将照相机的镜头远离被拍摄物体 D．近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用 【参考答案】D 【详细解析】A．根据凸透镜的成像规律可知：借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍 焦距，故 A 错误；B．投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像，而不是正立的，故 B 错误；C．照相 时，要使所拍摄景物的像变大，可增大像距，使像变大，即将照相机的镜头靠近被拍摄物体，故 C 错误； D．凹透镜对光有发散作用，近视眼镜利用了这一点，使光线延迟会聚，使像成在视网膜上，故 D 正确。 变式扩展 1．（2019·福建思明分校初二期中）如图所示为女航天员王亚平太空授课的情景，图中 水球相当于凸透镜，假设水球的焦距为 f，则此时王亚平到水球的距离 u 应该是 A．uf，成倒立、放大的实像，前后移动光屏，能在光屏上看 到清晰的像。 （5）遮住部分透镜，只是被折射会聚成像的光线减少了，因此影响到的是像的亮度，而不影响它的完 整性，因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成完整的像。 8．（1）10.0 同一高度 （2）照相机 靠近 （3）折射光路可逆 【解析】（1）平行光线经过凸透镜后汇聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据 图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是 60.0 cm–50.0 cm=10.0 cm。为了使烛焰的 像成在光屏的中央，应调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度。 （2）凸透镜的焦距是 10.0 cm，烛焰放在距凸透镜 50 cm–20 cm=30 cm 处时，物体在凸透镜的大于二倍18 焦距之间，成倒立缩小的实像。照相机就是利用这一成像规律工作的。将蜡烛在乙图的基础上远离透镜， 物距增大，像距要减小，所以光屏靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像。 （3）当把蜡烛与光屏的位置互换时，由于光在折射时光路是可逆的，所以，光屏上还能出现清晰的像。 9．（1）同一高度 使像成在光屏的中央 （2）缩小 照相机 （3）远视 （4）物距小于焦距，凸透镜 成虚像，虚像不能呈现在光屏上 【解析】（1）探究凸透镜成像规律时，将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，调整三者的中心大致在 同一高度，像才能呈在光屏的中心； （2）由图可知，物距大于像距，成倒立缩小的实像。照相机就是利用这一成像规律工作的； （3）保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，像距变小，成像于光屏 前，不移动光屏，为了使光屏上可成像，由于凹透镜对光有发散作用，应在凸透镜左侧附近安装一个焦 距适当的凹透镜，才能在光屏上再次得到清晰的像。戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视眼，小致戴的是 近视眼镜； （4）由图可知，u=50cm–10cm=40cm，u>2f，即 40cm>2f，fv>f，2f>13cm>f， 6.5cm2f、f