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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（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（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3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10cm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。重点考向考向一透镜典例引领（2019·福建厦门一中初二期中）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4A．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5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10cm，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，2fuf，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10cm，即uf，成正立、放大的虚像，小红应该在光屏一侧透过凸透镜观察成像。变式扩展1．（2019·龙口市第五中学初三期中）如图所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，烛焰在光屏上形成一个清晰的像。关于此实验，下列说法正确的是A．蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向下移动B．照相机就是利用如图所示的成像原理制成的C．该实验用的透镜，可用于矫正近视眼D．蜡烛靠近凸透镜，在光屏上烛焰的像会变小【答案】B【解析】A．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越向上移动，故A错6误，不符合题意；B．由图知，蜡烛放在2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．故B正确，符合题意；C．矫正近视眼用的是凹透镜，故C错误，不符合题意；D．蜡烛靠近凸透镜，物距变小，在光屏上烛焰的像会变大，故D错误，不符合题意。2．（2019·天津中考模拟）小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是A．该凸透镜的焦距是20cmB．当u=15cm时，在光屏上能得到一个放大的像C．当u=25cm时，在光屏上能得到一个缩小的像D．把物体从距凸透镜12cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小【答案】BCD【解析】A、由u–v图像可知，u=v=20cm=2f，此时凸透镜成倒立、等大的实像，故f=10cm，A错误，不符合题意。B、当u=15cm时，2fuf，成倒立、放大的实像。故B正确，符合题意。C、当u=25cm时，u2f，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12cm处移动到30cm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（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7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·福建厦门双十中学思明分校初二期中）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．ufB．fu2fC．u=2D．u2f【答案】D【解析】水球相当于一个凸透镜，此时王亚平所成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成倒立缩小实像的规律知，王亚平到水球的距离应大于2倍焦距。故D符合题意。2．（2019·河南中考模拟）如图所示，用手机摄像头（相当于凸透镜）扫描二维码向商家进行支付，给人们生活带来了许多方便。扫码时，二维码应位于摄像头的______________，要使屏幕上二维码的像变小，只需将手机________（选填“靠近”或“远离”）二维码。【答案】2倍焦距以外远离【解析】手机摄像头相当于凸透镜，利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的，扫码时，二维码应位于摄像头的2倍焦距以外；如果要让像变小一些，凸透镜成实像时，物远像近像变小，应增大物距，应将手机远离二维码。考向四显微镜和望远镜典例引领（2019·湖南中考模拟）用天文望远镜和显微镜观察物体时，下列关于像的说法中，正确的是A．用天文望远镜观察时，像是倒立、缩小的B．用天文望远镜观察时，像是倒立、放大的C．用显微镜观察时，像是正立、放大的D．用显微镜观察时，像是正立、缩小的8【参考答案】B【详细解析】显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像；目镜相当于放大镜，将投影仪成倒立的放大的实像再次放大，所以显微镜最后成的是倒立、放大的虚像。天文望远镜观察时，物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像，这个实像正好落在目镜的焦点以内，这跟放大镜的成像原理相同，所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用，所以天文望远镜最后成的像是倒立、放大的。故选B。变式扩展1．（2019·沭阳县马厂实验学校初二月考）显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是A．物镜成正立、放大的虚像B．目镜和物镜都成实像C．物镜和目镜都成虚像