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第4课时透镜凸透镜成像考点知识聚焦考点1凸透镜和凹透镜凸透镜凹透镜概念中间厚、边缘薄的透镜中间薄、边缘厚的透镜别称会聚透镜发散透镜性质对光线有作用对光线有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)焦点平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚在主光轴上的点即为实焦点(F)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主光轴上的点即为虚焦点(F)焦距焦点到透镜光心的距离(f)会聚发散不变考点知识聚焦考点1凸透镜和凹透镜三条特殊光线【点拨】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后与原来的传播方向相比是相互“靠近”还是相互“远离”了.考点知识聚焦考点2眼睛和视力矫正近视眼远视眼外形焦距比正常眼的焦距,晶状体比较凸出比正常眼的焦距,晶状体比较扁平晶状体折射光线的本领比正常眼要强些,远处物体的像成在视网膜前比正常眼要弱些,近处物体的像成在视网膜后矫正方法戴用透镜制成的近视眼镜戴用透镜制成的远视眼镜短长凹凸考点知识聚焦考点3显微镜和望远镜组成成像性质显微镜两个凸透镜倒立、放大的虚像开普勒望远镜两个凸透镜倒立的虚像伽利略望远镜一个凸透镜,一个凹透镜正立的虚像教材基本实验1.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图4-1所示.当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L.小华推断,凸透镜的焦距一定大于L.图4-1(1)你认为小华的推断对吗?答:.(2)小华为了检验自己的推断是否正确,将手上的凸透镜向下方的纸张移近了一些,若观察到纸上呈现的光斑变,则自己的推断是正确的.(3)通过实验发现这个方案的优点是;缺点是.不对大取材方便,易于操作不够精确,很难将焦距测量准确教材基本实验2.[2018·鞍山]在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)实验所用光具座的长度为1m,如果有焦距为10cm、25cm的两块凸透镜,应该选择焦距为cm的凸透镜完成实验.(2)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上,这样做的目的是.(3)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图4-2甲所示时,光屏上出现清晰的像,则像是倒立、的实像.图4-210使像能够成在光屏的中央缩小教材基本实验(4)实验中,不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到.如图乙所示在(3)的基础上,拿掉光屏,用肉眼在(选填“A”“B”或“C”)位置沿图示方向能看到这个实像.(5)在(3)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜位置不动,则在凸透镜前放置(选填“凸”或“凹”)透镜,才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是(选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理.C凹近视眼教材基本实验3.在“模拟探究近视眼的缺陷”实验中,小华的探究步骤如下:①她将蜡烛、凸透镜和光屏放置在如图4-3所示位置;图4-3②将一副近视眼镜放在图示位置,移动光屏直至在光屏上出现了一个清晰的烛焰的像;③拿掉近视眼镜,将光屏向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,直至在光屏上重新出现烛焰清晰的像.(1)在本实验中小华用来模拟人眼的晶状体,用来模拟人眼的视网膜.(2)实验中步骤②的目的是.靠近凸透镜光屏确定视网膜的位置热点考向探究探究1凸透镜和凹透镜例1凸透镜和凹透镜的光学性质不同,为判别直径相同的两个透镜的种类,现分别将它们正对太阳,再把一张纸放在它们的下方,在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑,透镜与光斑的大小如图4-4所示(d1dd2).则根据这两个光斑()图4-4A.甲、乙均能准确判断透镜的种类B.甲能准确判断透镜的种类而乙不能C.乙能准确判断透镜的种类而甲不能D.甲、乙均不能准确判断透镜的种类B变式1[2018·常州]透镜左侧有一点光源S发出两条光线,经透镜折射后在右侧的出射光线如图4-5所示,请在图中通过光路作图标出点光源S的位置.图4-5热点考向探究探究1凸透镜和凹透镜如图所示变式2[2018·大庆]请在图4-6中补充完整通过凹透镜的两条光线的光路图(其中一条光线指向透镜左侧焦点,另一条光线平行于主光轴)图4-6热点考向探究探究1凸透镜和凹透镜如图所示热点考向探究探究1凸透镜和凹透镜变式3将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距()图4-7A.一定小于lB.一定等于lC.一定大于lD.可能小于l,也可能大于lA热点考向探究探究2凸透镜成像规律例2[2018·黑龙江]小华用透镜观察书上的字,看到如图4-8所示情景,以下说法正确的是()图4-8A.图中成的是虚像B.图中成像规律可应用于投影仪C.图中的透镜制成的眼镜可以用于矫正近视眼D.图中透镜远离书本,所成的像变大B热点考向探究探究2凸透镜成像规律例3某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像,如图4-9所示.图4-9(1)该凸透镜的焦距是cm.(2)当物体沿着主光轴从距凸透镜30cm处向15cm处移动的过程中,像距,像的大小将.(均选填“变大”“变小”或“不变”)(3)当物体距凸透镜8cm时,光屏上(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像.10变大变大不能热点考向探究探究2凸透镜成像规律变式小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,实验操作规范.(1)如图4-10所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在.图4-10(2)在如图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.这个像的成像原理与(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同.若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向(选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要(选填“大”或“小”)些.如果此时透镜上落了一只小飞虫,则光屏上的像的大小(选填“变大”“变小”或“不变”).光屏中央照相机右大不变热点考向探究探究2凸透镜成像规律(3)此时小明在光屏和凸透镜间放上自己所戴的近视眼镜,若仍要在光屏上成清晰的像,则需将光屏向(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,此时所成的清晰像为(选填“实”或“虚”)像.近视眼镜对光起(选填“发散”或“会聚”)作用.(4)如图乙所示为了测量凸透镜的焦距,小刚同学将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧调整白纸位置,在距离凸透镜10cm时,白纸上呈现出最小最亮的光斑,则凸透镜焦距约为cm.远离实发散10热点考向探究探究3透镜的应用例4[2018·通辽]如图4-11所示,用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是()图4-11A.物体上的二维码是光源B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外C.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜D.影像传感器上成的是正立的实像B热点考向探究探究3透镜的应用变式1[2017·河南]无人机利用携带焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,需(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面.缩小减小热点考向探究探究3透镜的应用[解析]摄像机的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,已知镜头焦距为f,则人脸距离凸透镜大于2f时,成倒立、缩小的实像,同时当人靠近镜头且在一倍焦距外时,物距变小,像距变大,像变大.变式2人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息的.该摄像机镜头相当于透镜,它的成像原理与(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似,所成的是(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于,要使屏幕上的像变大些,人应离镜头(选填“远”或“近”)些.图4-12凸照相机缩小2f近热点考向探究探究4视力的矫正例5[2017·烟台]拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图4-13所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是()图4-13A.将蜡烛靠近凸透镜B.将光屏靠近凸透镜C.将光屏远离凸透镜D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜C热点考向探究探究4视力的矫正例6视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,观察远处的房子,眼前“模糊”,此时来自远处房子的光会聚在视网膜的(选填“前”或“后”)方.如图4-14所示,他又伸直手臂通过凸透镜观察到房屋清晰的(选填“实”或“虚”)像,像的位置在凸透镜的(选填“左”或“右”)侧.图4-14前实右热点考向探究探究4视力的矫正变式[2018·青海]“眼睛是心灵的窗户”,我们应该保护好自己的眼睛.但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了.如图4-15所示,是近视眼成因示意图,造成近视眼的原因是晶状体变(选填“薄”或“厚”),折光能力太强,使远处某点的光会聚在视网膜的(选填“前面”或“后面”),要用(选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正.图4-15厚前面凹透镜实验突破突破探究凸透镜成像的规律【实验梳理】命题点①实验前仪器的调整;②焦距的测量和判断;③光屏上成清晰的像时,对调物体与光屏的位置,光屏上还能成像,说明光路可逆;④用纸板遮住透镜的一部分,光屏上的像只会暗些,但还是一个完整的像;⑤蜡烛变短时透镜的调整实验装置实验突破突破探究凸透镜成像的规律实验准备蜡烛和光屏分居在凸透镜,点燃蜡烛前调节凸透镜中心、光屏中心、烛焰中心大致在,目的是使像呈现在成像规律物距u像距v像的情况应用正倒大小虚实u2ffv2fu=2fv=2f测焦距fu2fv2fu=f无穷远不成像测焦距ufvu两侧同一高度光屏的中心倒立缩小实像照相机倒立等大实像倒立放大实像投影仪正立放大虚像放大镜实验突破突破探究凸透镜成像的规律成像口诀①一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;②物近像远像变大,物远像近像变小;③物像同侧移实验评估无论如何移动光屏,均得不到像的原因可能是:①;②;(续表)凸透镜、光屏、烛焰三者的中心不在同一高度上物体在一倍焦距内或物体在焦点上实验突破突破探究凸透镜成像的规律例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16(1)由图可知,凸透镜焦距范围是.A.6.5cmf13cmB.13cmf20cmC.20cmf40cmD.f40cmA[解析](1)由题图可知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,因此物距大于二倍焦距,像距处于一倍焦距和二倍焦距之间.物距u=50cm-10cm=40cm,像距v=63cm-50cm=13cm.由以上分析得40cm2f,f13cm2f,解得6.5cmf13cm,所以选A.实验突破突破探究凸透镜成像的规律例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16(2)图示位置的成像原理与(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的原理相同.照相机[解析](2)由图知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,所以和照相机原理相同.实验突破突破探究凸透镜成像的规律例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16(3)若将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向(选填“左”或“右”)移动适当距离,可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要些.右大[解析](3)凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以光屏应向右移动,像变大.实验突破突破探究凸透镜成像的规律例小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图4-16所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像.图4-16(4)若将蜡烛向左移动一小段距离,此时光屏上的像变模糊,在蜡烛和透镜之间放