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第五讲透镜及其应用考点一凸透镜成像规律及应用(重点)命题角度❶凸透镜成像特点及应用例1如图所示是我国宇航员王亚平在太空授课时，做水球透镜实验时的情景，通过水球可以看到她的像，以下有关像的判断及成像规律的应用，说法正确的是()A．实像凸面镜B．虚像放大镜C．实像照相机D．实像投影仪【思路点拨】审题抓住以下关键：(1)水球相当于凸透镜。(2)成像特点是倒立、缩小的实像。【自主解答】C凸透镜成像规律成像性质判断及焦距取值范围求解该类题型主要考查利用凸透镜成像规律判断成像性质或确定焦距取值范围。(1)解决判断成像性质类问题的方法第一步，明确焦距大小。第二步，确定物距和焦距的关系。第三步，根据凸透镜成像规律判断出成像情况。(2)判断焦距取值范围的方法第一步，明确题目中所成像的性质。第二步，根据凸透镜成像规律，由题中所给的成像性质找到对应的物距与焦距的关系。第三步，借助不等式作出相应判断。第四步，若题目中物距未知，而像距已知，则要根据凸透镜成像规律确定像距和焦距的关系，然后借助不等式作出判断。1．(2018·白银)兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统摄像机的镜头相当于_____透镜，它的焦距应小于_____cm。凸50命题角度❷凸透镜成像的动态分析例2(2018·乌鲁木齐)夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的二倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像()A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度【思路点拨】根据“萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少”判断出萤火虫是靠近放大镜还是远离放大镜；物体从二倍焦距向远处移动时，像的范围在一倍焦距和二倍焦距之间。【自主解答】C【解题技巧】牢记像的大小由像距决定，即像随着像距的增大(减小)而增大(减小)，而像距的变化由物距决定。(1)当成实像时，物距和像距的变化具有反向性，即物距增大，像距变小，则像随着变小。(2)当成虚像时，物距和像距的变化具有同向性，即物距增大，像距增大，则像随着变大。2．(2018·烟台)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是()A．像距增大，像变大B．像距减小，像变大C．像距减小，像变小D．像距增大，像变小考点二眼睛和眼镜例3(2018·长沙改编)现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图为近视眼和远视眼成因示意图。下列说法正确的是()A．甲是远视眼，应配戴凹透镜矫正B．甲是远视眼，晶状体折光能力较弱C．乙是近视眼，应配戴凸透镜矫正D．乙是近视眼，晶状体折光能力较弱【思路点拨】明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。【自主解答】B3．(2018·攀枝花改编)眼球的结构类似于_________(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)，把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体_______(选填“倒立”或“正立”)的像。照相机倒立实验探究凸透镜成像规律(6年2考)实验原理：光的折射。重点实验器材及作用1．实验器材的组装：在光具座上自左向右分别放置，蜡烛(组装时点燃)、凸透镜、光屏。2．发光二极管代替蜡烛：所成的像稳定并容易对比大小。3．光屏上贴有方格纸：便于辨别像的大小。实验操作4．调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度(让烛焰的像能成在光屏的中央)。5．没有光屏时观察像的方法：人眼在原来放置光屏的位置向左观察。6．蜡烛在凸透镜一倍焦距内，观察像时眼晴的位置：一倍焦距内成正立、放大的像，人眼应透过凸透镜向左观察成像情况。7．根据像的要求调整蜡烛、凸透镜或光屏的位置：①要使像变大：保持凸透镜位置不变，蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜；②要使像变小：保持凸透镜位置不变，蜡烛远离透镜，光屏靠近透镜。8．蜡烛长度变短，像在光屏上的位置越来越高时的调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜向下调节。9．在蜡烛和凸透镜间加眼镜，若要使光屏上仍成清晰的像时，光屏的移动情况：①加远视眼镜：向靠近透镜的方向移动；②加近视眼镜：向远离透镜的方向移动。10．焦距的测量及判断：①平行光聚焦法：将凸透镜正对平行光，在另一侧移动光屏，当光屏上承接到最小、最亮的光斑时，该光斑到凸透镜的垂直距离即为焦距(如图A)；②二倍聚焦法：当凸透镜所成的像为倒立、等大的实像时，蜡烛到凸透镜垂直距离的一半即为焦距(如图B)。实验分析11．凸透镜对光线的作用：会聚作用。12．无论怎样移动蜡烛，在光屏上都找不到像的原因：①凸透镜、烛焰、光屏的中心不在同一高度；②蜡烛在焦点上或一倍焦距以内。13．当光屏上成清晰的像时，对调蜡烛与光屏的位置，光屏还能成像的原因：光路的可逆性。14．当凸透镜的一部分被纸遮住时，烛焰在光屏上的成像情况：光屏上的像会变暗些，但还是完整的像。15．凸透镜前加透镜时像的变化：①加凸透镜：像距变小，像变小；②加凹透镜：像距变大，像变大。16．近视眼的形成原因及矫正方法：晶状体变厚，对光线折射能力增强，像成在视网膜的前方，需要配戴对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正。实验结论当u＞2f，f＜v＜2f时成倒立、缩小的实像(照相机)；当u＝2f，v＝2f时成倒立、等大的实像(测焦距)；当f＜u＜2f，v＞2f时成倒立、放大的实像(投影仪)；当u＝f时不成像；当u＜f时，成正立、放大的虚像(放大镜)。例在探究“凸透镜成像规律”的实验中：【设计实验与进行实验】(1)如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝________cm。(2)当烛焰、凸透镜、光屏的中心位于_________，且距离关系如图乙时，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是__________________。当蜡烛向左(远离透镜)移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_____(选填“左”或“右”)移，此时所成的像将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。10.00同一高度倒立、放大的实像左变小(3)如图乙所示实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向_____(选填“上”或“下”)调整。(4)如图丙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中____处能观察到烛焰的像。下B【实验拓展】实验完成后，小芳想：凸透镜对光的作用有什么影响因素呢？小芳在实验室用同一束平行于主光轴的光分别经过材料、直径都相同的凸透镜A、B、C，并得到如图丁所示的光路图。根据此实验现象，对光线会聚能力最强的是透镜___(选填“A”“B”或“C”)，进一步分析可知影响凸透镜焦距大小的因素是凸透镜的_______。C厚度补充设问(1)如图戊所示，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是_______(选填“近视”或“远视”)眼镜。远视(2)实验中，光屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，将透镜换成一个焦距稍小的凸透镜进行实验，则光屏需向_____(选填“左”或“右”)移动才能成清晰的像，此刻的像比换镜前_____(选填“大”或“小”)。(3)如图乙所示，光屏上已经呈现清晰的像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至_____cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。左小40