（課標通用）甘肅省2019年中考物理總復習 第一單元 聲和光 第3講 透鏡及其應用課件.ppt

第3講透鏡及其應用 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理考點一透鏡1.凸 透 鏡 和 凹 透 鏡 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理2.粗略測量凸透鏡焦距的方法:使凸透鏡正對太陽光(太陽光可以看成平行光,使太陽光平行于凸透鏡的主光軸),下面放一張白紙,調節(jié)凸透鏡到白紙的距離,直到白紙上光斑最小、最亮為止,然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距。特 別 提 示 (1)凸透鏡有兩個實焦點,凹透鏡有兩個虛焦點。(2)凸透鏡表面的凸起程度(厚度)決定了其焦距的長短。凸透鏡表面越凸,焦距越短,折光能力越強。同理可得,凹透鏡表面越凹,焦距越短,折光能力越強。(3)會聚作用是指從凸透鏡折射出的光線比原光線更加向主光軸會聚,但不一定會聚到一個點;發(fā)散作用是指從凹透鏡折射出的光 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理考點二凸透鏡成像規(guī)律及其應用1.凸 透 鏡 成 像 規(guī) 律 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理2.探 究 凸 透 鏡 成 像 規(guī) 律 的 實 驗(1)實驗中,要將凸透鏡放在蠟燭和光屏的中間。(2)調整三者的高度,使三者中心處于同一高度上,這樣是為了使像成在光屏中央。(3)實驗中用燭焰作為成像物體,是因為燭焰是光源,可在光屏上成明亮的像。(4)實驗應在較暗(選填“亮”或“暗”)的環(huán)境中進行,這樣便于觀察燭焰的像。方 法 技 巧當物體距凸透鏡無限遠時,可以認為從物體來的光是平行光,物體成的像在焦點處。利用太陽光粗略測量凸透鏡的焦距運用的就是這個原理。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理考點三眼睛和眼鏡1.眼 睛 與 照 相 機 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理2.近 視 眼 和 遠 視 眼 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理規(guī) 律 總 結 (1)正常眼睛能夠看清遠近不同的物體,是通過睫狀體來改變晶狀體的形狀;看遠處物體時,睫狀體放松,晶狀體變薄,對光的偏折能力變弱,遠處物體射來的光線剛好會聚在視網膜上;看近處物體時,睫狀體收縮,晶狀體變厚,對光的偏折能力變強,近處物體射來的光線剛好會聚在視網膜上。 (2)從而正常眼的遠點在無限遠處,近點在10 cm處,明視距離為25 cm。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理考點四顯微鏡和望遠鏡1.顯 微 鏡 的 結 構 與 作 用 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理3.視 角(1)定義:由物體兩端射出的兩條光線在眼球內交叉而成的角叫視角。(2)影響因素:視角與物體本身的大小及物體和人眼之間的距離有關。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 圖 解 物 理 考 法 1 考 法 2 考 法 3考法1透鏡作圖典 題 1(2018黑龍江哈爾濱)如圖所示,F是凸透鏡焦點,請畫出光線a、b對應的折射光線和入射光線。答 案 :見解析解 析 :過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變;平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后過焦點。如圖所示: 考 法 1 考 法 2 考 法 3方 法 歸 納識記三條特殊光線是解決此類問題的關鍵。(1)凸透鏡的三條特殊光線:通過光心的光線方向不變;平行于主光軸的光線經凸透鏡后通過焦點;通過焦點的光線經凸透鏡后平行于主光軸。(2)凹透鏡的三條特殊光線:通過光心的光線方向不變;平行于主光軸的光線經凹透鏡后,其折射光線的反向延長線過焦點;延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡后將平行于主光軸。其中,兩條光線剛好滿足折射現象中光路是可逆的,可方便記憶。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練1如圖所示,請在圖中畫出兩條入射光線通過凸透鏡后的折射光線。答 案 : 如圖所示解 析平行于主光軸的光線經凸透鏡后將過焦點;通過焦點的光線經凸透鏡后將平行于主光軸。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練2如圖所示,請在圖中作出兩條入射光線經凹透鏡折射后的折射光線。答 案 : 如圖所示解 析延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光 軸;過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練3如圖所示,在凸透鏡的右焦點處有一平面鏡垂直于主光軸放置。一束光AB經凸透鏡和平面鏡怎樣傳播?畫出光路圖。答 案 : 如圖所示解 析 (1)平行于主光軸的光線經凸透鏡后通過焦點;(2)射向焦點F的光線入射到平面鏡上,入射點為F,根據反射角等于入射角,畫出反 射光線;該反射光線是從凸透鏡焦點發(fā)出的光線,經凸透鏡再次折射后將平行于主光軸射出。 考 法 1 考 法 2 考 法 3考法2凸透鏡成像規(guī)律及其應用典題2如圖所示,小紅同學在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時,燭焰在圖示位置時能在光屏上成清晰的像。下列說法正確的是()A.所成的像是虛像B.所成的像是倒立、縮小的C.投影儀就是利用這一成像原理制成的D.要使光屏上燭焰的像變大,可將光屏靠近凸透鏡 考 法 1 考 法 2 考 法 3思 路 導 引審 先通讀題干正確識圖,明確此題主要考查物體在凸透鏡兩倍焦距以外的成像特點和應用。析 根據凸透鏡成像特點:物體在凸透鏡兩倍焦距以外成倒立、縮小的實像;凸透鏡成實像時的特點是物近像遠像變大。照相機利用此原理。判 根據以上分析,答案B正確。答 案 :B方 法 歸 納準確記憶理解凸透鏡的成像規(guī)律是解決此類問題的重中之重,記憶口訣如下:一倍焦距分虛實,兩倍焦距分大小; 實像物體異側倒,物遠像近像變小;虛像物體同側正,物遠像遠像變大。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練4某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關系的圖象,如圖所示,下列判斷正確的是( D )A.該凸透鏡的焦距是16 cmB.當u=12 cm時,在光屏上能得到一個縮小的像C.當u=20 cm時成放大的像,投影儀就是根據這一原理制成的 D.把物體從距凸透鏡12 cm處移動到24 cm處的過程中,像逐漸變小 考 法 1 考 法 2 考 法 3解 析 : 根據凸透鏡成像特點物體在兩倍焦距處時在凸透鏡另一側兩倍焦距處成等大的倒立實像,從圖象可以確定u=v=16 cm ,所以該凸透鏡的焦距為8 cm ,故A錯誤。當8 cm u16 cm時成縮小倒立的實像,照相機利用此原理。所以選項D正確。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練5在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,當蠟燭、凸透鏡和光屏位置如圖所示時,恰能在光屏上成一個清晰的像,該像的性質為倒立、放大的實像(寫出像的正倒、大小、虛實),利用此原理可以制成投影儀或者幻燈機。 解 析由題圖可知,物距小于像距,并且能在光屏上成實像,所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之間,所以成的是倒立、放大的實像;利用此原理可以制成投影儀或幻燈機。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練6如圖甲所示,一束平行光經過凸透鏡后,在光屏上得到一個最小、最亮的光斑,則它的焦距是10 cm ;用此凸透鏡探究成像規(guī)律,實驗裝置如圖乙所示,調整后在光屏上得到一個清晰的蠟燭火焰的像,該像的性質是倒立縮小實像(寫出像的正倒、大小、虛實);此時某同學將自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置,結果光屏上原來清晰的像變模糊了,若不改變蠟燭和凸透鏡的位置,應將光屏向遠離(選填“遠離”或“靠近”)凸透鏡的方向移動,才能使像變得清晰。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 解 析運用平行光測焦距法粗測凸透鏡的焦距,當光斑最小、最亮時,透鏡到光斑的距離便是焦距,故凸透鏡的焦距為10 cm ;由題圖可知,蠟燭在2倍焦距以外,成倒立、縮小的實像,此現象應用于照相機;某同學自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置,由于近視眼鏡是凹透鏡,對光線有發(fā)散作用,所以通過凸透鏡的光線比以前會聚得要晚了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需將光屏遠離凸透鏡。 考 法 1 考 法 2 考 法 3考法3近視眼和遠視眼典題3人的眼球好像照相機,晶狀體和角膜共同作用相當于一個;小麗的眼睛成像情況如圖所示,為矯正視力應當佩戴眼鏡片為的眼鏡。(均選填“凸透鏡”或“凹透鏡”)答 案 : 凸透鏡凹透鏡解 析 : 人的眼球好像照相機,晶狀體和角膜共同作用相當于一個凸透鏡;由題圖可知,物體成像在了視網膜的前面,這是近視眼的特征;近視眼是眼睛的晶狀體會聚能力變強,像呈現在視網膜的前方,如果要讓成像在視網膜上,應該佩戴凹透鏡進行矯正。 考 法 1 考 法 2 考 法 3方 法 點 撥正常眼睛能夠看清遠近不同的物體,是通過睫狀體來改變晶狀體的形狀;看遠處物體時,睫狀體放松,晶狀體變薄,對光的偏折能力變弱,遠處物體射來的光線剛好會聚在視網膜上;看近處物體時剛好相反。近視眼的晶狀體太厚,折光能力太強,需要將光線發(fā)散些,凹透鏡對光線有發(fā)散作用,故佩戴凹透鏡加以矯正;遠視眼的晶狀體太薄,折光能力太弱,需要將光線會聚些,凸透鏡對光線有會聚作用,故佩戴凸透鏡加以矯正。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練7如圖所示是近視眼和遠視眼的成因示意圖。下列說法正確的是( B )A.甲是遠視眼,應佩戴凹透鏡矯正B.甲是遠視眼,晶狀體折光能力較弱C.乙是近視眼,應佩戴凸透鏡矯正D.乙是近視眼,晶狀體折光能力較弱 考 法 1 考 法 2 考 法 3解 析甲圖的入射光線會聚在視網膜的后方,是晶狀體折光能力太弱,所以甲圖表示了遠視眼的成像情況;為了使光線會聚在原來的會聚點前面的視網膜上,就需要在光線進入人的眼睛以前會聚一下,因此戴對光線具有發(fā)散作用的凸透鏡來矯正;乙圖的入射光線會聚在視網膜的前方,是晶狀體折光能力太強,所以乙圖表示了近視眼的成像情況;為了使光線會聚在原來的會聚點后面的視網膜上,就需要在光線進入人的眼睛以前發(fā)散一下,因此戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正,故選B。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應練8圖示為正常人眼看遠近不同物體時眼睛的自動調節(jié),以下分析正確的是( B )A.這不可能是同一個人的眼B.這說明眼睛是一個自動變焦(距)系統C.看近處的物體晶狀體應扁平一些D.看遠處的物體常常需要瞇起眼睛看 考 法 1 考 法 2 考 法 3 解 析正常眼看遠處和近處的物體都清晰,就是根據晶狀體自動調節(jié)的原理,故說明眼睛是一個自動變焦(距)系統,所以圖中可能是同一個人的眼觀察不同物體時的情況,A錯誤,B正確;看近處的物體,要使得像成在視網膜上,應該讓晶狀體會聚能力變強,所以應該變厚,C錯誤;對于正常眼,看遠處和近處的物體時正?？淳托?但對于近視眼,遠處物體的像成在視網膜的前方,所以通過瞇眼的方式讓晶狀體在一定程度上變薄,有利于看清遠處的物體,D錯誤。 命 題 點命題點探究凸透鏡成像規(guī)律1.實 驗 器 材凸透鏡、光具座、蠟燭、火柴。2.實 驗 過 程(1)將蠟燭、凸透鏡、光屏從左往右依次放置在光具座上,并將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調在同一高度。 命 題 點 (2)根據凸透鏡的焦距調整蠟燭到凸透鏡的距離分別為二倍焦距外、一倍焦距至二倍焦距間的兩個不同的區(qū)域,并移動光屏找到清晰的像;調整蠟燭到凸透鏡的距離在一倍焦距內,從透鏡一側透過凸透鏡觀察燭焰的像,并得出像的大小、正倒立等性質。 命 題 點 3.凸 透 鏡 成 像 規(guī) 律 命 題 點典 題 (2018重慶)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,小峻同學進行了如下實驗: 命 題 點 (1)按如圖甲所示操作,測出本實驗所用凸透鏡的焦距為 cm。 (2)接著小峻調節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖乙所示,發(fā)現光屏上得到一個倒立、(選填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰實像,生活中的(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用了這樣的成像原理。 (3)保持圖乙中凸透鏡的位置不變,當向右移動蠟燭時,應該向(選填“左”或“右”)移動光屏,才能再次得到清晰的像。 (4)保持凸透鏡的位置仍然不變,小峻繼續(xù)向右移動蠟燭至45 cm刻度線處,移動光屏,發(fā)現(選填“能”或“不能”)得到蠟燭清晰的像。 命 題 點 答 案 :(1)10.0(2)放大投影儀(3)右(4)不能解 析 :(1)平行于主光軸的光線經凸透鏡后會聚在主光軸上一點,這點是凸透鏡的焦點。焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距為10.0 cm。(2)由圖可知,物體位于一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立、放大的實像,其應用是投影儀。(3)保持圖乙中凸透鏡的位置不變,當向右移動蠟燭時,物距減小,像距應變大,故應該向右移動光屏,才能再次得到清晰的像。(4)保持凸透鏡的位置仍然不變,小峻繼續(xù)向右移動蠟燭至45 cm刻度線處,此時物距為5 cm ,小于焦距,成正立、放大的虛像,虛像不能呈在光屏上。方 法 點 撥了解焦距的概念和實驗的調節(jié)要求是關鍵。必須熟練 掌握凸透鏡成像的三種情況:u2f,成倒立、縮小的實像;2fuf,成倒立、放大的實像;uf,成正立、放大的虛像。 1 2 3 4 5 6 71.(2016甘肅省卷)學完光學后,小明對知識做了如下梳理,其中連線正確的是(A)解 析 : 照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小實像的原理制成的;放大鏡是利用凸透鏡成正立、放大虛像的原理制成的,故A正確;紅外線具有熱效應,可用于夜視儀等;紫外線具有化學效應,可用來消毒、殺菌,故B錯誤;老花眼利用凸透鏡的會聚作用來矯正;近視眼利用凹透鏡的發(fā)散作用來矯正,故C錯誤;平面鏡能成虛像,不能成實像; 凸透鏡可以成實像,也可以成虛像;凹透鏡可以成虛像,故D錯誤。 8 9 1 2 3 4 5 6 72.(2016甘肅蘭州)關于光現象,下列說法正確的是 (D)A.凸透鏡只對平行光線有會聚作用B.人向平面鏡走近時,他在鏡中的像逐漸變大C.黑板面反光是由于光發(fā)生漫反射造成的D.日食的形成是由于月球擋住了太陽射向地球的光解 析 : 凸透鏡對任何光線都有會聚作用,故A錯誤;平面鏡所成的像與物大小相等,故人向平面鏡走近時,他在鏡中的像大小不變,故B錯誤;當黑板表面太光滑,光射到這里發(fā)生了鏡面反射,反射光線朝著同一方向射出,位于反射光線方向的同學則看不清黑板上的字,這就是黑板反光問題,故C錯誤;光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的,故日食的形成是由于月球擋住了太陽射向地球的光導致的,故 選D。 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 93.(2018甘肅蘭州)在初中物理的學習中,我們經常提到的“像”有:小孔成像;平面鏡成像;放大鏡成像;投影儀投影在屏幕上成的像;汽車后視鏡中的像。下列關于上述“像”的說法中正確的是 ( D)A.屬于實像的是B.屬于虛像的是C.由于反射而成的像是D.由于折射而成的像是 1 2 3 4 5 6 7 8 94.(2018甘肅省卷)蘭州中川機場和西客站的進站通道采用了人臉識別系統(如圖所示),識別系統的攝像機可以自動將鏡頭前1 m處的人臉拍攝成數碼照片傳遞給設備識別。此系統的攝像機的鏡頭相當凸透鏡,它的焦距應小于50 cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 95.(2017甘肅蘭州)眼睛相當于照相機,它能夠在一定范圍內自動調節(jié)焦距和進入眼睛的光的強度。在適當的照明條件下,物體能在視網膜上形成一個縮小、倒立的實像。 1 2 3 4 5 6 7 8 96.(2018甘肅省卷)如圖所示,F為凸透鏡的焦點,OO為凸透鏡的主光軸,AB為射向凸透鏡且過焦點的光線,在凸透鏡的右側有一平面鏡MN和主光軸OO成45,請畫出經凸透鏡折射后和經平面鏡反射后的完整光路圖。 1 2 3 4 5 6 7 8 97.(2018甘肅蘭州)在圖中,請畫出光線經過凸透鏡后的折射光線和在平面鏡上發(fā)生反射時的光路圖。 1 2 3 4 5 6 7 8 98.(2018甘肅蘭州)如圖是某同學在探究凸透鏡成像規(guī)律時,得到的一次能呈現清晰圖像時的情景。(1)當把蠟燭向凸透鏡靠近10 cm時,光屏應遠離(選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡才能再次得到清晰的像,此時所成的像是倒立、放大(選填“放大”或“縮小”)的實像。 (2)該凸透鏡焦距的取值范圍是15 cm f20 cm。 (3)當把錯燭移到距離凸透鏡12 cm時,該凸透鏡所成的像是虛(選 填“虛”或“實”)像。 1 2 3 4 5 6 7 8 99.(2017甘肅天水)用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗。 1 2 3 4 5 6 7 8 9(1)如圖甲所示,凸透鏡位置固定。當發(fā)光的小燈泡放在40 cm刻度線位置時,移動光屏發(fā)現光屏上始終能呈現一個面積大小不變的光斑。則該透鏡的焦距為10.0 cm。 (2)小明用蠟燭代替小燈泡繼續(xù)做實驗,燭焰在圖乙所示位置能在光屏上成一清晰的像,則該像是倒立、放大(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實像。 (3)若想使光屏上燭焰的像變得再大一些,在不改變凸透鏡位置的情況下,應將蠟燭向右(選填“左”或“右”)適當移動一段距離,再調整光屏的位置。 (4)在圖乙中,小明借來物理老師的眼鏡,并將其靠近凸透鏡左側,發(fā)現光屏上的像由清晰變模糊,向右移動光屏又發(fā)現清晰的像,說明老師所戴眼鏡的鏡片是凹透鏡。