1、第四讲 透镜及其应用1.备考双基梳理：（1）课标点击：透镜及其应用 新课标 旧课标课标要求认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像的应用。新课标解读通过实验探究凸透镜成像的规律，在探究过程中初步获得提出问题的能力。了解凸透镜成像的规律在现实生活中的应用，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。了解眼睛的构造以及眼镜是怎样矫正视力的，使学生有眼保健的意识和方法。了解显微镜，望远镜的基本结构，初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。（2）基础回顾：凹透镜凹透镜对
2、光线有发散作用特点：中间薄边缘厚凸透镜凸透镜对光线有会聚作用特点：中间厚边缘薄凸透镜成像规律u2 f，倒立、缩小的实像，2 f v f 照相机u2 f，倒立、缩小的实像， v2 f 幻灯机2f u f，倒立、放大的实像， v2 fu f，不成像u f，正立、放大的虚像，物像同侧 放大镜透镜名词：焦点 F，焦距 f，光心、主光轴透镜及其应用眼睛和眼镜近视眼及其矫正：凹透镜远视眼及其矫正：凸透镜其他应用显微镜原理望远镜原理2核心考点精讲（1）重难点突破：1透镜的“会聚”与“发散”作用判断透镜的“会聚”、“发散”作用的最简单方法就是将原光线延长，对入射光线的传播方向和折射光线的传播方向进行比较，若通
3、过透镜后的折射光线相对于原方向向主光轴偏折，即为会聚，向外偏折即为发散。在图 1 中，两条折射光线相对于两条入射光线的传播方向“相互靠近”了，这就是凸透镜对光线起会聚作用的结果。这时的两条折射光线不是会聚而是发散的，可见会聚作用并不等于会聚光线。同理，在图 2 中，两条折射光线相对于入射光线的传播方向“相互远离”了，这就是凹透镜对光线的发散作用。这时的两条折射光线不是发散而是会聚的，可见发散作用也不等于发散光线。2透镜中的三条特殊光线（见光路图）通过光心的光线传播方向不变。平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点；经凹透镜折射后折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点。通过焦点的光线经凸透镜折射后
4、平行于主光轴；正对着凹透镜虚焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。3凸透镜成像的规律及其应用像的性质 像的位置物距 u和焦距f 的关系正立或倒立放大或缩小实像或虚像和物体同侧还是异侧像距 v 和焦距 f 的关系应用举例u2 f 倒立 缩小 实像 异侧 f v2 f 照相机u2 f 倒立 等大 实像 异侧 v2 f 测定焦距f u2 f 倒立 放大 实像 异侧 v2 f 投影仪u f 不成像（实像虚像分界点） 测定焦距u f 正立 放大 虚像 同侧 放大镜一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。如果凸透镜被遮挡住一部分，只有一部分进光，凸透镜对
5、光的作用不变，仍是完整的像，只是像变暗了。图 1 图 24近视眼和远视眼眼睛情况 看近处物体 看远处物体特点看近处物体时，晶状体变厚，物体成像在视网膜上，如下图。看远处物体时，晶状体变薄，物体成像在视网膜上，如下图。正常眼睛 电路图特点晶状体太厚，折光能力变强，近处的物体成像在视网膜上，如下图。晶状体太厚，折光能力变强，远处的物体成像在视网膜前方，如下图。电路图近视眼矫正近视镜（凹透镜）对光线有发散作用，可以使远处物体所成的像后移动到视网膜上，如下图。特点晶状体太薄，折光能力变弱，近处的物体成像在视网膜后方，如下图。 晶状体太薄，折光能力变弱，远处的物体成像在视网膜上，如下图。电路图远视眼矫正
6、远视镜（凸透镜）对光线有发散作用，可以使近处物体所成的像前移动到视网膜上，如下图。5探究实验实验名称（或装置） 实验解读 实例强化辨析凸透镜和凹透镜（1）通过观察，中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜。（2）用平行光检测，对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜。（3）用光屏检测，能在光屏上呈现像的是凸透镜，不能在光屏上呈现像的是凹透镜。（4）能做放大镜使用的是凸透镜，不能做放大镜使用的是凹透镜。见小题精炼第 6 题测凸透镜焦距的方法（1）让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小为止，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离，这就是凸透镜的焦距 f。（
7、2）在光具座上从左至右依次放点燃的蜡烛、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一高度，移动凸透镜和光屏，直到光屏上出现倒立等大的实像为止，测出蜡烛到凸透镜的距离 L；凸透镜的焦距 f 。2L见小题精炼第 5 题和第8 题在进行该实验时，让学生明确：要调整凸透镜和光屏高度，保证烛燃、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；蜡烛不能放在凸透镜的一倍焦距外，且很靠近焦点，这时成的像距比较远，光具座不够长，光屏接不到；蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内，这时成虚像，光屏接不到；蜡烛放在凸透镜的一倍焦距处（即焦点），不成像。见典例 2（2）易错点透析：分析光的折射现象时要注意与光的反射现象区分开，不能把有些光的反射现象
8、误作折射现象。如区分“看到水中的鱼”和“看到水中的云”等光现象。分析透镜对光线的作用时，分不清“会聚作用”和“会聚光”、“发散作用”和“发散光”之间的区别。凸透镜成像规律中放大像与缩小像、实像和虚像的区别，以及对物体到透镜的距离（物距）和光屏到透镜的距离（像距）的理解和应用容易混淆。不会根据物距、像距和像的特点来推算凸透镜的焦距，不能按要求调节照相机。不能正确掌握凸透镜成像的规律，容易把凸透镜成放大或缩小实像时的像距、物距混淆，不能根据凸透镜成像情况来推算物距、像距。实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长
9、线会聚而成。3命题思路探究命题点一 透镜的基本光学作图命题解读 该知识点主要考查凸透镜对光线的会聚作用、凹透镜对光线的发散作用和透镜中的三条特殊光线。该知识点一般以中考作图题的形式出现，试题所占的比例虽不大，但这是中考中必考的内容之一，分值大约在 24 分左右，出题的概率大约为 30。典例 1 （2014遵义）如图所示，为经过凸透镜折射后的两条光线，请在图中画出对应的入射光线【解析】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点根据过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，平行于主光轴的光
10、线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，可以作出两条折射光线对应的入射光线【答案】见右图。命题点二 探究凸透镜成像规律命题解读 探究凸透镜成像规律是光学部分的重要探究实验，同时也是各地中招考试命题的热点。分析近几年的中考试题，命题点多集中在考查该探究活动应注意的事项和成像的规律上，回归教材的意识再次凸显。这就要求学生必须亲历实验过程，思考实验过程中一些具体的细节问题，在理解的基础上总结出成像规律，只有这样才能顺利答题。典例 2 （2014安顺）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上（1）要使像成在光屏的中心，实验前，该怎样调节凸透镜、光屏和烛焰?（2
11、）蜡烛在凸透镜 2 倍焦距外的位置时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个什么样的像？（3）如果凸透镜焦距为 10cm，蜡烛到凸透镜距离为 8cm，从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个什么样的像？（4）实验中若在光屏上得到一清晰的实像，当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则所成的像将会怎样变化？【解析】（1）凸透镜成像实验中，把凸透镜、蜡烛、光屏放在同一条直线上，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜，光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，烛焰的像才能呈现在光屏的中央位置（2）由凸透镜成像规律可知：当 u2f 时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立缩小的实像（3）如果凸透镜焦
12、距为 10cm，蜡烛到凸透镜距离为 8cm，即 uf，由凸透镜成像规律可知，从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个正立放大的虚像（4）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗【答案】略命题点三 凸透镜成像规律的应用命题解读 该知识点主要考查学生对凸透镜成像规律的记忆、应用。有的根据物距和焦距，像距和焦距，物距和像距的关系，都能判断凸透镜的成像情况；有的根据凸透镜的成像情况，判断物距、像距和焦距大小以及它们之间的关系；有的根据凸透镜成像的动态变化规律，判断如何调节物距和像距。这些题型是中考的热点，在中考中经常
13、出现，要求学生一定要熟练掌握典例 3 （ 2014昆明）在焦距为 10cm 的凸透镜前 25cm 处放一支点燃的蜡烛，那么在凸透镜另一侧的光屏上可以得到的是（ ）A烛焰倒立缩小的实像 B烛焰倒立放大的实像C烛焰倒立缩小的虚像 D烛焰正立放大的实像【解析】根据物距和焦距的关系，判断凸透镜成像的性质： u2 f，成倒立、缩小的实像；2 f u f，成倒立、放大的实像； u f，成正立、放大的虚像。本题中凸透镜的焦距是 10cm，蜡烛到凸透镜的距离是 25cm，显然 u2 f，所以凸透镜成倒立、缩小的实像，故选 A【答案】本题答案选 A典例 4 照相机拍集体照，发现有一部分人没进入镜头，这时应采取的
14、方法是（ ）A把照相机向人移近，同时增大底片到镜头之间的距离B把照相机向人移近，同时减小底片到镜头之间的距离 C把照相机向人移远，同时增大底片到镜头之间的距离 D把照相机向人移远，同时减小底片到镜头之间的距离 【解析】本题考查了凸透镜成实像时的物距与像距的变化关系：物近（远）、像远（近）、像增大（减小）根据凸透镜成像的规律知，使全体同学都进入镜头，是要把成的像变小点，就要像距变小，物距变大，故应人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些故选 D【答案】本题答案选 D命题点四 眼睛及其视力矫正命题解读 新课标要求学生要了解眼睛的构造以及眼镜是怎样矫正视力的，使学生有眼保健的意识和方法。在近几年中考
15、中，这部分知识主要考查近视眼、远视眼及其视力矫正，这就需要学生明确近视眼、远视眼的成因，熟悉凸透镜和凹透镜对光线的作用，这样才能有效的进行解题。典例 5 （2014武汉）如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）A将蜡烛远离凸透镜 B将光屏远离凸透镜 C将光屏靠近凸透镜 D将光屏和蜡烛同时远离凸透镜【解析】近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，“眼睛”所成的像
16、会后移，此时光屏上出现烛焰清晰的像，说明此时蜡烛烛焰的像恰好在光屏上；拿走近视镜片后，通过“眼睛”的光线将比有近视镜时变得会聚，所以蜡烛烛焰的像将成在光屏的前面，即“眼睛”（凸透镜）所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近透镜方向移动，才能得到清晰的烛焰的像故选 C【答案】本题答案选 C4优化考题集训：小题精练1（2014菏泽）在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶因为饮料瓶内进入水后，相当于一个_镜，对太阳光有_作用，容易引发火灾2（2014潍坊）照相机镜头的作用相当于一个_透镜；显微镜的目镜是一组透镜，它的作用相当于一个_透镜。在甲乙两幅图中，矫正近视眼的是_；矫正远视眼的是_
17、（填“甲”或“乙”）3（2014随州）凸透镜是许多光学仪器的重要元件，可以呈现不同的像，应用凸透镜，在照相机中成_（填“实”或“虚”）像，在投影仪中成_（填“正立”或“倒立”）的像，而直接用凸透镜做放大镜时成正立的_（填“放大”或“缩小”）的像4（2014陕西）目前，青少年近视现象十分严重，近视眼看远处物体时，物体的像落在视网膜的_（选填“前方”或“后面”），需要配带对光线有_作用的_镜进行矫正，使远处物体在视网膜上成倒立，_的实像5（2014山西）如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距 v 和物距 u 关系的图象，由图可知凸透镜的焦距是_cm；当物距为 30cm 时的成像特点可应用于_（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）6（2014湘西州）透镜在生活中很常见，仔细观察下面四幅图，凸透镜是（ ）7（2014宜昌）常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相当于下面的（ ）A平面镜 B凸面镜 C凸透镜 D凹透镜第 5 题第 2 题A B C D第 6 题
