第4讲　透镜及其应用人教版中考物理

物理第4讲透镜及其应用【特别提醒】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强。【特别提醒】测凸透镜焦距的方法：①利用平行光(如太阳光)可粗略地测凸透镜的焦距。②当利用凸透镜成倒立等大的实像时f＝12u＝12v。2.视角(1)定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角。(2)影响因素：视角与物体本身的______及物体和人眼之间的______有关。大小距离【例1】图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形，其中凸透镜是()【点拨】明确凸透镜和凹透镜对光线的作用，分析光线在原来的基础上是变得发散了还是会聚了是解决此题的关键。【答案】C【例2】(2016，成都)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来)，下列说法正确的是()A．光屏上形成的是烛焰倒立、等大的实像B．图中成像特点与照相机成像特点完全相同C．将蜡烛移到光具座10cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像D．将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的烛焰像【点拨】由图可知，物距u＝25cm，像距v＝40cm，物距u＜v，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同。将蜡烛移到光具座10cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，此时物距u＝40cm，由光路可逆可以知道v＝25cm，成像与原成像相反；由图可知，像距与物距、焦距关系，可求出焦距范围，12.5cm＜f＜20cm。当将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，此时物距u＝10cm＜f，焦点内不成实像。【答案】D【方法归纳】凸透镜成像特点巧记：①一焦分虚实；②二焦分大小；③虚像同侧正；④实像异侧倒；⑤实像物近像远像变大；⑥虚像物近像近像变小。【例3】(2015，常州)小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列图中的()【点拨】由图中小华视物时成像情况可知，小华是近视眼，应配戴凹透镜进行矫正。【答案】B【方法归纳】近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，使像成在视网膜前了，要使像后移到视网膜上应配戴能发散光线的凹透镜进行矫正，而远视眼的成因及矫正刚好与之相反。【易错易混】1．不理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用(简单判断方法是：将原光线延长，若通过透镜后的光线相对于原光线向主光轴偏折即为会聚；向外偏折即为发散)。2．没有在实验和理解的基础上熟记凸透镜的成像规律及应用(除熟记凸透镜成像规律外，还应注意凸透镜所成的实像上下颠倒，左右也颠倒)。【例4】OO′为凸透镜的主光轴，S为点光源，S′为S经透镜所成的像，SA为光源S发出的一条光线。①在图中确定凸透镜的位置，并完成SA经过透镜的光路图；②作图确定透镜的两个焦点位置。解：命题点1．实验器材的组装：在光具座上自左向右分别放置：______、_______、______。2．凸透镜焦距的测定：用平行光垂直照射到凸透镜，在透镜另一侧用光屏承接到最小最亮的亮点，测出亮点到透镜中心的距离即可。3．做实验时，光具座的长度l与透镜焦距f的关系是______。4．为了使像成在光屏的中央，应使烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在___________。5．如果烛焰的像靠近光屏上端，原因可能是凸透镜太高、烛焰太低、光屏太低，调整的方法分别是透镜下移、烛焰上移、光屏上移。蜡烛凸透镜光屏l≥4f同一高度6．在探究凸透镜成像规律时，凸透镜不动，将蜡烛逐渐靠近凸透镜，光屏则应该______凸透镜直到光屏上呈现清晰的像。7．凸透镜在成实像时，物距变大，像距变小，像变小，在u＞2f时，物距的变化量Δu大于像距的变化量Δv，在f＜u＜2f时，物距变化量Δu小于像距的变化量Δv。8．若将凸透镜的一部分遮住，成像的性质不变，但像变暗。9．光路的可逆性：当光屏成清晰像时，将蜡烛和光屏对调，可在光屏得到清晰的像。10．用发光二极管代替烛焰的目的：成像稳定且容易对比大小。11．成实像时，像与物上下颠倒，左右颠倒。远离【例】(2015，武汉)在学完凸透镜成像规律后，小滨选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。(1)为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光垂直射向该透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个_________的光斑。图1是调整完成的状态，该透镜焦距f＝______cm。(2)小滨按照图2装好实验器材，只移动透镜的情况下，无论怎样调节都不能在光屏上成清晰的像，由此，他猜想造成上述现象的原因是_________________________。最小最亮10.0蜡烛和光屏间距离太小(3)当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，如图3所示，现将蜡烛由A处向左移动s到C处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向_____(填“左”或“右”)移动，移动距离s′_____(填“＜”或“＞”)s；这次成的_____________(填像的特点)实像。【点拨】(1)利用平行光会聚到一点测量焦距。(2)当无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，原因有三个：①u＜f；②烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度；③u＋v＜4f，由图2可知其原因为③，即蜡烛和光屏间距离太小。(3)图3中当物距增大，要得到清晰的像，像距应减小，在f＜u＜2f范围内，Δu＜Δv。左＞倒立、放大的【拓展设问】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，下表是小薇同学实验时记录的几组数据：(1)如图所示是第3次实验的情景，应该移动光屏使像距为_____cm才能在光屏上成清晰的像。(2)第5次实验时所成像的性质：__________________。(3)第1次实验时，小薇若将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向______(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动。(4)通过观察数据，老师发现表格中第____次实验数据是编造的，判断的理由是________________________。(5)在图中，蜡烛燃烧一段时间变短了，则光屏上烛焰的像向_____(填“上”或“下”)移动。30正立、放大的虚像远离4物距等于一倍焦距时不成像上(6)若将不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央，则在另一侧光屏上____(填“能”或“不能”)得到完整的像。(7)为了让所成的像稳定并且容易对比大小，可将蜡烛换成__________。(8)当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有________________(写出一条即可)。能发光二极管所成的像比原来暗请完成备考集训