中考物理二轮复习讲练课件专题5 透镜及其应用 (含答案)

这是一份中考物理二轮复习讲练课件专题5 透镜及其应用 (含答案)，共40页。PPT课件主要包含了主光轴，知识点1透镜，透镜分类，透镜的焦点和焦距，凹透镜有两个虚焦点，提出问题，猜想与假设，实验前的调节，设计实验，1实验步骤等内容，欢迎下载使用。
1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。2.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。
1.阅读说明书，学习使用投影仪或照相机。2.用凸透镜制作简易望远镜，并用其观察远处景物。
透镜对光的作用凸透镜成像规律应用关于凸透镜成像规律的实验探究
本章内容是中考必考内容，常以填空题、选择题、实验探究题的形式来命题，侧重考察凸透镜成像规律及其应用。在实验探究题中还会考察实验仪器的调节，有时还和眼睛、眼镜联系起来考察。考察时从以前的结论验证逐渐向实验操作和实验探究方面过渡，更加重视考察学生的实际操作与动手经历实验探究过程。
凸透镜：特点中间厚、边缘薄主光轴：通过两个球面球心的直线，如图中C1C2光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向_______.
凹透镜：特点中间薄、边缘厚主光轴：通过两个球面球心的直线，如图中C1C2光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向_______.
　　焦点：平行于主轴的平行光通过凸透镜后会聚于一点。　　焦距：焦点到光心的距离。
凸透镜有两个实焦点。光路可逆
①过光心传播方向不变；
②平行于主光轴必过焦点；
③过焦点必平行于主光轴。
知识点2 实像与虚像
像的虚实、大小、正倒跟物距有关？
①当物体距离凸透镜较远时，在光屏上成一个缩小的像；②当物体距离凸透镜较近时，在光屏上成一个较大的像；③当物体距离凸透镜很近时，则可能成一个正立放大的像。
实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、 光具座、火柴、小烧杯
知识点3 探究凸透镜成像的规律
目的：使烛焰的像成在光屏中央
4、进行实验与收集证据
①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到 。②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，仍使u ＞2f，仿照步骤 ②再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。⑤把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，仿照步骤④ 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上观察能否得到蜡烛的像，如果不能，则撤去光屏，在光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　
凸透镜焦距 f＝ cm
凸透镜成像规律及其应用
【安装调节】(1)安装凸透镜与光屏，使蜡烛和光屏分别位于凸透镜的两侧；(2)点燃蜡烛，调节高度，使凸透镜、光屏、烛焰三者中心在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的中心。【实验操作】(1)用教材遮住一半透镜，在光屏上仍能得到一个完整的像，但像会变暗；(2)成实像时，将蜡烛与光屏位置互换，根据光路可逆性可知，仍成实像，但实像的大小发生改变。
【评估交流】(1)无论如何移动光屏，均得不到像的原因可能是凸透镜、光屏、烛焰三者的中心不在同一高度，或是物体在一倍焦距内或焦点上；(2)蜡烛燃烧时间越长，蜡烛越短，光屏上蜡烛的像会上移；调整方法：①蜡烛上移，②凸透镜下移；(3)在探究“近视眼的原因”时，当将近视眼镜从蜡烛和凸透镜中间拿走时(相当于给近视眼摘掉了眼镜)，光屏上的像变得不清晰了，需要将光屏向凸透镜移动一定距离，才能再次呈现清晰的像，这说明近视眼是将图像成在了视网膜之前位置，是角膜和晶状体对光线的折射(会聚)能力太强所致。
知识点4 眼睛和眼镜
知识点5 显微镜和望远镜
考点1 透镜对光的作用例1、(山东潍坊)如图所示,AB为遮光板,S'是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请画出:(1)光源S的位置;(2)光线EF的入射光线;(3)光线EF经凸透镜后的出射光线。 
【解析】平面镜成像作图要点：光源与像为轴对称，垂足与等距符号需标明；确定光源S后，由S射向E点的入射光线，不必画出法线；反射光线由凸透镜左侧焦点F射向透镜，通过凸透镜后的出射光线将平行于主光轴。
练：（2020泰州中考）如图所示，完成图中光路。
例2、（2021湘潭中考）探究凸透镜成像特点时                 （1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为2min，对应的s为 cm，此距离即为该透镜的焦距f；（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
考点2 探究凸透镜成像特点
（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像；（4）将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 （选填“虚”或“实”）像；（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【解析】由图乙可知，当透镜与白纸间距s=10cm时，白纸被烤焦的时间t=2min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=10cm。凸透镜的焦距是10cm，烛焰放在距凸透镜15cm处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像在二倍焦距以外，投影仪就是利用这一成像规律工作的。仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上能得到一个清晰的像；这时物体在二倍焦距以外，像在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。将蜡烛移至如图3所示位置，即把蜡烛放在凸透镜焦点以内，可以透过凸透镜看到烛焰所成的正立的、放大的虚像。凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成远视眼镜，从而矫正远视眼因晶状体曲度变小使物体成像在视网膜后的病因。
练：在探究“凸透镜成像规律”的实验中：(1)如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的_________(选填“亮点”或“亮环”)。由图甲可知，凸透镜对光线具有_________作用，该凸透镜的焦距是__________cm。
(2)点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在__________上，目的是_______________________________。(3)如图乙，小刚将蜡烛移至光具座上0 cm刻度线处，向____(选填“左”或“右”)移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_________(选填“倒立放大”“倒立等大”或“倒立缩小”)的实像；生活中的_____________就是利用这个规律制成的。(4)在(3)问的基础上，小刚将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处，在凸透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向_________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_________(选填“倒立”或“正立”)的实像；生活中的___________就是利用这个规律制成的。
让烛焰的像呈在光屏中心
(5)小刚将蜡烛移至光具座上45 cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰__________(选填“倒立”或“正立”)的像，此时___________(选填“能”或“不能”)在光屏上接收到清晰的像。生活中的___________就是利用这个规律制成的。(6)实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向____(选填“上”或“下”)移动。(7)在上述实验过程中，当光屏上出现倒立、放大的像时，小王用不透光的物体挡住凸透镜的左半部，此时光屏上的像将( )A．像的大小、形状不变，像的亮度变暗B．像的左半部消失C．像的右半部消失D．像缩小一半
(7)（变式）在实验过程中，某小组成员不小心将凸透镜摔碎，当使用边缘破损的凸透镜实验时，此时光屏上的像将 （选填：“像的大小、形状不变”或“像会变得残缺”）。(8)在上述实验过程中，当光屏上出现倒立、放大的像时，小王用一焦距不变但表面积较小的凸透镜替换原透镜，此时光屏上的像将 （选填：“像的大小、形状不变”或“像会变得残缺”）。(9)小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方，若保持光屏的位置不变，仅将蜡烛向_________移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。
(10)小宇同学所在的小组对上述实验装置用由几个发光二极管做成的“F”字样作发光体，你认为其好_________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________(写出一点即可)。他把发光二极管放在蜡烛火焰的位置上(移走蜡烛后)，移动光屏直到成清晰像为止。此时发光二极管在光屏上所成的像是下面的____。
增加物体的亮度，使成像更清晰(或便于观察凸透镜成像的性质；所成的像不会晃动，更加稳定；跟燃烧蜡烛相比，LED发光体更安全 、环保等)
凸透镜成实像时不仅上下倒立，左右也颠倒
(11)小兰同学依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。但是，实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他找出一个可能的原因：_________________________________________________________________________________。(12)实验时由于蜡烛点燃时间较长，烛焰呈的像会_______ （选填“向上”或“向下” ）移动。为了在光屏中央可以得到完整的像，小明应将凸透镜向____(选填“上”或“下”)调节或者将蜡烛向____(选填“上”或“下”)调节。如果此时将光屏换成平面镜，则从侧面________(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上(或蜡烛与透镜距离小于焦距)
(13)某同学记录的实验数据如下表。
分析表中数据可知：①在物距一定时，凸透镜的焦距越大，像距________。②实验中，凸透镜三次成像都是_______(选填“实”“虚”)像；第____次实验所成的像最大。
(14)在实验过程中，小雪还发现了一个特殊的情况。当他们从F光源一侧看向凸透镜时，在凸透镜上观察到两个“F”的像，如图所示。请你猜想一下，这两个像是怎么形成的？________________。
(15)小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏。同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是( )A．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小C．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定D．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
(16)小华发现：光具座上标尺的刻度范围是“0～90 cm”，而实验桌上却有两个凸透镜，规格如表所示。小华面临的问题是：为了研究凸透镜的成像规律，选用____透镜较好。
例3（2021贺州）在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，则下列说法正确的是（ ）A. 将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动B. 将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同C. 该凸透镜的焦距为20cmD. 随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动
考点3 凸透镜成像规律的应用
【答案】B【解析】由图示知，物距为20.0cm，光屏上成等大的清晰像，则此凸透镜的焦距f=    u=    ×20.0cm=10.0cm将蜡烛移动到10cm刻度线处，则物距为40.0cm，凸透镜位置不变，则与图示位置比较，物距变大，像距应变小，应向左移动光屏，才能再次承接到清晰的像。而此时的物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，这与照相机的原理相同，故AC错误，B正确；实验中，蜡烛变短，过凸透镜光心的光线沿直线传播。故通过凸透镜所成的像会向上移动，故D错误。故选B。
练：小敏在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟烛焰到凸透镜的距离u之间关系的图象（如图），下列判断正确的是（ ）        A．该凸透镜的焦距为20cmB．当u＝15cm时，在光屏上得到放大的虚像，这是投影仪的成像特点C．当u＝25cm时，在光屏上得到缩小的实像，这是照相机的成像特点D．把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大