中考物理二轮复习难点剖析+真题汇编专题05 凸透镜成像规律及其应用攻略（含解析）

这是一份中考物理二轮复习难点剖析+真题汇编专题05 凸透镜成像规律及其应用攻略（含解析），共10页。
1.考点定位：
1）“ 眼见神奇虚实像，镜花缘来亦成真。”透镜以其对光线的特殊作用，变幻出各种现象，为我们生活提供了许许多多的便利。在中考物体试题中，透镜的成像及应用考查是重点，尤其是凸透镜成像及其应用，在全国各省市中考试题中，考查比重较大，占有十分重要的地位。
2）凸透镜成像规律及其应用的考查，形式比较灵活，选择题、填空题、作图题、实验探究题等题型均有，尤其以实验探究类综合考查，及综合类选择题居多出现。
2.考点剖析：
【突破技巧】
1、凸透镜成像规律与透镜的区域位置直接相关，涉及现象多，实际应用广，考查灵活性强，试题命制范围大，所学知识某种程度上小于考查，但是，成像光路图是所有问题的根本，是解决复杂问题的重要基础，不容忽视。
2、难点：解决生活中相关透镜应用实际问题是光现象中的难点，也是初中物理中的难点。
3、难点原因分析：
①透镜成像规律头绪多，需识记的知识点多，且容易混淆，这是难点形成的主要原因；
②透镜成像问题，在学习时学的比较基础，考查时往往较深入，也就是说，学得较简单，考得较复杂，“考”往往大于“学”，这是难点形成的客观原因；
③生活中透镜应用十分广泛，命题范围十分宽泛，灵活多变是透镜应用类试题的显著特点，这是难点形成的条件因素；
④复习时，多数师生会强化知识的理解与记忆，希望以不变应万变，为解决透镜应用问题储备足够的知识，而往往忽略成像光路图，因为课本没有成像光路图的要求，这是难点形成的主观原因。
4、“难点”突破技巧：
【技巧一】——作图法
只需记住透镜的三类特殊光线，就能准确作出凸透镜成像的“光路五图”，也能准确作出凹透镜成像的光路图。当遇到透镜应用问题时，先将“光路五图”作出备用，然后结合题意，对照对应的光路图去判断，问题就会迎刃而解。
【技巧二】——模拟法
遇到透镜应用问题时，可结合识记的知识，模拟问题的实际情境，将情境对应到成像光路图上，这是解决变化类生活实际问题的好办法。
5、例析：
例：（2022北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. “关灯”两字放大的像是实像
B. 提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
【答案】C
【解析】应用作图法，作出凸透镜成像“光路五图”，结合题意分析可得，正立的是虚像，而不是实像，A错误；焦点处不成像，“关灯”两字一定不在焦点处，B错误；物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，凸透镜焦距10cm，所以“关灯”两字一定在距凸透镜小于10cm处，C正确；D错误；故，选C。
【考场试手】
1、（2022 天津）（多选）探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．投影仪应用了该次实验的成像规律
B．照相机应用了该次实验的成像规律
C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
【答案】B、C
【解析】利用作图法，结合题意中“蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置图”信息可得，物距大于像距，属于应用了照相机原理，所以A错误；B正确；通过作图可知，物距减小时，对应的像距会增大，像会变大，所以C正确；D错误；故，选B、C。
2、 (2021 上海) 凸透镜焦距是10厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是35厘米，成像性质为( )
A. 放大实像 B. 放大虚像
C. 等大实像 D. 缩小实像
【答案】D
【解析】利用作图法，作出焦距10cm的凸透镜在“两点三区域”位置的“光路五图”，结合题意可得，物体在35cm处，属于位于2倍焦距以外，凸透镜成缩小实像，因而A、B、C错误；D正确；故，选D。
3、（2022 山西）如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是 （ ）
A. 相机向前移，纸筒向前伸 B. 相机向后移，纸筒向后缩
C. 相机不移动，纸筒向后缩 D. 相机和纸筒的位置均不变
【答案】A
【解析】利用作图法作出照相机原理图，分析可得，要使照相机成的像变大，应该减小物距，同时增大像距，在自制照相机上能够满足该条件的操作，应该是相机前移，纸筒前伸，所以B、C、D错误；A正确；故，选A。
4、(2021 郴州) 如图所示，把焦距为12 cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6 cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）
A. 一定是倒立的 B. 一定是正立的
C. 一定是放大的 D. 一定是缩小的
【答案】B、C
【解析】利用作图法作出焦距12cm的凸透镜成像“光路五图”，结合题意分析可得，蜡烛放在物距6cm处时，对应的是物体在焦点以内的放大镜原理，成正立放大虚像，因而，A、D错误；B、C正确；故，选B、C。
5、（2022 广东）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰___________立的实像。利用这一成像规律可制成___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），若保持蜡烛和光屏的置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像比应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】倒 照相机 不变
【解析】利用作图法作出照相机原理图，与题意恰好相对应，分析可得，第一空填“倒”；第二空填“照相机”；凸透镜成像的原理由物距大小决定，物距由焦距大小决定，分析可得，物距不变、焦距不变，成像的规律也不会改变，故，第三空填“不变”。
6、(2021 益阳) 如图，把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧，透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是________（选填“放大的”、“等大的”或“缩小的”），列举一个生活中与它成像性质相同的透镜：________．
【答案】放大的 放大镜
【解析】玻璃瓶装入水相当于一个凸透镜，利用作图法，结合题意可得，由于铅笔紧靠水透镜，位于焦距以内，成正立、放大、虚像，故第一空选填“放大的”；该成像规律生活中典型应用为“放大镜”，故，第二空填“放大镜”。
7、（2022 甘肃）眼睛相当于照相机，它能够在一定范围内自动调节 和进入眼睛的光的强度。在适当的照明条件下，物体能在视网膜上形成一个缩小、 的实像。
【答案】焦距 倒立
【解析】眼睛的晶状体相当于一个凸透镜，可以通过睫状体与角膜实现真正的自动调焦，故，第一空填“焦距”；眼睛应用的是照相机原理，利用作图法可知，照相机成的是倒立、缩小、实像，故第二空填“倒立”。
8、 (2021安徽)如图，L表示凸透镜，MN为主光轴，O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。
【答案】
【解析】已知S点发出的 两条光线，均为“三类特殊光线”之一，利用作图法，平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后会聚于焦点（过焦点）；过光心的光线，经过凸透镜后传播路线不改变；作出两条折射光线，其交点即为光点S通过凸透镜所成的像点S`。
9、（2022 上海）在“验证凸透镜成像规律〞实验中，某小组同学利用焦距10厘米的凸透镜，高为3厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L像分别记录在下表中，在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中。
①根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时， ；
②根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像高L像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时， ；
③该小组同学继续利用表中的数据及相关条件、分析、归纳得出结论：
[a]根据实验序号1﹣3的数据，分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是： ；
[b]根据实验序号1﹣6的数据，分析比较物距u变化时，L像、u+v的变化情况，可得出得初步结论是： 。
【答案】
①像距随物距的减小而增大；
②同一发光体，“物高与像高的比值”等于“物距与像距的比值”；
③[a]当物距大于二倍焦距时，物距变化量△u大于像距变化量△v；
[b]当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和（u+v）先变小后变大．
【解析】利用“光路五图”，结合凸透镜的焦距与物距、像距的关系，联系凸透镜成像的规律，特别是成像特点与物距、像距之间的关系，进一步分析表格数据时，要特别注意分析物距的变化、像距的变化及成像特点的变化，同时要注意像距与物距与焦距之间的关系，这是解决本体的关键。
①由表格数据可得，物距在不断减小，像距却不断增大，故可得出结论：“凸透镜成像时，像距随物距的减小而增大”；
②由表格数据可得，像距大于物距，则像大于物；像距小于物距，则像小于物；进一步对数据进行定量分析，可得，“同一发光体，‘物高与像高的比值’等于‘物距与像距的比值’”；
③[a]分析序号1﹣3的数据，比较“物距变化量△u”与“像距变化量△v”的大小关系及成像现象可得，物距始终大于二倍焦距，且物距从60.0cm到30.0cm，变化量较大，而像距从12.0cm到15.0cm，变化量较小，故初步结论为：“当物距大于二倍焦距时，‘物距变化量△u’大于‘像距变化量△v’”；
[b]分析序号1﹣6的数据，比较物距u变化时，“L像”、（u+v）的变化情况，可初步结论为：“当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和（u+v）先变小后变大”。
10、（2021 湘潭）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，如图甲所示，测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图乙所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为2 min，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15 cm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”)。
（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）将蜡烛移至如图丙所示位置，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。
【答案】(1)10 (2)放大 投影仪 (3)能 (4)虚 (5)远视
【解析】(1)由图乙可得，当t＝2 min时，s＝10 cm，即，该透镜的焦距为10 cm；
(2)利用作图法分析，当物距u＝15 cm时， f