人教版九年级中考复习 物理 透镜及其应用专题复习学案（带答案）
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| 年级 | 初三 | 学科 | 物理 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
授课教师 |
| 上课时间 | 年 月 日 | 第（ ）次课 | 课时： 课时 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学课题 | 中考物理专题-----透镜及其应用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学目标 | 熟练掌握透镜的性质，成像规律及作图 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学重点 与难点 | 透镜的成像规律及作图 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学过程 一．知识结构图： 透镜及其应用 凸透镜的光学性质：a平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；b、过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；c、过光心的光线方向不变。 典型光路图：
凸 透 镜 成 像 规 律
凸透镜成像情况总结： ①两个分界点：a、成实像与虚像的分界点： b、成放大、缩小像分界点： ②当物体从远处向凸透镜的焦点靠近时，物距减小，像距 ，实像 ； 当物体从透镜向焦点靠近时，虚像不断 。 ③实像与虚像区别： 口诀：（一般人不告诉他） 一焦分虚实，分正倒；二焦分大小；物近（与焦点的距离）像远像变大；实像异侧倒，虚像同侧正；像距大于物距像放大，像距小于物距像缩小。
二．考点呈现： （一）透镜的概念，性质及应用 例1．(2011·黄石)关于透镜的下列说法中正确的是( ) A．近视眼镜的镜片是凹透镜 B．监控摄像头的镜头相当于一个凹透镜 C．凸透镜所成的像都是实像 D．隔着放大镜看物体总是放大的
1．解析：凸透镜可以成倒立的实像，也可以成放大正立的虚像，监控摄像头相当于一个凸透镜，利用其成缩小倒立的实像．近视眼是因为晶状体对光线的折射能力太强，所以应戴凹透镜使光线变得发散些． 答案：A
举一反三： 1．(2012中考预测题)放在凸透镜主光轴上焦点以内的光源S发出的 光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是( ) A．凸透镜可以对光线起发散作用 B．凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C．通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光 线起发散作用 D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，仍然是会聚的一种表现
2．解析：判断透镜对光有会聚还是发散作用的依据，不是看折射光线的形状．而是要将折射光线与入射光线相比较，若折射光线的发散程度比原来小(即折射光线靠近主光轴)，则光变得会聚了；若折射光线的发散程度比原来大(即折射光线远离主光轴)，则光变得发散了． 答案：D
2．(2010中考变式题)如下图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是( ) A．幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的 B．照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的 C．使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似 D．人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
3．解析：考查凸透镜成像规律的应用．幻灯机应用凸透镜成放大、倒立的实像，f＜u＜2f所以应是在c点时的成像；照相机利用凸透镜成缩小、倒立的实像，u＞2f，应是在a点时成的像；放大镜是利用凸透镜成放大、正立的虚像，u＜f，应是在d点时成像情况；人眼就是一架照相机，应在a点的成像情况，因此选A. 答案：A
例2. （2011·吉林）如图所示是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于________，对光有________作用． 解析：本题考查凸透镜对光的作用及其应用．解答时应注意微型手电筒与普通手电筒的不同．小灯泡前端A部分相当于凸透镜，对光有会聚作 用．微型手电筒用相当于凸透镜的A部分代替普通手电筒中的凹面镜起到聚焦作用． 答案：凸透镜 会聚
例3.（2010·菏泽）下图所示的四幅图中，能正确表示近视眼成像情况的图是________，能正确表示近视眼矫正方法的是________．
解析：本题考查近视眼、远视眼的成因及矫正方法．图A是近视眼的矫正方法，图B是远视眼成像情况，图C是近视眼的成像情况，图D是远视眼的矫正方法．因此，第一空填C，第二空填A. 答案：C A
（二）凸透镜成像规律 例1. （2011·河北）让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示)，小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验．下列说法不正确的是( ) A．当物体距透镜5 cm时，成正立、放大的虚像 B．当物体距透镜15 cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体从距透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距透镜20 cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜 解析：从图示装置看出，此凸透镜的焦距为10 cm，当物体距离透镜距离为5 cm时，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像；当物体距透镜15 cm时，即物距在f～2f之间，此时成一个倒 立、放大的实像；当物体在2f以外时，物体成一个倒立、缩小的实 像，且物距越远，像越小；当物体从2f向透镜靠近时，像在变大，同时像距也在变大，所以D选项不正确，A、B、C选项均正确． 答案：D
例2. （.2011·广州）如图所示是投影仪成像示意图．其中凸透镜的作用是成________(填“等大”“缩小”或“放大”)、________(填“正立”或“倒立”)的实像，平面镜的作用是________．如果图中h＝40 cm，则凸透镜焦距不可能小于________cm. 解析：投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理，而平面镜只是改变了光的传播方向，使射向天花板的光呈现在屏幕上方便成像．要使物体能成倒立、放大的实像，物距必须大于一倍焦距小于两倍焦距，因此凸透镜的焦距f<40 cm<2f，即20 cm<f<40 cm，则焦距不可能小于20 cm. 答案：放大 倒立 改变光路(改变光的传播方向) 20 举一反三： 1．(2011·扬州)如下图所示，在光屏上恰能看到一清晰的像，则像的性质是( ) A．倒立缩小的实像 B．正立放大的虚像 C．倒立放大的实像 D．正立缩小的虚像
4．解析：从题图中可以看出物距小于像距，根据凸透镜成像规律，当物距大于1倍焦距且小于2倍焦距时，成倒立放大的实像，故C选项正确． 答案：C 2．(2012中考预测题)如图是物体A通过凸透镜(透镜未标出)成像的示意图．当凸透镜放在哪点时，才能产生图中所成的像A′( ) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
．解析：由图可知，蜡烛经凸透镜成一个倒立、缩小的实像，则物距应大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，因此凸透镜应放在C处． 答案：C
3．(2011·成都)一天，小聪告诉小亮，放大镜不仅能把物体“放大”，还能把物体“缩小”！有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做实验．他把放大镜放到花朵前某一位置，看到了如图所示的花朵的正立放大的虚像．接着他按小聪的提示进行了操作，终于看到了“缩小”的花朵．关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵，下列说法正确的是( ) A．向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的正立缩小的虚像 B．向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的倒立缩小的实像 C．向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的正立缩小的虚像 D．向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的倒立缩小的实像
．解析：放大镜是凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，所以观察完正立放大的虚像后，需要将凸透镜远离花朵，才能观察到花朵的倒立缩小的实像，故D选项正确． 答案：D
4．(2012中考预测题)关于实像和虚像，下列说法正确的是( ) A．针孔照相机和普通照相机一样，都是光线经折射后成倒立缩小的实像 B．只要是倒立的像都是实像 C．只有缩小的像才是实像 D．实像可以用照相机拍照，而虚像则不能
．解析：针孔照相机的原理是利用光沿直线传播成倒立的实像；实像都是倒立的，虚像都是正立的；实像和虚像都是既有放大的也有缩小的；虚像也能用照相机拍下来，如可拍下物体在平面镜中所成的虚像． 答案：B
三．易错点集锦： （一）作图题 1．(2011·安徽)下图中L为凸透镜，MN为其主光轴，O为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A′B′，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置．
．解析：根据凸透镜成像的三条特殊光线可知A点射向凸透镜的平行于主光轴的光线经凸透镜折射会聚后一定过焦点和像点A′，所以可作出一条与主光轴平行的光线，则此光线经折射后一定过A′，这条折射 光线与主光轴的交点即为焦点．另外从A点发出的过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴且过像点A′，因此先画出折射光线后，再画出对应的入射光线，此时入射光线与主光轴的交点是另一个焦点． 答案：如图所示 ．
2.(2010中考变式题)画出图中通过透镜的折射光线．
25.解析：平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线过焦点，但凸透镜是折射光线直接过实焦点，而凹透镜是折射光线的反向延长线过另一侧的虚焦点． 答案：
（二）实验探究题 1.(2010中考变式题)关于凸透镜：
(1)在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个 最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是___________； (2)在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向________调节； (3)照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；教室里的投影仪是利用凸透镜成倒立、________________实像的原理制成的．
解析：阳光是可以看成是平行光，让凸透镜正对着太阳，就是让太阳光平行于主光轴入射到凸透镜上，则其经过凸透镜折射后相交于主光轴上一点即焦点，焦点到透镜的距离即是焦距．凸透镜成的实像与物体相比，上下颠倒，要使像往下则物体应向上移．投影仪、幻灯机和电影放映机都是利用凸透镜成放大、倒立的实像． 答案：测量凸透镜的焦距 上 放大
2．(2011·包头)(1)小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带，产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证． a．请你在下图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线(图中F1、F2两点表示焦点) b．小强得到的结论是：_________________________________ (2)如图所示，小丽探究凸透镜成像规律．适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，使透镜向________移动，在光屏上得到一个放大的像；然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向________移动，得到了一个清晰的像，此时像的大小比更换透镜前变________．
．解析：在光的色散实验中，紫光经三棱镜后偏折的程度最大，红光偏折的程度最小，紫光与红光经凸透镜后的会聚程度同样是紫光最大，红光最小，所以紫光经凸透镜的焦距小，红光经同一凸透镜的焦距大；在凸透镜成像时，若先成一个缩小的像，再得到放大的实像，需要 减小物距，因此需将透镜向蜡烛移动；若换为焦距较小的凸透镜做实验，由于焦距小，会聚本领大，光线会提前会聚，像距减小，像变小，因此应使光屏向蜡烛移动． 答案：(1)a.如图所示： b．红光对凸透镜的焦距大，紫光对凸透镜的焦距小 (2)蜡烛(左) 凸透镜(左) 小
3. (2012中考预测题)小周用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”．
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在________． (2)小周在图中所示位置得到一个清晰的像．老师要求她在凸透镜不动的情况下，在光屏上再成一个更小的实像，小周应当把蜡烛向________移动，同时把光屏向________移动． (3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，她应当向________移动光屏，可再次得到清晰的像．
解析：本题考查凸透镜成像，在探究凸透镜成像规律实验中，实验时要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，这样做能使像成在光屏的正中央．小周在图示位置得到一个清晰的像，此时物距u＝35 cm，像距v＝20 cm，可知所成的是倒立缩小的实像．凸透镜成实像时，物距越大，像越小，像距越小．因此，老师要求他在光屏上成一个更小的实像，他应当把蜡烛向左移，同时光屏应向左移动．他将近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，由于近视眼镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，以致光屏上的像变的模糊，所以他应将光屏向左移动，才能在光屏上再次得到清晰的像． 答案：(1)光屏中央 (2)远离透镜方向(左) 靠近透镜方向(左) (3)远离透镜方向(右)
四．直击中考 1.（2011·扬州）如图所示，在光屏上恰能看到清晰的像．则像的性质是( ) A．倒立缩小的实像 B．正立放大的虚像 C．倒立放大的实像 D．正立缩小的虚像 2. .(2011·菏泽)测绘人员绘制地图时，需从高空向地面照相，若使用的照相机镜头焦距为50 mm，则胶片到镜头的距离( ) A．大于100 mm B．等于50 mm C．小于50 mm D．介于50 mm和100 mm之间 3.（2011·哈尔滨）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景．以下说法中正确的是( ) A．甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像 B．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内 C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 D．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机 4.．如图甲是正常眼睛对光的作用情况，则图乙( ) A．是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 B．是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 C．是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 D．是远视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 5. .(2011·广东)完成如图所示透镜的光路图．
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课后作业 1.从凸透镜成像规律中，我们可知，凸透镜成实像和虚像的转折点是（ ） A、光心 B、焦点 C、二倍焦距 D、根本没有这样的点 2.用一个凸透镜成像时，下面说法中正确的是 （ ） A. 实像总是倒立的，虚像总是正立的 B. 实像和虚像都可能是放大的或缩小的 C. 成实像时，物体离凸透镜越近，像越大 D. 成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大 3.有一物体在凸透镜5倍焦距外的地方，先让它沿着主光轴逐渐移到1.5倍焦距处，像的大小变化是 （ ） A、从小变大 B、从大变小 C、不变 D、从小变大，再从大变小 4.如图所示，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是下图中的 ( )
5．某同学做“研究凸透镜成像规律”实验时，所给的有下面不同焦距的四块凸透镜，实验中，光屏移到离凸透镜16厘米处，得到烛焰倒立、放大的像，这块凸透镜的焦距可能是（ ） A．f＝4厘米 B．f＝8厘米 C．f＝12厘米 D．f＝16厘米 6.在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中： (1)测量凸透镜的焦距如图4所示，则该凸透镜的焦距为 _____cm． (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_____________上。 (3)当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得 到一个清晰的倒立、_____的实像．___ ____就是利用这一成像规律工作的(填光学仪器)。
7.在图l中，凸透镜焦距为lO厘米，为了找到像的位置，光屏应在光具座的____________厘米刻度范围内移动(选填“60-70”或“大于70”)；保持透镜位置不变，当蜡烛在45厘米刻度处时，移动光屏，________在光屏上成像(选填“能”或“不能”)。
图1
8.小宇在做“凸透镜成像实验”过程中，其实验装置的示意图见如图2示，其中的a、b、c、d、e是主光轴上的点。F和2F分别表示凸透镜的焦点和两倍焦点。
（1） 在a、b、c、d、e这五个点中， ①把烛焰放在 点上，可以成正立、放大的虚像。 ②把烛焰放在 点上，所成的像最小。 ③把烛焰放在 点上，使照相机成像的原理。 ④把烛焰放在 点上，使投影仪成像的原理。 （2） 小宇做完实验后，又想用手代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像，于是，他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图3甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图3乙所示。移动光屏直到成清晰的像为止。此时表盘在光屏上所成的像是如图丙中的哪一个？ （ ）
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