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2019-2020年中考物理 第3講 透鏡及其應(yīng)用培優(yōu)補潛復(fù)習(xí)講義 【中考命題方向】 中考中有關(guān)透鏡及其應(yīng)用的考點較多，主要圍繞凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用、眼睛及視力矯正的有關(guān)知識命題，一是考查學(xué)生的應(yīng)用技能，如眼睛及視力的矯正，照相機、投影儀、放大鏡的成像原理等．二是對探究實驗的考查，如探究凸透鏡成像的規(guī)律．題型以填空題、選擇題、實驗題為主，試題難度以中低等為主．但是近年的中考題中呈現(xiàn)出透鏡與其他知識點綜合考查的特點．在中考試題中本章內(nèi)容占總分的3％～5％． 【考點總結(jié)及應(yīng)用】 一、 知識性考點 考點1 凸透鏡、凹透鏡的三條特殊光線 例1 如圖1所示，畫出光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線． 圖1 圖2 【解題策略】 凸透鏡能使光線會聚，理解三條特殊光線的畫法． 例2 如圖2所示，畫出折射光線或入射光線． ┃規(guī)律方法┃ 凸透鏡的三條特殊光線可簡記為“一邊平行另邊焦，過心方向變不了”．凹透鏡的三條特殊光線可簡記為“一邊平行同邊焦，過心方向變不了”． 考點2 凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用 例3 測繪人員繪制地圖時，常常要在高空的飛機上向地面照相，稱為航空攝影，若使用航空攝影照相機拍得的像的底片與鏡頭間的距離為50 mm，那么照相機的鏡頭焦距為 ( ) A．100 mm以外 B． 大于50 mm C．略小于50 mm D．恰為50 mm 例4 如圖3所示，甲、乙是小麗的兩張清晰的照片底片，拍攝這兩張照片時，照相機鏡頭的焦距相同，下列說法中正確的是 ( ) 圖3 A. 拍攝甲時，照相機到人的距離比拍乙時大 B．拍攝甲時，膠卷到鏡頭的距離比拍乙時大C．拍攝甲時，所用照相機的鏡頭的直徑比拍乙時大 D．拍攝甲時，所用照相機的鏡頭的直徑比拍乙時小 例5 投影儀成的像較小，為了使學(xué)生看清投影的內(nèi)容，應(yīng) A．增大投影儀到屏幕的距離，減小投影片到凸透鏡的距離 B．減小投影儀到屏幕的距離，增大投影片到凸透鏡的距離 C. 減小投影儀到屏幕的距離，減小投影片到凸透鏡的距離 D．增大投影儀到屏幕的距離，增大投影片到凸透鏡的距離 【解題策略】 清楚凸透鏡成實像時像距、像及物距的大小變化關(guān)系是解此題的關(guān)鍵．成實像時，若物距增大，則像和像距減??；若物距減小，則像和像距增大． 考點3 遠(yuǎn)視眼、近視眼的成因及矯正 例6 如圖3－101所示，甲為小剛看近處物體的情形，乙為小剛看遠(yuǎn)處物體的情形，請用兩種不同的方法判斷他所戴的眼鏡是什么眼鏡． 圖4 例7 下列關(guān)于遠(yuǎn)視眼的說法中，正確的是 ( ) （2） 小明是遠(yuǎn)視眼，這說明他的眼睛非常好，看物體非常清楚 B．遠(yuǎn)視眼要戴凸透鏡來看清近處物體C．遠(yuǎn)視眼是晶狀體太薄，折光能力太強造成的 D．遠(yuǎn)視眼不管看近處還是遠(yuǎn)處的物體。像都成在視網(wǎng)膜的后面 例8 小強看遠(yuǎn)處的某點時，其光路如圖4所示，則下列說法正確的是 A．小強的眼睛是近視眼，應(yīng)戴凹透鏡做成的眼鏡 B．小強的眼睛是近視眼，應(yīng)戴凸透鏡做成的眼鏡 C．小強的眼睛是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凸透鏡做成的眼鏡 D．小強的眼睛是遠(yuǎn)視眼，無需配戴眼鏡 二、規(guī)律方法考點 考點4 測量凸透鏡焦距的方法 【解讀】 粗略地測量一個凸透鏡的焦距常用以下三種方法，根據(jù)所給題意不同，選擇的測量方法也不同． (1)會聚法：讓凸透鏡正對太陽光，把一張紙放在它的另一側(cè)，調(diào)節(jié)透鏡到紙的距離，直到紙上的光斑最小最亮，測出這個光斑到凸透鏡的距離即為該凸透鏡的焦距． (2)觀察虛像法：在光具座上放置光屏、凸透鏡，將一較大的字貼在光屏上，透過凸透鏡看光屏上的字，當(dāng)出現(xiàn)該字正立、放大的虛像后，逐漸加大凸透鏡到光屏的距離，直到該字的虛像正好消失為止，測出此時光屏到凸透鏡的距離即為焦距． (3)物像等大法：在光具座上依次放置光屏、凸透鏡、燃燒的蠟燭，保持凸透鏡不動，同時移動燃燒的蠟燭和光屏，直到光屏上出現(xiàn)倒立、等大的燭焰的像為止，則物距或像距的一半即為焦距． 例9 將物體放在凸透鏡前30 cm處，恰好在光屏上得到一個等大、清晰的像，則該凸透鏡的焦距為 cm． 三、思想方法考點 考點5 控制變量法 【解讀】 為了研究某物理量同影響它的幾個因素中的某一個因素之間的關(guān)系，可將另外幾個因素人為地控制起來，使它們保持不變，以便觀察和研究該物理量與要研究的因素之間的關(guān)系，這種研究問題的方法叫控制變量法． 例10 李明最喜愛的玩具是叔叔送給他的生日禮物，那是三個大小、形狀完全相同的凸透鏡，它們分別由玻璃、水晶、塑料制成．拿到透鏡后，李明想探究大小、形狀完全相同的凸透鏡的焦距與制作材料是否有關(guān)．請你幫他完成探究過程．要求：寫出所需器材、探究步驟，設(shè)計一個實驗記錄表格并指出這次探究活動中所運用的一種主要的科學(xué)研究方法． (4)科學(xué)研究方法：控制變量法． 考點6 類比法 【解讀】 在學(xué)習(xí)一些十分抽象且看不見、摸不著的物理量(物體)時，由于不易理解，我們就拿出一個大家能看見且與該物理量很相似的量(物體)來進(jìn)行對照學(xué)習(xí)． 例11 人的眼睛與照相機類似，請將下列人眼結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的照相機的結(jié)構(gòu)用線連接起來． 人 眼 照相機 瞳 孔 膠 卷 晶狀體 光 圈 視網(wǎng)膜 鏡 頭 考點7 比較法 【解讀】 所謂比較法是對兩個或兩個以上的知識點、事物或現(xiàn)象作系統(tǒng)的比較和全面的分析，找出它們的異同點．通過比較，不僅可以完整、系統(tǒng)地理解它們，還可以發(fā)現(xiàn)它們的個性或共性，而且有利于培養(yǎng)綜合分析能力． 例12 看書本上的字，測出你的近點。和其他同學(xué)比較一下．通過與其他同學(xué)交流和討論，完成下表內(nèi)容． 圖5 例13 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡在結(jié)構(gòu)特點、作用及成像原理上有哪些異同點? 考點8 圖像法 【解讀】 所謂圖像法是指將數(shù)據(jù)圖像化，利用圖像把一個物理量隨另一個物理量變化的情況表示出來．這種處理數(shù)據(jù)的方法直觀、明了，給我們研究問題帶來了方便． 例14 如圖5所示．線段AB表示一凸透鏡成像的物距倒數(shù)和像距倒數(shù)的關(guān)系，若用此凸透鏡成像，則當(dāng)物體距此透鏡0.3 m時，物體通過凸透鏡所成像的性質(zhì)如何?(需說明像的虛實、大小、正倒立情況) 【練習(xí)】 一、選擇題1．如圖6所示，小兵用放大鏡看指紋時，覺得指紋的像太小，為使指紋的像放大些，正確的做法是 ( ) A．眼睛和手指不動，讓放大鏡離手指近些 B．眼睛和手指不動，讓放大鏡離手指遠(yuǎn)些 C. 放大鏡和手指不動，讓眼睛離放大鏡近些 D．放大鏡和手指不動，讓眼睛離放大鏡遠(yuǎn)些2．一束平行光沿主光軸射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上距透鏡中心12 cm的地方．若把點燃的蠟燭分別置于主光軸上距透鏡中心15 cm和6 cm處，則兩次成的像 ( ) A. 都是放大的像 B．都是正立的像 C. 都是實像 D．都是虛像 3．當(dāng)物體從距凸透鏡5倍焦距處沿主光軸移動到2倍焦距處時，下列各量減小的是 A．像的大小 B．像到透鏡的距離 C．像到焦點的距離 D．像到物體的距離 4．在燭焰和光屏的中間放一個凸透鏡，光屏上成放大的像，把蠟燭和光屏固定后移動透鏡，光屏上 ( ) A．還可成放大的像 B．還可先成放大的像，再成縮小的像 C．還可成縮小的像D．不能成清晰的像 5．報紙上放有小明的近視鏡、爸爸的老花鏡、奶奶度數(shù)更深的老花鏡及媽媽的平光眼鏡，如圖7所示，則奶奶的眼鏡是圖中的 ( ) 圖7 圖6 6．下列關(guān)于近視眼的說法中，錯誤的是 ( ) A．一般是由于長期不注意用眼衛(wèi)生造成的B．來自遠(yuǎn)處物體的光會聚在視網(wǎng)膜的前方 C．需要戴發(fā)散透鏡進(jìn)行矯正 D．晶狀體太薄或者眼球在前后方向上太短 7．關(guān)于顯微鏡，下列說法中正確的是 ( ) A．觀察微小的物體時，物體應(yīng)放在物鏡的焦點之內(nèi) B．物體通過物鏡形成的像應(yīng)在目鏡的焦點之內(nèi)C. 物鏡和目鏡所成的像都是虛像 D．物鏡和目鏡所成的像都是實像 8．在放投影片時，在屏幕上得到一個放大的鑰匙的像，像的形狀如圖8，則投影片的形狀應(yīng)是圖9中的 ( ) 圖8 圖9 圖11 圖10 9．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖10所示的位置時，恰能在光屏上得到一個清晰的像．利用這一成像原理可以制成 ( ) 凸透鏡 像的性質(zhì) 甲 倒立、縮小的實像 乙 正立、放大的虛像 A．照相機 B．投影儀 C．放大鏡 D．潛望鏡 10．有甲、乙兩個凸透鏡，焦距分別是f甲，f乙。，將它們分別放在光具座上做燭焰像的實驗，實驗結(jié)果如下表所示，若兩次實驗燭焰到凸透鏡的距離相等，則 ( ) A．f甲＜f乙 B．f甲＞f乙 C．f甲= f乙 D．條件不足，無法判斷 二、填空題 11．平面鏡、凸面鏡、凹面鏡、凸透鏡、凹透鏡中使光線發(fā)生反射的是 ，使光線發(fā)生折射的是 ，對光線有發(fā)散作用的是 ，對光線有會聚作用的是 ． 12．有一焦距為10 cm的凸透鏡，要用它仔細(xì)觀察昆蟲的腳，則應(yīng)將凸透鏡放在距昆蟲 的位置；如果用這個凸透鏡去觀察窗外遠(yuǎn)處的景物，會發(fā)現(xiàn)景物是 (填“倒立”或“正立的，并且是 (填“放大”或“縮小”)的；如果將凸透鏡放在距課本15 cm左右處觀察時，我們會發(fā)現(xiàn)書上的字是 (填“放大”或“縮小”)的，并且是 (填“正立”或“倒立”)的． 13．物體對眼睛所成視角的大小不僅和 有關(guān)，還和 有關(guān)． 14．觀看遠(yuǎn)處物體時，睫狀體 ，晶狀體變 ，焦距變 ，遠(yuǎn)處物體射來的光剛好會聚在 上，眼睛便可以看清楚遠(yuǎn)處的物體了． 15．如圖11所示，小球置于水平放置的凸透鏡的上表面的中心上，該凸透鏡的焦距為10 cm，若球做豎直向上的勻速直線運動，其速度大小為v＝2 cm／s，則經(jīng)過 s后，小球通過凸透鏡成縮小的實像． 16．(1)在使用顯微鏡時，來自被觀察物體的光經(jīng)過______后成一個放大的實像，道理就像 一樣．目鏡的作用則像一個普通的 ，把這個像再 一次． (2)望遠(yuǎn)鏡物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在 附近成實像．目鏡的作用相當(dāng)于一個 ，把這個實像再次 ． 17．一種微型手電筒的燈泡做成如圖12所示的形狀，它的前端相當(dāng)于一個 ，這種手電筒可以省去一般手電筒中的一個零件，這個零件是 ． 18．照相機“調(diào)焦”不是調(diào)凸透鏡的焦距，而是調(diào)節(jié) 和 之間的距離． 19．清晨，草地或樹木上的露珠下面的葉脈看起來比較大，這是露珠產(chǎn)生 功能的結(jié)果，形成了 像． 20．在“研究凸透鏡成像”的實驗中，點燃的蠟燭分別放在a，b，c，d．四個不同的位置，如圖13所示，其中蠟燭放在處所得的實像最小，放在 處得到正立的虛像，放在處的成像規(guī)律是投影儀的工作原理． 圖12 圖13 圖14 三、作圖題 21．完成如圖14所示的光路圖． 四、探究與實驗題 22．根據(jù)所學(xué)的凸透鏡知識，某同學(xué)自制了一個“平行光源”，如圖15所示，裝置的主要部分是開有細(xì)縫的小盒、充滿水的小藥瓶、小燈泡、電池和導(dǎo)線等，其中裝水的小藥瓶對光起 作用．移動小藥瓶，當(dāng)燈泡處在小藥瓶的 位置時，就有平行光束從細(xì)縫中射出． 圖16 圖15 圖17 圖17 23．小軍從市場買了兩條小魚放到了裝水的塑料袋里，回家后正要把小魚放入魚缸時，他發(fā)現(xiàn)窗外一束光線通過他手中的水袋在窗臺上形成了一個光斑，原來“水袋”能會聚光，于是他又想到一個問題：把水和魚倒入魚缸中，把塑料袋里吹上氣再放入水中，不知還能否會聚太陽光?(如圖16所示) (1)你對上述問題的猜想是什么? (2)通過實驗驗證你的猜想，簡述實驗步驟． (3)一束平行光通過水中的氣袋，這束光線會怎樣偏折?(畫圖說明) 24．(1)如圖17所示，這只眼睛存在什么視力問題? (2)要想使這只眼睛得到矯正，應(yīng)該配戴什么透鏡?為什么這樣做能使眼睛看清楚物體? 25．李強同學(xué)在實驗室里做完探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗后，他發(fā)現(xiàn)實驗室里的凸透鏡有用玻璃制成的，還有用塑料制成的．李強同學(xué)想，凸透鏡的焦距是否只與它的大小、形狀有關(guān)，而與制作材料無關(guān)?他想通過實驗探究一下，請你幫他設(shè)計探究過程，完成如下工作： (1)寫出這次探究的主要器材． (2)寫出探究的主要步驟和方法． (3)設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．