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第5講透鏡及其應(yīng)用 2013 2015年初中學(xué)業(yè)水平考試試題統(tǒng)計(jì)與命題解讀 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 考點(diǎn)1透鏡1 認(rèn)識(shí)凸透鏡和凹透鏡 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 2 粗略測(cè)量凸透鏡焦距的方法 使凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光 太陽(yáng)光是平行光 使太陽(yáng)光平行于凸透鏡的主光軸 下面放一張白紙 調(diào)節(jié)凸透鏡到白紙的距離 直到白紙上光斑最小 最亮為止 然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距 提示 每個(gè)凸透鏡的焦距是一定的 凸透鏡表面的凸起程度 厚度 決定了其焦距的長(zhǎng)短 凸透鏡表面越凸 厚 焦距越短 折光能力越強(qiáng) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 考點(diǎn)2凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用1 凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 2 理解 1 焦點(diǎn)分界 二倍焦距處是成放大的實(shí)像與縮小的實(shí)像的分界點(diǎn) 一倍焦距處是成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn) 可以概括為 二倍焦距分大小 一倍焦距分虛實(shí) 2 動(dòng)態(tài)特性 同一凸透鏡成實(shí)像時(shí) 物體離焦點(diǎn)越近 像越遠(yuǎn) 像越大 物體離焦點(diǎn)越遠(yuǎn) 像越近 像越小 可以概括為 物近像遠(yuǎn)像變大 物遠(yuǎn)像近像變小 3 探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 應(yīng)在光具座上依次放上蠟燭 凸透鏡和光屏 并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié) 使?fàn)T焰 凸透鏡 光屏三者中心處于同一高度上 這樣是為了使凸透鏡成的像處于光屏中心 2 實(shí)驗(yàn)中用燭焰作為成像物體 是因?yàn)闋T焰是光源 可在光屏上成明亮的像 3 實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗 選填 亮 或 暗 的環(huán)境中進(jìn)行 這樣便于觀察燭焰的像 提示 當(dāng)物體距凸透鏡無(wú)限遠(yuǎn)時(shí) 可以認(rèn)為從物體來(lái)的光是平行光 物體成的像在焦點(diǎn)處 利用太陽(yáng)光粗略測(cè)量凸透鏡的焦距運(yùn)用的就是這個(gè)原理 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 考點(diǎn)3眼睛和眼鏡1 眼睛與照相機(jī) 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 2 近視眼和遠(yuǎn)視眼 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 提示 1 正常眼的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)處 近點(diǎn)在10cm處 明視距離為25cm 2 透鏡焦距的倒數(shù)叫作透鏡焦度 用 表示 3 眼鏡的度數(shù)等于透鏡焦度 乘以100 考點(diǎn)1 考點(diǎn)2 考點(diǎn)3 考點(diǎn)4 考點(diǎn)4顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1 顯微鏡的結(jié)構(gòu)與作用2 望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)與作用3 視角 1 定義 由物體兩端射出的兩條光線在眼球內(nèi)交叉而成的角叫視角 2 影響因素 視角與物體本身的大小及物體和人眼之間的距離有關(guān) 考法1 考法2 考法1透鏡作圖主要是凸透鏡的會(huì)聚作用 凹透鏡的發(fā)散作用的光學(xué)作圖 著重考查凸透鏡的三條特殊光線 例1 2015四川德陽(yáng) 如圖所示 已知一條入射光線過(guò)凸透鏡的光心O 一條經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的光線與主光軸平行 請(qǐng)分別畫出它們對(duì)應(yīng)的出射光線和入射光線 考法1 考法2 解析 對(duì)于凸透鏡 折射光線平行于主光軸 則入射光線過(guò)焦點(diǎn) 過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變 答案 如圖所示 考法1 考法2 方法點(diǎn)撥本題的難點(diǎn)在于不會(huì)確定凸透鏡的位置 入射光線SA不是特殊光線 在作折射光線時(shí)有一定難度 有關(guān)凸透鏡的作圖 雖然類型有所不同 但實(shí)質(zhì)是一樣的 解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于明確幾條特殊光線通過(guò)透鏡后的情況 通過(guò)光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不變 平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后過(guò)焦點(diǎn) 通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)入射的光線經(jīng)透鏡后與主光軸平行 凹透鏡三條特殊光線的作圖 延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡后將平行于主光軸 平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后 其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn) 過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡后 方向不變 考法1 考法2 考法2遠(yuǎn) 近視眼成因及矯正兩種類型眼病的成因及矯正方法是命題落腳點(diǎn) 由于中學(xué)生近視患者較多 近視眼的成因及矯正是命題熱點(diǎn) 例2如圖是 選填 近視眼 或 遠(yuǎn)視眼 看物體時(shí)的情形 矯正時(shí)應(yīng)該戴 選填 凸透鏡 或 凹透鏡 制成的眼鏡 解析 據(jù)題圖可知 此時(shí)像成在視網(wǎng)膜的前方 所以是近視眼的成因 由于凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用 所以應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡 使光線推遲會(huì)聚 使得像成在視網(wǎng)膜上 答案 近視眼凹透鏡方法點(diǎn)撥了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因 掌握兩種透鏡對(duì)光的作用 是解決這類考題的基礎(chǔ) 探究凸透鏡成像規(guī)律1 實(shí)驗(yàn)器材凸透鏡 光具座 蠟燭 火柴2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 1 將蠟燭 凸透鏡 光屏從左往右依次放置在光具座上 并將燭焰 凸透鏡和光屏的中心調(diào)在同一高度 2 根據(jù)凸透鏡的焦距調(diào)整蠟燭到凸透鏡的距離分別為二倍焦距外 一倍焦距至二倍焦距內(nèi)的兩個(gè)不同的區(qū)域 并移動(dòng)光屏找到清晰的像 調(diào)整蠟燭到凸透鏡的距離在一倍焦距內(nèi) 從左邊透過(guò)凸透鏡觀察燭焰的像 并得出像的大小 正倒立等性質(zhì) 3 凸透鏡成像規(guī)律 例題在利用光具座 探究凸透鏡成像規(guī)律 的實(shí)驗(yàn)中 1 如圖甲所示 一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后 在光屏上形成了一個(gè)最小 最亮的光斑 由圖可知 該凸透鏡的焦距是cm 2 調(diào)整后 把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí) 如圖乙 在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏 會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立 的實(shí)像 填光學(xué)儀器名稱 就是利用這一成像規(guī)律工作的 如將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡 仍要在光屏上得到清晰的像 光屏應(yīng)向 選填 靠近 或 遠(yuǎn)離 透鏡的方向移動(dòng) 3 小明實(shí)驗(yàn)后對(duì) 凸透鏡的焦距可能與哪些因素有關(guān) 產(chǎn)生了濃厚的興趣 小明回憶了物理課上曾經(jīng)做過(guò)的光的實(shí)驗(yàn) 猜想凸透鏡的焦距可能與色光的顏色有關(guān) 其中 選填 紅 或 紫 光通過(guò)同一凸透鏡的焦距大 小明又根據(jù)人眼看遠(yuǎn)近物體時(shí)眼球的厚度 中間比邊緣厚的程度 不同 猜想凸透鏡的焦距可能與凸透鏡的厚度有關(guān) 于是他用同一束平行于主光軸的光分別經(jīng)過(guò)材料相同但厚度不同的凸透鏡A B C 并得到如圖所示的光路圖 根據(jù)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 對(duì)光線會(huì)聚能力最強(qiáng)的是透鏡 選填 A B 或 C 小明猜想凸透鏡的焦距還可能與制作凸透鏡的材料有關(guān) 請(qǐng)你幫小明設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該猜想 在下面寫出實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要做法及如何判斷 簡(jiǎn)要做法 如何判斷 解析 1 平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)聚于一點(diǎn) 這一點(diǎn)就是焦點(diǎn) 焦點(diǎn)到光心的距離是焦距 根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置 可以讀出該凸透鏡的焦距是11 0cm 2 把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí) 即2f u f時(shí) 由凸透鏡成像規(guī)律可知 成倒立放大的實(shí)像 幻燈機(jī)或投影儀就是利用此原理制成的 蠟燭向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng) 物距增大 則應(yīng)減小像距 使光屏靠近凸透鏡 3 根據(jù)光的色散實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出 紅光被偏折的程度小 紫光被偏折的程度大 當(dāng)紅光和紫光分別平行射向相同的凸透鏡時(shí) 紅光的會(huì)聚點(diǎn) 也就是紅光的焦點(diǎn)距離透鏡遠(yuǎn) 而紫光的焦點(diǎn)離透鏡近 所以紅光的焦距大 凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用 當(dāng)凸透鏡越厚時(shí) 折光能力越強(qiáng) 焦距也就相對(duì)越短 C是最厚的 所以C對(duì)光線會(huì)聚能力最強(qiáng) 用太陽(yáng)光聚焦法分別測(cè)量三只外觀相同 分別由玻璃 水晶 塑料制成的凸透鏡的焦距 進(jìn)行比較 三種材料制成的老花鏡的焦距不相同 說(shuō)明凸透鏡的焦距與制作凸透鏡的材料有關(guān) 答案 1 11 0 2 放大幻燈機(jī)靠近 3 色散紅 C 用太陽(yáng)光聚焦法分別測(cè)量三只外觀相同 分別由玻璃 水晶 塑料制成的凸透鏡的焦距 進(jìn)行比較三種材料制成的老花鏡的焦距不相同 說(shuō)明凸透鏡的焦距與制作凸透鏡的材料有關(guān)方法點(diǎn)撥在光屏上得到一個(gè)實(shí)像后 若將透鏡的一部分遮住 光線仍能從沒(méi)遮住的部分通過(guò)透鏡 仍能得到實(shí)像 只不過(guò)是光線有一部分被遮住 所成的像要暗一些 當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí) 在不移動(dòng)蠟燭和光屏 當(dāng)移動(dòng)凸透鏡會(huì)找到另一位置光屏上也能成清楚的像 若原來(lái)成的是放大的實(shí)像 則現(xiàn)在是縮小的實(shí)像 若原來(lái)成的是縮小的實(shí)像 則現(xiàn)在是放大的實(shí)像 隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行 像在光屏上的位置越來(lái)越高 如何調(diào)整 像的位置在光屏中變高時(shí) 有三種調(diào)整方法 1 將光屏向上移動(dòng) 2 將蠟燭