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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(bǔ)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(diǎn)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(jī)、投影儀、放大鏡的成像原理等．二是對探究實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)綜合考查的特點(diǎn)．在中考試題中本章內(nèi)容占總分的3％～5％． 【考點(diǎn)總結(jié)及應(yīng)用】 一、 知識性考點(diǎn) 考點(diǎn)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(diǎn)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(shí)，常常要在高空的飛機(jī)上向地面照相，稱為航空攝影，若使用航空攝影照相機(jī)拍得的像的底片與鏡頭間的距離為50 mm，那么照相機(jī)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(shí)，照相機(jī)鏡頭的焦距相同，下列說法中正確的是 ( ) 圖3 A. 拍攝甲時(shí)，照相機(jī)到人的距離比拍乙時(shí)大 B．拍攝甲時(shí)，膠卷到鏡頭的距離比拍乙時(shí)大C．拍攝甲時(shí)，所用照相機(jī)的鏡頭的直徑比拍乙時(shí)大 D．拍攝甲時(shí)，所用照相機(jī)的鏡頭的直徑比拍乙時(shí)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(shí)像時(shí)像距、像及物距的大小變化關(guān)系是解此題的關(guān)鍵．成實(shí)像時(shí)，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(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)看遠(yuǎn)處的某點(diǎn)時(shí)，其光路如圖4所示，則下列說法正確的是 A．小強(qiáng)的眼睛是近視眼，應(yīng)戴凹透鏡做成的眼鏡 B．小強(qiáng)的眼睛是近視眼，應(yīng)戴凸透鏡做成的眼鏡 C．小強(qiáng)的眼睛是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凸透鏡做成的眼鏡 D．小強(qiáng)的眼睛是遠(yuǎn)視眼，無需配戴眼鏡 二、規(guī)律方法考點(diǎn) 考點(diǎn)4 測量凸透鏡焦距的方法 【解讀】 粗略地測量一個(gè)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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)等大、清晰的像，則該凸透鏡的焦距為 cm． 三、思想方法考點(diǎn) 考點(diǎn)5 控制變量法 【解讀】 為了研究某物理量同影響它的幾個(gè)因素中的某一個(gè)因素之間的關(guān)系，可將另外幾個(gè)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(gè)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(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄表格并指出這次探究活動中所運(yùn)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(diǎn)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(shí)，由于不易理解，我們就拿出一個(gè)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(jī)類似，請將下列人眼結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)用線連接起來． 人 眼 照相機(jī) 瞳 孔 膠 卷 晶狀體 光 圈 視網(wǎng)膜 鏡 頭 考點(diǎn)7 比較法 【解讀】 所謂比較法是對兩個(gè)或兩個(gè)以上的知識點(diǎn)、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(diǎn)．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(gè)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(diǎn)。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(diǎn)、作用及成像原理上有哪些異同點(diǎn)? 考點(diǎn)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(gè)物理量隨另一個(gè)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(shí)，物體通過凸透鏡所成像的性質(zhì)如何?(需說明像的虛實(shí)、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(shí)，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(diǎn)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(shí)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(shí)，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(diǎn)的距離 D．像到物體的距離 4．在燭焰和光屏的中間放一個(gè)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(bào)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(cuò)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(shí)，物體應(yīng)放在物鏡的焦點(diǎn)之內(nèi) B．物體通過物鏡形成的像應(yīng)在目鏡的焦點(diǎn)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(shí)像 8．在放投影片時(shí)，在屏幕上得到一個(gè)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(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖10所示的位置時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)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(shí)像 乙 正立、放大的虛像 A．照相機(jī) B．投影儀 C．放大鏡 D．潛望鏡 10．有甲、乙兩個(gè)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，若兩次實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)，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(shí)，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(yùn)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(shí)像． 16．(1)在使用顯微鏡時(shí)，來自被觀察物體的光經(jīng)過______后成一個(gè)放大的實(shí)像，道理就像 一樣．目鏡的作用則像一個(gè)普通的 ，把這個(gè)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(shí)像．目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè) ，把這個(gè)實(shí)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(gè) ，這種手電筒可以省去一般手電筒中的一個(gè)零件，這個(gè)零件是 ． 18．照相機(jī)“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(shí)驗(yàn)中，點(diǎn)燃的蠟燭分別放在a，b，c，d．四個(gè)不同的位置，如圖13所示，其中蠟燭放在處所得的實(shí)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(shí)驗(yàn)題 22．根據(jù)所學(xué)的凸透鏡知識，某同學(xué)自制了一個(gè)“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(shí)，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(shí)，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(gè)光斑，原來“水袋”能會聚光，于是他又想到一個(gè)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想，簡述實(shí)驗(yàn)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(qiáng)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里做完探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)后，他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里的凸透鏡有用玻璃制成的，還有用塑料制成的．李強(qiáng)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(shí)驗(yàn)探究一下，請你幫他設(shè)計(jì)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(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．