1、第3讲 透镜及其应用,1.(2018兰州)在图中,请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发 生反射时的光路图。,找问题知易,答案 如图所示,2.(2018通辽)如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像 头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是 ( ),B,A.物体上的二维码是光源 B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜 D.影像传感器上成的是正立的实像,3.(2018东营)东营市开展了“红色电影进社区”活动,受到居民好评。电影 放映机的镜头相当于一个凸透镜(选填“凸透镜”或“凹透镜”),电影放映 时在
2、银幕上形成的是倒立、放大的实像。,4.(2018威海)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是 ( ) A.近视眼需要配戴凸透镜来矫正 B.放大镜成正立、放大的实像 C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投影片,D,体系构建,夯基础学易,考点一 透镜5年3考,1.(2018内江)在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶。这是由 于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个凸透镜(选填“凸透镜”或“凹透 镜”),太阳出来后,它对光线有会聚 作用,可能会引起森林火灾。,2.(2018玉林)在图中画出与入射光线对应的折射光线。,
3、答案 如图所示,3.(2018达州)完成光路图,根据图中的入射光线或折射光线作出相应的折射 光线或入射光线。,答案 如图所示,学法提点 凸透镜三条特殊光线作图:通过焦点的光线经凸透镜折射后将 平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的 光线经凸透镜折射后传播方向不改变。,考点二 凸透镜成像规律及应用5年5考,4.(2018枣庄)近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,如图所 示。与直接拿手机自拍相比,利用“自拍神器”可以 ( ),D,A.增大像距 B.增大像的大小 C.缩短景物到镜头距离 D.增大取景范围,5.(2018临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸
4、透镜和光屏的位置 如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是 ( )A.该凸透镜的焦距是20 cm B.将蜡烛移动到20 cm刻度线处,移动光屏可得到倒立、放大的实像 C.将蜡烛移动到35 cm刻度线处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移,C,动光屏 D.将蜡烛移动到45 cm刻度线处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移 动光屏,6.(2018淮安)如图所示,蜡烛在光屏上成清晰的像,凸透镜焦距为18 cm。下 列说法正确的是 ( )A.所成的像是虚像 B.所成的像是倒立、放大的 C.蜡烛向左移动所成的像变大,B,D.照相机是利用这一成像原理制成的,7.(2018钦州
5、)通过晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是 利用了放大镜(选填“放大镜”“幻灯机”或“照相机”)的原理。,学法提点 1.凸透镜成像动态变化规律:无论成实像还是虚像,物体靠近焦点, 像就变大。,2.寻找凸透镜焦距的方法 平行光(太阳光)会聚到一点,测量该点(焦点)到光心的距离。光具座上,像大小等于物大小时,像距等于物距,等于2倍焦距。 用一个点光源在凸透镜一侧来回移动,当出现平行光,点光源的位置即焦 点,测量焦点到光心的距离即焦距。,考点三 眼睛和眼镜5年2考,8.(2018广元)如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的视力情况,及 矫正需要选用的透镜分别是 ( )A.远视眼
6、凸透镜 B.远视眼 凹透镜 C.近视眼 凸透镜 D.近视眼 凹透镜,D,学法提点 照相机与眼睛,解教材图易,研真题优易,类型一 综合应用,例1(2018山西,37,3分)如图甲所示,在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸 条。往杯中倒入适量水,透过水杯,看到一个箭头改变了方向(如图乙)。这是 为什么呢?要解决这个问题,首先应抓住影响这个问题的主要因素:圆柱形水 杯装有水的部分具有中间厚边缘薄、透光的特征,忽略掉影响这个问题的次 要因素:物体的材质等,构建凸透镜模型进行研究。根据凸透镜成像规律可以 判定,看到这个方向改变的箭头是放大的实像(选填“实像”或“虚像”)。 凸透镜的这一成像规律在生活中的应
7、用有投影仪(选填“照相机”或“投影 仪”)。,命题亮点 本题主要考查了凸透镜成像规律,利用模型法的思维方式来 进行分析,要注意抓住事物的主要因素,忽略次要因素。真实的生活情景中, 考查凸透镜成像规律的应用,明确凸透镜成倒立、实像的真正含义是关键。,解题思路 (1)凸透镜的特点是中间厚、边缘薄,这是主要特征,其他特征包 括材质、透光等,据此解答。 (2)由凸透镜成像的规律知,当物体在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚 像,应用于放大镜;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实 像,应用于投影仪;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像,应用于照 相机。,1.(2019原创预测)图中是
8、自然界神奇而又常见的现象。叶脉上的水珠相当 于一个放大镜,看到叶脉正立、放大的虚像。而悬在空中的水珠相当于一个 照相机,远处物体成倒立、缩小的实像。,例2(2017山西,16,3分)小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,在光屏上 得到烛焰清晰的缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上 能看到 ( ) A.倒立、放大的像 B.倒立、缩小的像 C.正立、放大的像 D.正立、缩小的像,类型二 选择题,A,命题亮点 用选择题考查学生的科学探究能力。 解题思路 用图像表达实验情景,然后根据光路可逆可以很清楚地得出结 论。,2.(2018烟台)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦
9、距为10 cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化 情况是 ( )A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大 C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小,A,类型三 实验探究,例3(2016山西,34,5分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中: (1)如图甲所示,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光具有会聚作用,该凸透镜焦距是11.0(或11)cm。(2)为了能使像始终成在光屏中心位置,要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大,致在同一高度。如图乙所示的位置示意图,在光屏上得到了一个清晰的像,这 个像是倒立、放大(选填“缩小”或“
10、放大”)的实像,应用此成像规律可制 成投影仪(或幻灯机)。,命题亮点 注重考查学生的科学探究能力,侧重于对实验过程的考查,在教学中要关注学生必做实验,通过实验得出结论,得出结论的过程也是提升能力的过程。 解题思路 熟悉凸透镜成像规律是解决此类试题的关键。,3.(2018滨州)小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像;物体离投影仪的镜 头比较近,成放大的实像;物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此,小明提出的问题是:像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系? (2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑, 则凸透
11、镜的焦距f=10.0cm。 (3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镜放在光具座刻度50 cm位置处 不变,把蜡烛放在刻度10 cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器 是照相机(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。 (4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的 图像,由图像可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐增大。当u2f时,物体移动 速度大于(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度。当fu2f时,物体移动速度小于(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度。,易错点辨析 有时会出现没有具体数据,只能大致看出物距、像距的大小关系,此时可根据 物距大
12、像距小像也小的动态思路判断。如图,物距大于像距,像小,应用于照 相机。,4.(2018河南)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜 及光屏处于图所示位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的 是 ( ) A.光屏上成倒立、缩小的实像 B.图中成像特点与照相机的成像特点相同,C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像 D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像,D,试真题练易,命题点一 透镜成像原理,1.(2017山西,35节选,1分)如图所示是“箭载摄像机”在火箭上升时拍得的 一幅图片,这是光线通过镜头时发生了光的折射(选填“反射”或“
13、折射”) 后在感光元件上所成的像。,命题点二 凸透镜成像规律及应用,2.(2015山西,14,3分)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光 屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。应用这一成像 原理的是 ( )A.潜望镜 B.放大镜 C.照相机 D.投影仪,D,3.(2014山西,36,4分)探究凸透镜成像规律的实验中:(1)小红先将凸透镜正对着太阳光,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,如图甲所示,这一操作的目的是测量凸透 镜的焦距。 (2)实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示的位置时,小红看到在光,屏上成了一个烛焰清晰放大(选
14、填“放大”“等大”或“缩小”)的像,这种 成像规律在实际中的应用有投影仪(幻灯机等)(写出一种即可);要使烛焰在 光屏上所成的像变小,蜡烛位置不动,透镜应远离(选填“靠近”或“远离”) 蜡烛,同时调节光屏位置。,活动课行易,必做实验类,实验一 探究凸透镜成像的规律,【命题点】,1.烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度的目的是使像始终成在光屏 中央。,2.当光屏上成清晰的像时,对掉蜡烛与光屏的位置,光屏上仍可成清晰像 的原因是:在折射现象中,光路可逆。,3.蜡烛燃烧逐渐变短时,像会在光屏上逐渐向上移动。,4.用纸遮住凸透镜一部分后,在光屏上仍能看到烛焰完整的像,只是像会变 暗。,5.光屏上找不
15、到像的原因:烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度。 物距小于一倍焦距。,6.凸透镜成像规律及应用。,7.会对实验数据分析处理,评估实验。,例1(2018德州)小莉同学用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规 律”实验: (1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个 清晰的倒立、放大的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至40 cm刻 度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。 (2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16 cm刻度线处,则人眼在B(选 填“A”“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的4(选填“1” “2”“3”或“4”)。 (3)实验
16、完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所,示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不 改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏远离凸透镜(选填“靠近”或“远 离”)。,1.(2018南京)在“探究凸透镜成像规律”实验中,凸透镜焦距为10 cm。蜡 烛、透镜和光屏的位置如图所示。(1)图中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、等大(选填“放大”“等大”或 “缩小”)的实像。,(2)图中固定蜡烛位置不变,将透镜移到60 cm刻度线处,要在光屏上再次看到 清晰的像,应将光屏向右(选填“左”或“右”)移动。 (3)图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45 cm刻度线处
17、,移动光屏不能(选填 “能”或“不能”,下同)承接到像。把光屏放在蜡烛的左侧,移动光屏不能 承接到像。 (4)图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向 左移动,光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜片是远视(选填“近视”或“远 视”)眼镜的镜片。,小制作类,实验二 自制照相机,例2自己动手制作一架简单的照相机,如图所示,用两个粗细相近的纸筒,使一 个纸筒刚好能套入另一个,在大纸筒前固定一个凸透镜,小纸筒前固定一个半 透明塑料薄膜作为屏幕。应该把小纸筒有(填“有”或“没有”)固定半透 明塑料薄膜的一端套入大纸筒,就制成了简易照相机。用照相机对准某个物 体,调整小纸筒改变像距,观察到的现象是什么?原理是什么? 现象:观察到物体倒立、缩小的像。,原理:物距大于二倍焦距时,像距大于一倍焦距且小于二倍焦距,成倒立、缩 小的实像。,例3观察投影仪,回答问题。(1)A是平面镜,作用是改变光路,如果画面偏下,应将A的张角变大(选填“大” 或“小”)。 (2)投影幕的幕布做得粗糙,会使光线在屏幕上发生漫反射。 (3)若想让屏幕上的字变大,应如何调整物距、像距?,使镜头靠近物体,减小物距,同时使镜头远离屏幕,增大像距。,
