第五講 透鏡及其應用 【考綱要求】1光的折射現象2凸透鏡的焦點、焦距和主光軸3凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用4凸透鏡成放大、縮小的實像和成虛像的條件中5照相機、幻燈機、放大鏡的原理【命題趨勢】日常生活中常見的折射現象是填空題和簡答題的最好物理模型。凸透鏡對光線的作用在作圖題中經常出現，特別是特殊光線經過凸透鏡的折射光路圖，同時，實驗研究凸透鏡成像規律，運用凸透鏡成像規律，分析解決問題仍是這部分考試的重點。【考點探究】考點一、透鏡的作用【例1】完成下列光路圖。 1 2 3 4解析：圖1中的透鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，經過焦點射向凸透鏡的光線應該平行于主光軸射出；圖2中的透鏡是凹透鏡，對光線有發散作用，平行于主光軸的光線經過透鏡后被發散，光線的反向延長線經過透鏡的焦點；圖3中的透鏡是凸透鏡，平行于主光軸的光線應該被會聚到焦點；圖4是凹透鏡，經過光心的光線方向不變。答案：方法總結：透鏡中的三條重要光線要掌握好，不光能根據入射光線畫出折射光線，也應該能根據折射后的光線給出入射光線。考點二 正確理解凸透鏡成像規律【例2】一個物體到凸透鏡的距離是30cm時，在光屏上得到一個放大的實像。若把物體沿凸透鏡的主光軸移到距凸透鏡45cm處，則成像的情況是（ ）A放大的像 B縮小的像 C等大的像 D上述三種情況都可能解析：凸透鏡成像的性質與距離無關，由第一次成倒立、放大的實像可知fu2f.即f30cm2f,由此可判斷焦距的范圍是15cmf2f)，成倒立、縮小的實像(像距：fv2f)，如照相機； (2)物體在焦距和二倍焦距之間(fu2f)。如幻燈機。 (3)物體在焦距之內（uf）,成正立、放大的虛像。【例3】 考點三 透鏡的應用【例3】如圖是眼睛的成像光路，下列說法正確的是( ) A、甲是近視眼，應戴凸透鏡眼鏡；乙是遠視眼，應戴凹透鏡眼鏡； B、 甲是遠視眼，應戴凸透鏡眼鏡；乙是近視眼，應戴凹透鏡眼鏡； C、甲是遠視眼，應戴凹透鏡眼鏡；乙是近視眼，應戴凸透鏡眼鏡； D、甲是近視眼，應戴凹透鏡眼鏡；乙是遠視眼，應戴凸透鏡眼鏡。解析：甲圖中光線會聚于視網膜前，屬于提前會聚，所以應配戴一個凹透鏡使光線發散一些。從而使進入眼睛的 光線正好會聚于視網膜上，而乙圖情況與甲圖正好相反，所以應配戴凸透鏡。答案：D 方法總結：人的眼睛像一架神奇的照相機，晶狀體相當于照相機的鏡頭（凸透鏡），視網膜相當于照相機內的膠片。近視眼看不清遠處的景物，需要配戴凹透鏡；遠視眼看不清近處的景物，需要配戴凸透鏡。【經典考題】1（2分）（2013永州）透鏡在我們的生活、學習中應用廣泛，下列說法正確的是（）A.近視眼鏡利用了凹透鏡對光的發散作用 B照相時，被照者應站在鏡頭二倍焦距以內C顯微鏡的目鏡成正立、縮小的虛像D借助放大鏡看地圖時，地圖到放大鏡的距離應大于一倍焦距2（3分）（2013綿陽）凸透鏡是一種基本光學元件，在生活中有廣泛的應用下列說法正確的是（）A用放大鏡觀察小物體時，小物體應放在一倍焦距與二倍焦距之間B如果是遠視眼，應當用凸透鏡加以矯正C照相機照全身照時，所成像是正立、縮小的實像D小孔成像和凸透鏡成像都是由光的折射形成的3（2分）（2013阜新）小麗同學把一個凸透鏡正對著太陽光，在距離凸透鏡20cm處得到一個最小最亮的光斑若她用此來觀察地圖上較小的字，則凸透鏡到地圖的距離應（）A小于20cmB大于20cm小于40cmC等于40cmD 大于40cm4（2013齊齊哈爾）小云利用焦距為10cm的凸透鏡進行了“探究凸透鏡成像的規律”的實驗，當光屏上出現燭焰清晰的像時，測得光屏到透鏡的距離是40cm，則光屏上出現的是一個 （選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像。應用這一成像原理制成的光學儀器是 （答出一個即可）。5（2013四川自貢）在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示（1）其中明顯還需要調整的是 。調整后恰好能從光屏上觀察到倒立、 （選填“縮小”或“放大”的實像，該成像特點可作為 的原理（選填“照相機”或“電影放映機”）（2）此時，小明拿來一只眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，且較靠近凸透鏡結果，光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠離凸透鏡的方向移動適當距離時，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像由此可見，這只眼鏡是 （填“凸”或“凹”）透鏡，戴這種眼鏡人的眼睛的缺陷是 （選填“近視”或“遠視”）【模擬預測】1在探究凸透鏡成像規律的實驗中，小聰選用了焦距為10cm的凸透鏡。他將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上35cm刻度線處，當光屏一動到如圖26所示刻度線處時，在光屏上恰好呈現出燭焰清晰的像。如果將蠟燭從圖中位置移動，關于該實驗下列說法正確的是（ ）A蠟燭向左移動2cm，光屏應向右移動到適當位置才能呈現燭焰清晰的像B蠟燭向右移動10cm，光屏應向右移動到適當位置才能呈現燭焰清晰的像C蠟燭向右移動2cm，光屏應向右移動到適當位置才能呈現燭焰清晰的像D蠟燭移到20cm刻度線處，光屏應移動到70cm刻度線處才能呈現燭焰清晰的像2.如圖所示，將凸透鏡固定在光具座上某位置（圖中未標出），點燃的蠟燭放在光具座上的a點，調節光屏的位置，在光屏上得到燭焰清晰縮小倒立的像；將蠟燭從a點滑到b點后，再移動光屏，屏上得到清晰的像變小。則（ ） A凸透鏡位于a點左側B凸透鏡位于b點右側 C蠟燭在a點時，像距大于二倍焦距D蠟燭在b點時，像距大于二倍焦距3. 5月12日上午，央視5臺直播了“中國萬達”2013黃河口(東營)國際馬拉松賽。此次比賽首次啟用航拍，向國內外全方位展示賽事盛況，展現了東營市生態文明典范城市的發展成果。已知攝像機鏡頭相當于一個凸透鏡，航拍時物距大于2倍焦距。關于航拍成像的性質，下列說法正確的是（ ）A放大、正立的實像 B放大、倒立的實像C縮小、正立的實像 D縮小、倒立的實像4.把一物體放在凸透鏡前，在凸透鏡另一側12cm處的光屏上得到一個縮小的實像，該凸透鏡的焦距可能是（ ） A.10cm B.12cm C.24cm D.6cm5. 為了保證人們的安全，在城市的很多地方都安裝了攝像頭，該裝置的光學統主要是凸透鏡，通過該裝置能記錄車輛及行人 、 的實像. 6.圖中凸透鏡的焦距是10cm，蠟燭位置如圖所示，光屏應放在透鏡 側 范圍才能得到 的清晰實像。7如圖12所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個點，F為焦點日常生活中所用的幾種光學儀器的成像原理與物體在不同點時的成像情況相對應，其中照相機是根據物體放在 點時的成像特點制成的，幻燈機是根據物體放在 點時的成像特點制成的a b c d2fFF8小明用薄膜充水后制成水透鏡模擬眼球中的晶狀體，來比較正常眼、近視眼和遠視眼的焦距大小。實驗中測得甲圖焦距為10cm，再將甲分別擠壓成乙圖、丙圖的形狀，并分別測量焦距，如圖10所示。（1）測得焦距小于10cm的是圖_，模擬近視眼的是圖_。（2）在同一位置，用甲、乙、丙透鏡分別對著遠處的某一物體，移動光屏得到清晰的像，其中像距較大的是_圖。（3）目前很多近視患者戴隱形眼鏡來矯正視力。隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片，可隨著眼球運動，其中心厚度只有0.05mm，則此鏡片的邊緣厚度_0.05mm（選填“小于”、“等于”或“大于”)，此鏡片對光有_作用（選填“會聚”或“發散”)