專題03透鏡及其運(yùn)用

尊知識導(dǎo)航

_凸透鏡_、類型

凹透鏡］'

|號叫

透鏡

7｝倒立、縮小的實(shí)像

凸透鏡：會聚，，u>2f(------------------------

對光線的作用JZ----也用：照相機(jī)

凹透鏡：發(fā)散

倒立、等大的實(shí)像

義工應(yīng)用「測焦距

近視眼鏡眼睛的視物原理、

眼睛和眼鏡透鏡及_乂凸透鏡

(凹透鏡),-K倒立、放大的實(shí)像

其應(yīng)用,「成椽版律產(chǎn)

遠(yuǎn)視眼鏡近視眼、遠(yuǎn)視眼矯正一4fcuclfi--------------------------------

應(yīng)用：投影機(jī)、幻燈機(jī)

(凸透鏡)一-----1

顯微鏡的成像規(guī)律,正立、放大的虛像

望遠(yuǎn)鏡的成像規(guī)律建微鏡和望遠(yuǎn)填U應(yīng)用,放大鏡

Q知識整理

一、透鏡

1.透鏡的種類:

(1)中間比邊緣厚的透鏡叫鏡，它對光有作用.

(2)中間比邊緣薄的叫鏡，它對光有作用.

2.焦點(diǎn)：

(1)跟主光軸的光，通過凸透鏡折射后于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)(如圖甲)，一般用字

母“F”表示.

(2)跟主光軸的光，通過凹透鏡折射后，折射光線的過凹透鏡的虛焦點(diǎn)(如圖乙).

(1)平行入焦點(diǎn)出：即跟主光軸的光，通過凸透鏡折射后會聚于焦點(diǎn).

(2)焦點(diǎn)入平行出：即從焦點(diǎn)射入的光，通過凸透鏡折射后跟主光軸.

(3)過光心不變向：過光心的光線傳播方向

注意：凹透鏡的三條特殊光線的規(guī)律和凸透鏡相同，不同點(diǎn)是凹透鏡的延長線或反向延長線過虛焦點(diǎn).

二、探究凸透鏡成像規(guī)律

1.凸透鏡成像的規(guī)律與應(yīng)用：

物距M與焦距/像距V與焦距/像的性質(zhì)

應(yīng)用

的關(guān)系的關(guān)系正立或倒立放大或縮小實(shí)像或虛像

u>2ff<v<2f縮小照相機(jī)

"=2fv=2f倒立等大實(shí)像不作要求

f<u<Vv>2f放大投影儀

u<f不作要求正立放大虛像放大鏡

【注意】

(1)物距為4時(shí)是像放大與縮小的分界點(diǎn)，物距為了時(shí)是實(shí)像與虛像的分界點(diǎn).

(2)物體靠近焦點(diǎn)時(shí)，像會遠(yuǎn)離凸透鏡且像會變大；物體遠(yuǎn)離焦點(diǎn)時(shí)，像會靠近凸透鏡且像會變小.

(3)v=u=2f,經(jīng)常用來測量凸透鏡的焦距.

2.實(shí)像與虛像的比較

實(shí)像虛像

成因由實(shí)際光線會聚而成由實(shí)際光線的反向延長線相交而成

承接能用光屏承接不能用光屏承接

正倒倒立正立

觀察都能用眼睛觀察到

拍攝都能用照相機(jī)拍攝

【注意】區(qū)分實(shí)像與虛像的四個(gè)方法：

①看光路，實(shí)際光線會聚而成的是實(shí)像，實(shí)際光線反向延長線相交而成的是虛像；

②看承接，能用光屏承接的是實(shí)像，不能用光屏承接的是虛像；

③看正倒，倒立的是實(shí)像，正立的是虛像；

④根據(jù)各器件的成像特點(diǎn)判斷。

三、凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用

1.照相機(jī)：利用物體到凸透鏡的距離大于兩倍焦距時(shí)，成、、的原理制成.

2.幻燈機(jī)、投影儀、電影機(jī)：利用物體到凸透鏡的距離小于兩倍焦距大于一倍焦距時(shí)，成

的原理制成.

3.放大鏡：利用物體到凸透鏡的距離小于一倍焦距時(shí)，成、、的原理制成.

四'近視眼和遠(yuǎn)視眼

1.眼睛成像原理與照相機(jī)相同，晶狀體相當(dāng)于一個(gè)，視網(wǎng)膜相當(dāng)于，物體經(jīng)晶狀體后在視網(wǎng)

膜上成、、.

（1）遠(yuǎn)處景物的像落在視網(wǎng)膜前方時(shí)叫近視眼，需戴鏡來矯正.

（2）遠(yuǎn)處景物的像落在視網(wǎng)膜后方時(shí)叫遠(yuǎn)視眼，需戴鏡來矯正.

Q考點(diǎn)講解

考點(diǎn)1：透鏡作圖

【例1】（2022.江蘇揚(yáng)州）如圖，請完成光線通過凸透鏡的光路圖。（P是凸透鏡的焦點(diǎn)）

【例2】（2022?貴州黔東南）如圖所示，請分別畫出的入射光線和C。的折射光線。

【例3】（2022?廣東廣州）如圖，凸透鏡的焦點(diǎn)為E光心為。。

凸透鏡

主光--軸-?-

F

①在圖中畫出S點(diǎn)發(fā)出的光線a經(jīng)過透鏡光心后的光線

②S點(diǎn)發(fā)出的一條光線經(jīng)過透鏡后與主光軸平行，在圖中畫出上述光路。

規(guī)律;端法

凸透鏡和凹透鏡各有三條特殊的光線，可據(jù)此來畫出透鏡的光路圖.

…節(jié)4+

（1）凸透鏡和凹透鏡都會使光產(chǎn)生折射，并且折射光線和入射光線一定分居在透鏡的兩側(cè)；

（2）對于凸透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于焦點(diǎn)；根據(jù)光路可逆原理，由凸透鏡焦點(diǎn)發(fā)出

的光經(jīng)過凸透鏡后變成平行于主光軸的光線；

（3）對于凹透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后，折射光線的反向延長線通過入射光線一側(cè)的焦點(diǎn)；

根據(jù)光路可逆原理，延長線交于焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)過凹透鏡后，變成平行于主光軸的光線；

（4）經(jīng)過凸透鏡和凹透鏡光心的光線傳播方向都不改變；

（5）光線一定要標(biāo)出箭頭，表示光的傳播方向；

（6）光線的反向延長線一定要用虛線表示.

完成如圖所示的光路圖

2.（2022?甘肅天水.八年級期末）如圖所示，薄凸透鏡與薄凹透鏡恰好共著同一個(gè)主光軸和同一個(gè)焦

點(diǎn)R一條入射光線射向薄凹透鏡的右側(cè)焦點(diǎn)凡請?jiān)趫D中作出這條入射光線經(jīng)過薄凹透鏡和薄凸透鏡折射

的光路圖。

3.如圖，已知圖中49是48的像，請?jiān)趫D中畫出透鏡，并確定透鏡的兩個(gè)焦點(diǎn)且用尸標(biāo)示出來。

4.如圖，MV為凸透鏡L的主光軸，為物體A3通過凸透鏡所成的虛像，請通過作圖標(biāo)出凸透鏡L

和焦點(diǎn)廠的位置。

A'

A

A

M才BN

5.如圖所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，"為蠟燭在光屏上所成的像，根據(jù)透鏡成像規(guī)律畫

出凸透鏡及其焦點(diǎn)的位置。

AA

M~~N

@A'

考點(diǎn)2：透鏡運(yùn)用

【例4】（2022?山東泰安）光學(xué)知識在我們的生活、學(xué)習(xí)中有著廣泛應(yīng)用。下列說法中（）。

①近視鏡是凸透鏡，利用了凸透鏡對光有會聚作用

②照相時(shí)，被照者應(yīng)位于鏡頭二倍焦距以外

③放大鏡能放大地圖，利用了光通過凸透鏡能成正立、放大的實(shí)像的原理

④陽光下綠樹的影子是光沿直線傳播形成的

A.只有①④正確B.只有②④正確

C.只有②③正確D.只有①③正確

【例5】（2022?湖北省黃岡市、孝感市、咸寧市）2022年5月10日，在蔚藍(lán)地球的映襯下，我國發(fā)射

的天舟四號貨運(yùn)飛船成功對接空間站天和核心艙。如圖所示是對接過程中核心艙上攝像機(jī)拍攝的照片。下

列說法正確的是（）。

A.核心艙攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡；

B.光通過攝像機(jī)的鏡頭都是沿直線傳播；

C.地球通過核心艙上攝像機(jī)的鏡頭成虛像;

D.天舟四號靠近核心艙時(shí)，它在核心艙攝像機(jī)上成的像逐漸變小

規(guī)律

熟悉凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用：（1）當(dāng)尸a=4時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；（2）照相機(jī)和人的眼睛都是利用

心成倒立、縮小的實(shí)像；投影儀和幻燈機(jī)都是利用姓“才成倒立、放大的實(shí)像；放大鏡是利用比勺成正

立、放大的虛像.

?躡蹋瀏!蚓

1.（2022.湖北宜昌）如圖所示是一種常見的投射燈，它的成像鏡頭可簡化為一一個(gè)凸透鏡，能把投影

片成投射到地面，下圖中能正確反映其成像原理的示意圖是（）。

2.（2022?河南省）小明用透明塑料盒設(shè)計(jì)了一個(gè)昆蟲標(biāo)本觀察器，如圖所示。盒底上放標(biāo)本，盒蓋上

嵌入一凸透鏡。有焦距為5cm和10cm的兩種凸透鏡，為了在盒蓋上方附近，通過凸透鏡觀察到標(biāo)本正立、

放大的像，凸透鏡焦距/與盒高選擇合理的是（）。

A.戶5cm/z=10cmB.y=10cm〃=12cm

C./=5cm/i=12cmD./=10cmh=6cm

3.（2022?山西省）如圖所示，是創(chuàng)新小組的同學(xué)們自制的照相機(jī)。在較暗的教室內(nèi)，讓凸透鏡對著明

亮的室外，拉動(dòng)紙筒，在半透明膜上可看到室外實(shí)驗(yàn)樓清晰的像，若想在半透明膜上成實(shí)驗(yàn)樓更大清晰的

像，下列做法正確的是（）。

鏡頭

半透明域可滑動(dòng)紙筒

A.相機(jī)向前移，紙筒向前伸B.相機(jī)向后移，紙筒向后縮

C.相機(jī)不移動(dòng)，紙筒向后縮D.相機(jī)和紙筒的位置均不變

4.（2022?湖北十堰）如圖是某校園監(jiān)控?cái)z像頭，從安保室電腦上可以看到此攝像頭拍攝的學(xué)生出入校

園的畫面，攝像鏡頭所成的像與下列設(shè)備成像特點(diǎn)相同的是（）。

A.汽車觀后鏡B.照相機(jī)C.投影儀D.放大鏡

5.（2022?山西省）如圖所示，西漢時(shí)期的《淮南萬畢術(shù)》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其

影，則火生。”請你用學(xué)過的光學(xué)知識判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成鏡，若要“火生”應(yīng)把“艾”

放在鏡的___________位置。

考點(diǎn)3：眼睛與眼鏡

【例6】（2022.四川自貢）現(xiàn)代生活，智能手機(jī)給人們帶來了許多便利，但長時(shí)間盯著手機(jī)屏幕，容

易導(dǎo)致視力下降。如圖所示，關(guān)于近視眼及其矯正的原理圖正確的是（）。

規(guī)贈法

（1）近視眼是由于晶狀體太厚,折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長而造成的.因此來自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光

會聚在視網(wǎng)膜前，到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)已經(jīng)不是一點(diǎn)而是一個(gè)模糊的光斑了，所以近視眼只能看清近處物體,看不清

遠(yuǎn)處的物體.近視眼的人應(yīng)配戴凹透鏡進(jìn)行矯正,利用了凹透鏡能使光線發(fā)散的特點(diǎn)，在眼睛前面放一個(gè)合適

的凹透鏡,就能使來自遠(yuǎn)處物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，如左下圖所示.

（2）遠(yuǎn)視眼是由于晶狀體太薄，折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短，來自近處一點(diǎn)的光，還沒有會聚成

一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜了，在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)模糊的光斑.遠(yuǎn)視眼的人應(yīng)配戴凸透鏡進(jìn)行矯正，利用了凸透鏡能

使光線會聚的特點(diǎn)，在眼睛前面放一個(gè)凸透鏡，就能使來自近處物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，如右上圖所示.

1.（2022?四川遂寧）小陳發(fā)現(xiàn)爺爺看書報(bào)時(shí)將書報(bào)拿得很遠(yuǎn)，根據(jù)所學(xué)知識想到人的眼睛與

（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問題是因?yàn)榫铙w太薄造

成的（選填“近”或“遠(yuǎn)”）視眼。于是他建議父母帶爺爺?shù)窖坨R店選配一副由___________透鏡制

成的老花鏡。

2.（2022?四川成都）眼睛成像情況與__________成像情況相同（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”），

青少年如果不注意用眼衛(wèi)生，容易患上近視，近視眼用凹透鏡來矯正，這是利用了凹透鏡對光

的作用。

3.（2022?四川樂山）日常生活中，不注意用眼衛(wèi)生長期用眼疲勞就可能患上近視眼。近視眼成像于視

網(wǎng)膜（選填“前”或“后”），為嬌正視力需要佩戴____________（選填"凹”或“凸”）透鏡。

考點(diǎn)4：探究凸透鏡成像的規(guī)律

【例10】（2022.安徽?。┌淹雇哥R正對著太陽，在距凸透鏡10cm的光屏上得到一個(gè)最小、最亮的

光斑。若將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在此凸透鏡前30cm處，在凸透鏡的另一側(cè)調(diào)節(jié)光屏的位置，可得到燭焰

清晰的（）。

A.倒立、縮小的實(shí)像B.倒立、放大的實(shí)像

C.倒立、等大的實(shí)像D.正立、放大的虛像

【例11】（2022?四川內(nèi)江）關(guān)于圖中“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）。

光屏

▼『（

凸誘鏡7

A.圖中蠟燭到凸透鏡的距離設(shè)為/<“<2/（/為焦距）；

B.圖中凸透鏡成像規(guī)律與投影儀的成像原理相同；

C.圖中光路圖說明光在不同介質(zhì)間傳播的方向一定改變；

D.從不同方向能看清光屏上的像，是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生了漫反射

1.（2022?四川達(dá)州）清晨，太陽從東方冉冉升起，云縫中射出道道霞光，它讓我們的大千世界五彩繽

紛，讓我們的世界擁有了無窮奧妙。下列對光的世界的探究中，結(jié)論正確的是（）。

A.甲圖，通過注入氣泡的水球，我們看到太空授課的王亞平成“一正一倒”兩個(gè)像，其中正立的是虛像,

倒立的是實(shí)像;

B.乙圖，央視春晚節(jié)目舞蹈詩劇《只此青綠》的臨水起舞畫面中，舞者在舞臺上的“倒影”和小孔成像

的原理相同；

C.丙圖，光源經(jīng)凸透鏡在光屏上成一清晰的像，此時(shí)飛來一只小蟲落在凸透鏡上，則光屏上光源的像

不完整；

D.丁圖，小薇按照圖示將眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上清晰的像變模糊，只將光屏靠近凸透鏡

時(shí)，又能在光屏上看到清晰的像，則該眼鏡是近視眼鏡

2.（多選）（2022?河北?。┬∶骼萌鐖D所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。將蠟燭放在凸透鏡左側(cè)

適當(dāng)位置，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，分