专题03 透镜及其应用（讲义）（解析版）.docx

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1、专题03透镜及其应用（讲义）（解析版）考情分析2知识建构3考点一透镜4夯基必备基础知识梳理4提升必考题型归纳7考向Ol透镜与透镜对光的作用7考向02利用透镜三条特殊光线作图8考点二生活中的透镜10夯基必备基础知识梳理10提升必考题型归纳12考向01照相机、投影仪、放大镜12考向02实像和虚像14考点三凸透镜成像的规律15夯基必备基础知识梳理15提升必考题型归纳18考向01凸透镜成像规律及其应用19考向02探究凸透镜成像规律21考点四眼睛和眼镜24夯基必备基础知识梳理24提升必考题型归纳26考向01眼睛的构造及视物原理26考向02近视眼的成因与矫正27考向03远视眼的成因与矫正29一、课标考点分

2、析考点内容课标要求命题预测透镜对光的 作用认识凸透镜的会聚作用 和凹透镜的发散作用透镜对光的作用是透镜及其应用的基础，尤其是透镜在生活中 的应用大都是利用透镜对光的作用。对此考点的考查多是作图题、 选择题和填空题，命题点有：认识透镜对光的作用、透镜在生活中 的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等透镜在生活 中的应用r解凸透镜的应用一放 大镜、照相机和投影仪属于常考热点。考查题型主要有选择题、填空题，有时也会出现在 实验探究题中。命题点有：生活中常见透镜的应用及特点，放大镜、 照相机与投影仪的成像特点等凸透镜成像规律通过实验探究，知道凸透镜成像规律是常考热点，也是分值较多的考查内容。常考题型有选择

3、题、填空 题和实验探究题。命题点有：凸透镜成像规律、凸透镜成像过程中 的动态变化、探究凸透镜成像规律等眼睛与眼镜了解人眼成像的原理；了解近视眼和远视眼的成因与矫正眼睛是架精密的光学仪器，也是考查方向较为集中的考点，所以认 识眼睛的构造和成像原理是解答此类考题的基础。考查题型主要集 中在选择题、填空题。命题点有：眼睛的成像原理、近视眼与远视 眼的成因及矫正方法等透镜作图会画简单的光路图属于常考热点，考查基础是透镜的三条特殊光线，考查题型是作图 题，分值一般在2-3分。命题点有：给出入射光线画折射光线、给 出物画物在透镜中的像、山折射光线和入射光线找透镜的类型及位 置等二、考情分析透镜及其应用是中

4、考必考内容。由于各地区对试卷结构设置不同，本部分的考题少则一道题，多 则两道题，分值在2-5分之间；考题类型多样，主要有选择题、填空题、作图题、实验题和解答题等。备考应注意一下内容：凸透镜成像规律与实验探究、透镜的三条特殊关系、生活中的透镜及成像原理、 眼睛与眼镜等。本部分考题由于必考，分值也较高，中考的备考应该下功夫认真做好复习，在常考热点的考向、类型 下功夫，相信大家一定会取得满意的分数。凹透镜应用规律照相机投影仪成像原理像的调节（物近像远像变大）成像原理（fu2f）像的调节 一（物近像远像变大）成像原理（/）像的调节 一（物近像近像变小）考点一透镜夯基必备基础知识梳理一、凸透镜和凹透镜1

5、 .透镜的概念透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一 侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。2 .透镜的分类种类概念图示实例凸透镜中间厚边缘薄的透镜II)O.放大镜凹透镜中间海边缘厚的透镜1(近视眼镜3.透镜的主光轴和光心名称概念图示主光轴通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，筒称主轴。每个透镜 M 依均一J-Ja都有一个主轴，主轴用点线表示Ia说.T TCiVCi/、光心透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，、 /凹透镜Z TT这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心二、透镜对光的作用L实验探究：探究对光

6、的作用(1)凸透镜对光的作用如图所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一 点。(2)凹透镜对光的作用如图所示，让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开, 但其反向延长线交于主光轴上的一点。实验图示意图【探究归纳】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫会聚透镜，凹透镜 又叫发散透镜。2,对“会聚作用”和“发散作用”的理解(1)凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光 将主光轴方向偏折，如图所示。(2)凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方

7、向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光 将向远离主光轴方向偏折，如图所示。易错会聚作用光一定会聚，发散作用光一定发散(1)会聚作用是指能使光汇拢，但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示，凸透镜使通 过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。(2)发散作用是指能使光发散，但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示，凹透镜对通过 它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一点。3.透镜中的光路是可逆的由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是可逆的。三、焦点和焦距1 .透镜的焦点和焦距焦点焦距图示凸透镜凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光

8、轴 上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点焦点F到光心O的距离叫焦 距，用f表示，凸透镜两侧 的焦距相等1J卧e/W凹透镜凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的 光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点 不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表 示。凹透镜两侧各有一个虚焦点虚焦点F到光心。的距离叫 焦距，用f表示，凹透镜两 侧的焦距相等-/-圃（1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短；（2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程 度越大，即凸透镜的会聚作用越强；（3）根据光路可逆，若把点光源放在凸透镜

9、的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成 平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。2 .粗测凸透镜焦距的方法如图所示，让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的 距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离， 即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。四、透镜的三条特殊（主要）光线三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另 一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表：凸透镜C ;C F ICr 7 c通过光心的光线经凸透镜折射后，传

10、播方向不变平行于主光轴的光线经凸透镜折 射后，经过另一侧的焦点通过焦点的光线经凸透镜折射后 平行于主光轴凹透镜CFl二CFk C经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变平行于主光轴的光线经凹透镜折 射后，折射光线的反向延长线经过 叫透镜同侧虚焦点射向凹透镜另一侧虚焦点的光线 经凹透镜折射后，平行于主光轴提升必考题型归纳考向Ol透镜与透镜对光的作用（1）判断透镜类型的方法根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型并不可靠，要通过比较透镜中间与边缘的厚度来 确定透镜的类型，因为有的透镜可能是一面图一面凹。（2）根据透镜对光的作用判断：折射光线相对于入射光线会聚了，则经过的透镜是凸透镜；折 射光线相对

11、于入射光线发散了，则经过的透镜是凹透镜。（3）平行光聚焦法粗侧凸透镜的焦距：太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光 垂直于透镜入射，此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果 不正对太阳光，最小光斑并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。【例1】（2023鄂州）如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出口期信息，光滑 透明凸起部分相当于,观看到的是口期数字（选填写“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小与小明本人相比 （选填“变大”、“变小”或“不变” ）O【答案】凸透镜；虚；不变。【

12、解析】口 2透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，手表数字在凸透 镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像。3手表的背面打磨得非常光滑，相当于平面镜，能清晰地照出小明像，由平面镜成像的特点可知，所 成的像与小明本人大小相同。【变式1-1（2023 恩施）幻灯机的镜头相当于一个（）。A.凸镜 B.凹透镜 C.凸透镜 D,凹镜【答案】Co【解析】幻灯机是利用凸透镜成倒立放大的实像的原理制成的，所以它的镜头相当于一个凸透镜，故C 符合题意，ABD不符合题意。故选C。【变式1-2（2023济宁）有些人的眼睛只能看清远处的物体，而不能看清近处的物体，这样的眼睛需佩戴 （选填“凸透镜”

13、或“凹透镜”）矫正。这种透镜对光有作用。【答案】凸透镜；会聚。【解析】1 2眼睛只能看清远处的物体，而不能看清近处的物体，平行光线进入眼睛，经过晶状体 折射后在视网膜后面成像，当物距变大时像距减小就能看清楚，这是远视眼，需要佩戴凸透镜来矫正。因 为凸透镜对光有会聚的作用，可以使光线进入晶状体后缩小折射范围，使像可以刚好成在视网膜上。【变式3】（2023 重庆B）请根据画出的光线，在答图中虚线框内画出一个适当的透镜。【解析】平行的光线经透镜折射后变得发散，因此该透镜起发散作用，为凹透镜，如下图所示:考向02利用透镜三条特殊光线作图方法技熟记透镜三条特殊光线（主要光线）经透镜折射后的传播规律，并分

14、清凸透镜和凹透镜三条特 殊光线的异同。利用透镜的三条特殊光线作图时，一定要注意：（1） 一定要用尺规作图；（2）不要遗漏光线的箭头：（3）光线用实线，辅助线用虚线。【例2】（2023 陕西A）如图，。为凸透镜的光心，为凸透镜的焦点，请分别画出两条入射光线通过 凸透镜后的折射光线。【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，通过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不 改变，由此作出对应的折射光线如图所示：【变式2-1】如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线。 MBB 0att* MB OMB 0v OMB . 一 1 0o OF OFI【解析】过焦点的光线，经过凸透镜折射后，折射光线要平行于主光轴；平行于主光轴的光线，经过 凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，作图如下：-h-T-卞 一0引【变式2-2（2023 遂宁）请根据图中凸透镜折射后的光线，作出凸透镜的入射光线和经平面镜反射 后的光线。【解析】经凸透镜折射后的光线过焦点，说明入射光线平行于主光轴，据此作出凸