《透鏡及其應(yīng)用》全章復(fù)習(xí)與鞏固（基礎(chǔ)）責(zé)編：雒文麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.識(shí)別凸透鏡和凹透鏡，知道凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用；2.知道凸透鏡的光心、主光軸、焦點(diǎn)和焦距；3.理解凸透鏡成像規(guī)律；4.知道照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡的成像原理；5.知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因和矯正。【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、凸透鏡和凹透鏡1、透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡；中間薄，邊緣厚的透鏡叫凹透鏡     2、主光軸：通過兩個(gè)球面球心的直線。
3、光心（O）：主光軸上的一個(gè)特殊點(diǎn)，通過這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不改變。
　　　
　　　　　　　　　　　凸透鏡　　　　　　　　　　　　　　　　　 凹透鏡
4、焦點(diǎn)（F）：凸透鏡使跟主光軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)。凹透鏡使跟主光軸平行的光線發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。
5、焦距（）：焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。如圖：
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　凸透鏡　　　　　　　　　　　　　　　　　 凹透鏡
6、對(duì)光線的作用：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，也叫會(huì)聚透鏡；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，也叫發(fā)散透鏡。
要點(diǎn)詮釋：1、凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)；2、放在凸透鏡焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的發(fā)散光束，經(jīng)過凸透鏡折射之后變成平行光束，幻燈機(jī)、投影儀、舞臺(tái)上的追光燈等儀器就是利用了這一原理；3、凹透鏡的虛焦點(diǎn)，“虛”表示該點(diǎn)并不是實(shí)際光線的交點(diǎn)，而是逆著凹透鏡折射光線的方向看去。要點(diǎn)二、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用1、凸透鏡成像規(guī)律： 　物的位置像的位置像的性質(zhì)應(yīng)用舉例凸
透鏡u=∞
（平行光）v=f像與物異側(cè)成一點(diǎn)測(cè)定焦距u＞2f2f＞v＞f縮小、倒立、實(shí)像照相機(jī)u=2fv=2f等大、倒立、實(shí)像測(cè)定焦距2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、實(shí)像投影儀u=fv=∞同側(cè)不成像 u＜fv＞f放大、正立、虛像放大鏡凹透鏡物在鏡前任意處v＜U同側(cè)縮小、正立、虛像　2、口訣記憶：總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律，可簡(jiǎn)要?dú)w納成“一焦分虛實(shí)，二焦分大??；成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時(shí)，物近像近，像變小。”（1）“一焦分虛實(shí)”：物體在一倍焦距以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外成實(shí)像。
（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦點(diǎn)除外）；物距大于二倍焦距成縮小的像。
（3）“成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大”：成實(shí)像時(shí)，物體靠近透鏡，像遠(yuǎn)離透鏡，像逐漸變大。（4）“成虛像時(shí)，物近像近，像變小”：成虛像時(shí)，物體靠近透鏡，像也靠近透鏡，像逐漸變小。3、凸透鏡成像應(yīng)用：（1）照相機(jī)：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來(lái)自物體的光經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠片上，成倒立、縮小的實(shí)像。
（2）投影儀：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來(lái)自投影片的光通過凸透鏡后成像，再經(jīng)過平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實(shí)像。
（3）放大鏡：成正立、放大的虛像。
要點(diǎn)詮釋：實(shí)像和虛像的區(qū)別：（1）成像原理不同：物體發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件會(huì)聚而成的像為實(shí)像，經(jīng)光學(xué)器件后光線發(fā)散，反向延長(zhǎng)相交形成的像叫虛像。（2）成像性質(zhì)上的區(qū)別：實(shí)像倒立的，虛像是正立的。（3）接收方法上的區(qū)別：實(shí)像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虛像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。要點(diǎn)三、眼睛和眼鏡1、近視眼：只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。2、成因：晶狀體變得太厚，折射光的能力太強(qiáng)或由于眼球在前后方向上太長(zhǎng)，來(lái)自遠(yuǎn)處的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜之前，視網(wǎng)膜上得不到清晰的像。如圖：3、矯正：佩戴合適的凹透鏡          4、遠(yuǎn)視眼：只能看清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體。5、成因：晶狀體太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，來(lái)自近處物體的光線發(fā)散程度較大，光會(huì)聚到了視網(wǎng)膜之后。6、矯正：佩戴合適的凸透鏡               要點(diǎn)詮釋：1、近視眼是因?yàn)檠劬φ{(diào)節(jié)能力減弱或是眼球前后過長(zhǎng)造成的，近視眼應(yīng)選用適當(dāng)度數(shù)的近視鏡片進(jìn)行矯正，近視眼鏡是由凹透鏡制成的。2、矯正遠(yuǎn)視眼，增強(qiáng)對(duì)光的折射作用。可配戴用凸透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入眼睛，會(huì)聚點(diǎn)就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。要點(diǎn)四、凸透鏡成像作圖1、凸透鏡的三條特殊光線：（1）通過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲；（2）通過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸如圖乙；（3）跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)如圖丙。2. 凹透鏡的三條特殊光線（1）通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲；（2）射向凹透鏡的光線如果其延長(zhǎng)線通過虛焦點(diǎn)，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸如圖乙；（3）跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)如圖丙。 【典型例題】類型一、透鏡對(duì)光線的作用1.（2015?睢寧縣校級(jí)一模）晉代張華的《博物志》中記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則得火。”“削冰令圓’’就是把冰塊制成            鏡；要得火，應(yīng)把“艾”放在鏡的           位置。【答案】凸透；焦點(diǎn)【解析】要取火需要將光線會(huì)聚，所以應(yīng)該將冰塊制成凸透鏡，透鏡會(huì)把光線集中在焦點(diǎn)上時(shí)，所以當(dāng)把艾放在焦點(diǎn)上時(shí)，會(huì)隨著溫度的升高達(dá)到燃點(diǎn)時(shí)即可燃燒，故答案為：凸透；焦點(diǎn)。【總結(jié)升華】此題考查了凸透鏡的特點(diǎn)及靈活利用凸透鏡解決生活實(shí)際問題的能力，是中考考查的熱點(diǎn)。舉一反三：
【變式】關(guān)于透鏡對(duì)光的作用的討論，不正確的是（　　）A．跟主光軸平行的光線通過凸透鏡折射后光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚在焦點(diǎn)上B．凸透鏡能使會(huì)聚光線提前會(huì)聚C．跟主光軸平行的光線通過凹透鏡成發(fā)散光線D．凹透鏡能使會(huì)聚光線延后會(huì)聚【答案】A 類型二、凸透鏡成像規(guī)律2. （2016?德州校級(jí)一模）當(dāng)物體距凸透鏡5f處沿主光軸逐漸向f處移動(dòng)時(shí)，在光屏上成的像一定是（　　）A．倒立的實(shí)像，像的大小逐漸減小B．倒立的實(shí)像，像的大小逐漸增大C．倒立的虛像，像的大小逐漸減小D．正立的實(shí)像，像的大小逐漸增大【思路點(diǎn)撥】據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，物體放在焦點(diǎn)之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像，物距越小，像距越大，實(shí)像越大。【答案】B【解析】物距由5f向f減小，這樣像距越大，而實(shí)像也就越大，故成的像一定是倒立的實(shí)像，且像的大小逐漸增大。【總結(jié)升華】此題考查的是凸透鏡的成像規(guī)律，物距的變化是像的性質(zhì)變化的主要因素。 舉一反三：
【變式】（2015?滕州市二模）物體從距凸透鏡12cm移到距凸透鏡18cm的過程中，調(diào)整光屏的位置，總能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知，此凸透鏡的焦距可能是（　?。?/span>A．6cm     B．10cm     C．16cm     D．20cm  【答案】B 3. 如圖所示，F(xiàn)為凸透鏡的兩個(gè)焦點(diǎn)，A′B′為物體AB的像，則物體AB在（　　）A．圖中Ⅰ區(qū)域，比A′B′大，箭頭方向向上B．圖中Ⅱ區(qū)域，比A′B′大，箭頭方向向下C．圖中Ⅲ區(qū)域，比A′B′大，箭頭方向向上D．圖中Ⅳ區(qū)域，比A′B′小，箭頭方向向下【思路點(diǎn)撥】由圖可知像距與焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律即可確定像與物體之間的大小、倒立還是正立的關(guān)系，以及物距與焦距的關(guān)系；根據(jù)過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后方向不變，可以確定物體的A點(diǎn)在主光軸上，判斷出物體在Ⅲ區(qū)域。【答案】C【解析】由題意知，像在一倍焦距和二倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)，此時(shí)物體應(yīng)在二倍焦距以外，所以物體在圖中Ⅲ區(qū)域。像是倒立縮小的實(shí)像，所以物體的箭頭向上。【總結(jié)升華】凸透鏡成像的規(guī)律涉及四個(gè)方面：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④應(yīng)用。只要告訴其中的一個(gè)方面，就可以確定其它三個(gè)方面的內(nèi)容。在此題中，根據(jù)圖示確定了像距（10厘米）與焦距的關(guān)系，和像的形狀；然后利用凸透鏡成像的規(guī)律，確定物距和物體的形狀。舉一反三：
【變式】（多選）在研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)后，蓓蓓利用圖畫記錄了她觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示。四幅圖畫中的物、像關(guān)系有對(duì)有錯(cuò)，請(qǐng)你幫她把正確的圖選出來(lái)（　?。?/span>【答案】ABC類型三、透鏡的綜合應(yīng)用4.在防盜門上安裝一只“貓眼”，屋內(nèi)的人通過“貓眼”能看清屋外的人是一個(gè)正立、縮小的像，根據(jù)你的判斷這個(gè)“貓眼”相當(dāng)于        鏡。【思路點(diǎn)撥】“貓眼”是由兩塊透鏡組合而成。當(dāng)我們從門內(nèi)向外看時(shí)，物鏡是凹透鏡，目鏡是凸透鏡。物鏡的焦距極短，它將室外的人或物成一縮得很小的正立虛像，此像正好落在目鏡的第一焦點(diǎn)之內(nèi)，目鏡起著放大鏡的作用，最后得到一個(gè)較為放大的正立虛像，所以防盜門鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡。【答案】凹透鏡【解析】“貓眼”是由兩塊透鏡組合而成。當(dāng)我們從門內(nèi)向外看時(shí)，物鏡是凹透鏡，目鏡是凸透鏡。最后看到來(lái)客的正立、縮小的像，所以防盜門的“貓眼”相當(dāng)于凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。【總結(jié)升華】題目考查了學(xué)生對(duì)凸透鏡和凹透鏡本質(zhì)區(qū)別的認(rèn)識(shí)，理解凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用是解答此題的關(guān)鍵。舉一反三：
【變式】在光具座上自左向右依次豎直放置一個(gè)凹透鏡、凸透鏡和平面鏡，兩個(gè)透鏡的主光軸重合，凸透鏡的焦距為f，此時(shí)兩個(gè)透鏡之間的距離為L(zhǎng)。在凹透鏡的左側(cè)有一水平平行光束通過兩個(gè)透鏡后入射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后，反射光恰能沿原來(lái)的光路返回，據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為（　　）A．f                 B．L            C．f+L                D．f-L【答案】D類型四、作圖與實(shí)驗(yàn)探究5.圖中L為凸透鏡，MN為其主光軸，O為光心，若物體AB經(jīng)凸透鏡成的實(shí)像為A′B′，試用作圖的方法確定凸透鏡的一個(gè)焦點(diǎn)F，并在圖中標(biāo)出F的位置。【思路點(diǎn)撥】實(shí)像A′B′是由來(lái)自物體AB的光線經(jīng)過凸透鏡折射后組成的。平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后過焦點(diǎn)，根據(jù)這一特點(diǎn)我們可以在物體AB上從A點(diǎn)開始做一條與主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡折射后射到A′點(diǎn)，折射光線與主光軸相交的點(diǎn)為焦點(diǎn)。【答案與解析】在物體AB上從A點(diǎn)開始做一條與主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡折射后射到A′點(diǎn)，折射光線與主光軸相交的點(diǎn)為焦點(diǎn)F。同樣，我們利用光路是可逆的，也可以在A′B′上從A′點(diǎn)開始做一條與主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡折射后射后到A點(diǎn)，折射光線與主光軸相交的點(diǎn)也是焦點(diǎn)。故答案為： 【總結(jié)升華】題目考查了利用凸透鏡的三條特殊光線的作圖：①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。6.在探究凸透鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，如圖所示（P點(diǎn)是2倍焦距處）。你解決的方法是               。（2）調(diào)整后，把蠟燭移到A點(diǎn)處，此時(shí)光屏上的像很模糊，為了得到清晰的像，應(yīng)把光屏向         移動(dòng)（填“左”或“右”），這次成的是倒立、       的實(shí)像；
（3）再把蠟燭移到B點(diǎn)處，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，是因?yàn)榇藭r(shí)成的是正立、放大的         像，要想看到這個(gè)像，應(yīng)從圖中的       （填“C”或“D”）箭頭所示的方向去觀察。【答案】（1）蠟燭上調(diào)（答案不唯一）；（2）右；放大；（3）虛；C【解析】（1）在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，說(shuō)明蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心沒在同一個(gè)高度。蠟燭偏低，或凸透鏡偏高，光屏偏高。要使像成在光屏的中心：①蠟燭上調(diào)；②凸透鏡、光屏同時(shí)下調(diào)；③上調(diào)光屏。（2）當(dāng)蠟燭在A點(diǎn)時(shí)，2f＞U＞f，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，v＞2f，所以光屏右移到二倍焦距以外。（3）把蠟燭移到B點(diǎn)處，U＜f時(shí)，凸透鏡成正立放大的虛像。光屏上接不到，透過凸透鏡觀察蠟燭看到正立放大的虛像。【總結(jié)升華】題目考查了凸透鏡成像規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)。需要學(xué)生掌握凸透鏡成像時(shí)的物距、像距和像的性質(zhì)；正確區(qū)分實(shí)像和虛像；實(shí)驗(yàn)過程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解決。 

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