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1、用心 爱心 专心 1透镜成像一、知识概述通过前面一段时间的学习，我们对光现象的相关知识已有所了解，知道光在同种均匀介质中沿直线传播，在两种介质的表面会发生反射现象和折射现象。本周我们将学习一透镜和透镜的成像规律。二、重难点知识归纳及讲解（一）透镜1、几个概念凸透镜中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜凹透镜中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜主轴最简单的透镜两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线叫做透镜的主轴。薄透镜如果透镜的厚度比球面的半径小许多，这种透镜叫做薄透镜。光心薄透镜的中心叫透镜的光心。2、凸透镜的光学性质（1）凸透镜对光线有会聚作用。跟主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点 F，F
2、叫做凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心 O 点的距离叫做焦距。注意：会聚作用不一定要使折射光线相交，凸透镜对光的会聚作用指的是：光通过透镜后，其折射光线向主轴偏折，即在原光线的传播方向上合拢一些。（2）凸透镜的三条特殊光线如下图所示：用心 爱心 专心 2(1)（2）（3）3、凹透镜的光学性质（1）凹透镜对光线有发散作用。跟凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后形成发散光线。如果迎着发散的光线望去，会觉得这些光线好像是从凹透镜后某一点 F 发出来的，F 点叫做凹透镜的虚焦点。凹透镜对光线的发散作用指的是：光线通过凹透镜后，其折射光线远离主光轴偏折，即在原光线的传播方向上发散开一些。（2）凹透镜的三条特
3、殊光线如下图所示：（1）（2）（3）例 1、如图所示，AB 为一条经过透镜折射后的光线，MN 为透镜的主光轴，L 为透镜。由图可知（）用心 爱心 专心 3A该透镜可能是凸透镜B该透镜可能是凹透镜C若该透镜是凸透镜，B 点一定是透镜的焦点D若该透镜是凹透镜，B 点一定是透镜的焦点解析：图中仅仅只给出了折射光线，而没有入射光线，此时无法确定光线相对于原来是会聚还是发散，故 A、B 都是正确；若入射光线平行于主光轴，则 B 点为凸透镜的焦点，若入射光线没有平行主光轴，则折射光线不会通过焦点，即 B 不是焦点，对于凹透镜而言，没有实焦点，故 C、D 都是错误的。答案：A、B例 2、完成下列光路图解析：
4、画通过透镜的折射光线时，应记住三条特殊光线：平行于主光轴的光线折射后通过焦点。（凸透镜是实际光线通过焦点，凹透镜是光线的反向延长线通过焦点）通过焦点的光线（或光线的延长线），折射后平行于主光轴；通过光心的光线，传播方向不改变。答案：如下图所示用心 爱心 专心 4（二）探究凸透镜成像规律1、凸透镜成像的原因凸透镜成像是由于光的折射现象形成的，从物体上一点发出的光线（或反射出的光线），经凸透镜折射后交于一点，这点就是物体上点的像点，若干像点就形成了物体的像。2、凸透镜成像的规律像的性质物距（u）正倒 大小 虚实像距（v）u2f 倒立 缩小 实像 f2fuu3、凸透镜成像的大小变化规律（1）凸透镜成
5、实像时，若物距增大，则像距减小，像也减小；反之，若物距减小，则像距增大，像也增大。（2）凸透镜成虚像时，若物距增大，则像距和像都增大；反之，若物距减小，则像距和像都减小。4、利用透镜的特殊光线作透镜成像光路。（1）物体处于 2 倍焦距以外（2）物体处于 2 倍焦距和 1 倍焦距之间用心 爱心 专心 5（3）物体处于焦距以内（4）凹透镜成像光路例 3、一个物体在凸透镜前 20cm 处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距 f（ ）A10cm 10cmCf 20cm解析：解决这类类问题的关键，是根据凸透镜的成像特点和成像条件，物体通过凸透镜成倒立，缩小的实像，物距必然大于二倍焦距，即 u2f。本题
6、中有 20cm2f用心 爱心 专心 6解不等式得：f2f综合、解得 9cm20cm C无法判断9、在研究凸透镜成像的实验中，如果在光屏上得到一个放大、倒立的像，量得光屏到透镜的距离为 24cm，则凸透镜的焦距可能为（）用心 爱心 专心 9A20cm B15cmC12cm C10cm10、一凸透镜的焦距为 15cm，当物体放在距焦点 5cm 处，一定能得到（）A正立放大的虚像B倒立放大的实像C倒立缩小的实像C倒立、放大实像或正立放大虚像 提示：1、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜和凸镜对光线有发散作用3、根据凸透镜的性质对光线有会聚作用6、该凸透镜的焦距为 10cm7、由题可知，物距为 30cm，
7、像距为 15cm8、f2f即f12cm第 1 题正确答案为 AD第 2 题正确答案为 D用心 爱心 专心 10第 3 题正确答案为 C第 4 题正确答案为 A第 5 题正确答案为 D第 6 题正确答案为 A第 7 题正确答案为 D第 8 题正确答案为 B第 9 题正确答案为 D第 10 题正确答案为 D卷二、填空题11、让凸透镜正对着太阳光，移动凸透镜的位置，直到地上的亮斑最小最亮，这亮点到凸透镜光心的距离是_，亮斑所在的位置就是该凸透镜的_。12、当凸透镜焦距为 20cm 时，要在光屏上成一缩小的像，蜡烛可在距凸透镜_移动，要使像变大些但仍是缩小的，蜡烛应（填“远离”或“靠拢”）凸透镜，同时
8、光屏离凸透镜应_（填“近”或“远”）些。用心 爱心 专心 1113、如图所示，把蜡烛放在 a、b、c、d 各点，调节光屏的位置，则：（其中 F 为焦点，P为二倍焦距处）（1）在屏上出现的实像最大时，蜡烛放在_点上。（2）在屏上出现的实像最小时 ，蜡烛放在_点上。（3）当屏上出现与物体等大的实像时，蜡烛放在_点上。（4）当屏上观察不到像时，蜡烛放在_点上。（5）当蜡烛放在_点上，凸透镜不可能成像。（6）若把蜡烛入在 C 点上，能成倒立、_的实像，把屏和蜡烛的位置颠倒一下，则成_的、倒立的实像。答案：11、焦距；焦点12、40cm 之外；靠拢；远13、 c； a； b； d； F；放大；缩小三、综
9、合题14、给你一些透镜，你怎样鉴别它们是凸透镜还是凹透镜？请写出三种方法。答案：（1）观察法：中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜。（2）聚焦法：把透镜正对太阳，上下移动透镜的位置，能在地面上找到会聚点的是凸透镜，反之为凹透镜。用心 爱心 专心 12（3）成像法：将透镜靠近书本等物体，能看到放大正立的虚像，起放大作用的是凸透镜，反之为凹透镜。15、如图所示，光射到某光具上，要使出射光线沿水平方向射出，请在图中画出三种不同的光学元件。解答：如下图所示中考解析一、中考要求透镜及透镜的成像规律是历年中考的必考内容，考查的知识点有透镜的种类及光学性质、凸透镜成像的条件和规律。常见的题型有
10、选择题，填空题和作图题。二、中考新题例说1、（上海）在下图中，凸透镜焦距为 10 厘米。保持透镜位置不变，当蜡烛在 15 厘米刻度处时，为了在光屏的中心找到像，应调整光屏的_，并将光屏向_方向移动（选填“远离透镜”或“靠近透镜”）。用心 爱心 专心 13答案：高度靠近透镜2、（陕西省）某同学在做研究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于 a、b、c、d 四点，并分别调整光屏的位置。实验后，他归纳出以下结论，其中错误的是（）A使烛焰位于 a 点时，屏上出现的实像最小B使烛焰位于 c 点时，屏上出现的实像最大C使烛焰位于 a 点时，成缩小的实像D使烛焰位于 d 点时，成放
11、大的实像答案：D3、(黄冈市)如图，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是（）A可能是酒具有化学显影作用B可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像C可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像D可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使图片显影答案：D课外拓展用心 爱心 专心 141、我国历史上的冰透镜早在我国西汉(前 206公元 25 年)淮南万毕术中就有关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”其后，晋朝张华的博物志中也有类似记载。冰遇阳光会熔化，冰透镜对着太阳却能聚光使艾绒着火，令人怀疑。清代科
12、学家郑复光(1780 一?)根据淮南万毕术的记载，亲自动手做过一些实验，证实冰透镜的确可以取火。他在“镜镜冷痴”中写道，将一只底部微凹的锡壶，内装沸水，用壶在冰面上旋转；可制成光滑的冰透镜，利用它聚集日光，可使纸点燃。2、水透镜聚光取火如图所示，用粗铁丝弯成圆圈；圆圈上蒙一层透明的塑料薄膜在薄膜上面倒入适量的水，薄膜受到水的压力作用下坠，形成了水透镜将水透镜支在一定的高度，让阳光穿过透镜，在地面上聚焦，便可以将放在地面的纸片点燃。实验中的这种水透镜也经常会给人类带来意想不到的灾难。如在人迹罕至的热带丛林，常常发生神秘的大火，使大片森林付之一炬，许多鸟兽葬身火海。起初人们并不知道森林起火的原因，经过长期的调查与研究，终于后来发现了起火的原因原来，每天清晨，林木的树叶上常挂着露珠，由于地处赤道附近，太阳虽然刚刚升起却已骄阳似火，烈日炎炎，阳光照在露珠上，而每颗露珠又恰似凸透镜使阳光会聚于焦点假若恰好有枯草或干树叶位于这个焦点上。它们很快就会被点燃起来特别是小鸟爱用干草或枯枝在树枝上搭巢，森林大火常从鸟巢烧起。
