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1、考点05 透镜及其应用【知识回顾】考点一、透镜1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。a.凸透镜光路b.凹透
2、镜光路图(1) 透镜光路示意图（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图（2）透镜光路概念（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。5.透镜的三条特殊光线（1）过光心的光线，经透
3、镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。图（3）过光心的光线（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。图（4）平行于主轴的光线（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。图（5）过焦点的光线6.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。考点二、生活中的透镜1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。2.投影仪：
4、镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。考点三、凸透镜成像规律1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。表（1）凸透镜成像规律表成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用u2f倒立、缩小的实像fv2f照相机（图a）u=2f倒立、等大的实像v=2f图dfu2f倒立、放大的实像v2f投影仪（图b）u=
5、f不成像射出的是平行光线0uf正立、放大的虚像vf放大镜（图c）a. u2fb. fu2fc.0ufd.u=2f凸透镜成像光路图凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。2.注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。凹透镜成像光路图4.凸透镜与凹透镜比较：表（2）对凸透镜、凹透镜
6、做出了比较，凹透镜、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。表（2）凸透镜、凹透镜比较表考点四、眼睛与眼镜1.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。（1）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。（3）远视眼看不清
7、近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。2.近视眼近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼镜，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
8、3.远视眼在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远写。远视眼的明视距离大于25cm。（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。眼轴过短如小眼球；眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 （3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼镜，可矫正远视眼的视力。考点五、显微镜和望远镜1.显微镜
9、：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间，成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。2.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距
10、短。望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。【考点梳理】考点一、透镜透镜是本章基础部分，也是学习本章的开篇，故本节内容在本章中的地位不言而喻。本考点主要有：透镜的概念（透镜的制成、透镜的分类、透镜的三条主要光线及其焦距、物距和相距）、透镜对光的作用。本节
11、内容在中考中所占比例不高，考题主要集中在对透镜概念的认识和理解上。像透镜的作用，透镜的三条主要光线作图，透镜在生活中的应用等。从常考题型方面来看，主要是选择题和作图题；选择题主要考查学生对透镜概念的认识程度，作图题主要考查学生会不会利用三条主要光线作图。考点二、生活中的透镜生活中的透镜指的是放大镜、照相机和投影仪。对生活中的透镜的主要要求是：成像原理、成像特点和使用；重点知识点是实像和虚像，这里需要重点掌握实像和虚像的异同。本考点中考中所占比例不高，考题主要集中在对生活中透镜的认识上。像放大镜使用时应注意哪些问题，所成的像的性质；照相机使用方法和成像性质等。从常考题型方面来看，主要是选择题和填
12、空题；选择题主要考查学生对放大镜、照相机和投影仪的认识程度，填空题主要考查学生使用方法等。考点三、凸透镜成像规律本考点是第五章重点，也是知识点、难点和考点集中的内容。涉及第五章的中考考题，本节占有很大比例，所以本考点应作为重点加以重视。其主要知识点是：凸透镜成像规律，凹透镜成像规律，凸透镜成像规律探究实验以及动态变化（物距、相距、焦距变化）时成像特点与变化情况。再次需要指明的是凸透镜成像规律探究实验作为必考的实验内容更应给与重视。本考点内容在中考中属于必考内容，出现概率高，所占比例也较高。考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上，主要有成像虚实、大小和位置，一般情况下作为一个考题出现，也有与其他
13、知识点组合一个考题的情况。纵观历年考试，本节考点出现的概率很高，主要题型有选择题、填空题和实验探究题三大类型，选择题出现的概率更高些。考点四、眼睛与眼镜本考点内容属于凸透镜的应用，和生活中的透镜位置一样，只要掌握透镜的成像规律和近视眼、远视眼的成像特点，本考点内容基本上就可以掌握。在考点的主要知识点是：眼睛的构造与成像原理，近视眼、远视眼成像规律和矫正方法。本节内容在中考中也会经常出现，但所占分值不高，一般都会和其他知识点结合在一起组成一个考题。考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、远视眼的成因上。考点五、显微镜和望远镜本考点内容属于凸透镜的应用，和眼镜地位一样，只要掌握透镜的成像规律和显微镜、
14、望远镜的成像特点，本考点内容基本上就可以掌握。考点主要知识点是：显微镜、望远镜的构造和成像原理，显微镜、望远镜的应用，凸透镜成像规律在显微镜和望远镜上的应用。本节内容在中考中也曾出现，但所占分值不高，一般都会和其他知识点（尤其是凸透镜成像规律）结合在一起组成一个考题。考题主要集中在显微镜或望远镜的应用上。考点一、透镜【典例一】（2017贵港）大山同学做“探究凸透镜成像”的实验，当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时，在光屏上观察到倒立缩小的像，则该凸透镜的焦距不可能的是（）。A5cm B10cm C15cm D20cm【答案】D。【解析】把蜡烛放在距离凸透镜39cm的某一位置时，在透镜另一侧得到
15、一个清晰的，倒立的、缩小的像，则u2f，即39cm2f，解得f19.5cm，则选项ABC都符合，只有D选项是不可能的。故选D。【举一反三】1.（2017海南）如图所示，对光有发散作用的透镜是（）。A B C D【答案】B。【解析】凹透镜是指中间比边缘薄的透镜，凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜，符合这个特点的透镜是B。故选B。2.（2017贵港）大山同学做“探究凸透镜成像”的实验，当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时，在光屏上观察到倒立缩小的像，则该凸透镜的焦距不可能的是（）。A5cm B10cm C15cm D20cm【答案】D。【解析】把蜡烛放在距离凸透镜39cm的某一位置时，在透镜另一侧得到一个清晰的，倒立的、缩小的像，则u2f，即39cm2f，解得f19.5cm，则选项ABC都符合，只有D选项是不可能的。故选D。3.（2019遂宁）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F。请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后
