專題05 ?透鏡及其應(yīng)用考點(diǎn)、考題與提升訓(xùn)練

對(duì)本章考點(diǎn)提煉總結(jié)，對(duì)考題進(jìn)行解析

【考點(diǎn)提煉】

本章?？紵狳c(diǎn)有兩個(gè)：一、透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用；二、眼睛與眼鏡。尤其是透鏡成像規(guī)律更是重點(diǎn)，此類型題目所占分值高，涉及考題形式變化多樣，在掌握透鏡成像規(guī)律基礎(chǔ)上要加強(qiáng)練習(xí)。

1.透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用

★本考點(diǎn)常考方向有：一、透鏡成像規(guī)律（重點(diǎn)是凸透鏡）；二、透鏡的應(yīng)用。

透鏡成像規(guī)律：既是本章重點(diǎn)，也是知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)和考點(diǎn)集中的內(nèi)容，所以此問題應(yīng)作為重點(diǎn)加以重視。本考點(diǎn)的考題，以考查透鏡成像規(guī)律、凸透鏡成像規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)態(tài)變化（物距、相距、焦距變化）時(shí)成像特點(diǎn)與變化情況。透鏡成像規(guī)律考題，主要集中在對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解上，例如成像虛實(shí)、大小和位置。此種考題形式變化多樣，尤其透鏡成像動(dòng)態(tài)變化對(duì)考生是個(gè)難點(diǎn)。對(duì)透鏡作圖，考生只要能很好的使用三條主要光線，利用透鏡成像的規(guī)律，一般都可以很好的解答。

透鏡的應(yīng)用：透鏡的應(yīng)用主要內(nèi)容是光學(xué)儀器利用透鏡成像原理的問題，主要有照相機(jī)、投影儀和放大鏡。解答此類考題要牢記每種儀器利用的是透鏡成像的哪條規(guī)律；如：照相機(jī)（鏡頭是凸透鏡,物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像）；投影儀（鏡頭是凸透鏡，物體在一倍焦距與二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像；透過平面鏡使倒立，放大的像再倒立一次，這樣我們?cè)谄聊簧峡吹降木褪且粋€(gè)正立的實(shí)像）；放大鏡（是一個(gè)短焦距凸透鏡，放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虛像）。

★本考點(diǎn)考題形式有選擇題、填空題、作圖題和實(shí)驗(yàn)探究題四個(gè)類型。

選擇題：選擇題是本章考點(diǎn)常見題型，選擇題較填空題更多一些。透鏡成像規(guī)律和透鏡的應(yīng)用在選擇題中都有出現(xiàn)，考查透鏡成像規(guī)律會(huì)更多一些；有時(shí)也會(huì)有兩個(gè)問題同時(shí)出現(xiàn)在選擇題中的考題。對(duì)于透鏡成像規(guī)律常考熱點(diǎn)有：一、成像大小、正立還是倒立和虛實(shí)；二、“物”或“透鏡”移動(dòng)時(shí)，“屏”移動(dòng)方向；三、成像特點(diǎn)與生活中光學(xué)儀器的對(duì)照關(guān)系。透鏡的應(yīng)用?？紵狳c(diǎn)主要集中在光學(xué)儀器利用透鏡成像規(guī)律的哪種特點(diǎn)，光學(xué)儀器工作原理兩個(gè)方面。對(duì)這些問題進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練，找準(zhǔn)其規(guī)律，定會(huì)很好的解答此類考題。

填空題：考查透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用的填空題要少于選擇題，但也不容忽視。對(duì)于考題的內(nèi)容、注意問題同選擇題，這里不再贅述。

作圖題：作圖題是中考試卷考題中的一種類型，透鏡成像作圖也是考試內(nèi)容之一，但在作圖題中出現(xiàn)透鏡成像規(guī)律作圖要低于透鏡三條主要光線作圖；所以，此考點(diǎn)的作圖訓(xùn)練重點(diǎn)應(yīng)放在三條主要光線作圖上，在此基礎(chǔ)上即便出現(xiàn)透鏡成像作圖也會(huì)很好的解答。對(duì)于三條主要光線作圖，熟悉并理解三條主要光線作圖要求，利用歷年中考真題加強(qiáng)訓(xùn)練，定會(huì)很好地完成此考點(diǎn)的復(fù)習(xí)任務(wù)。

實(shí)驗(yàn)探究題：再次需要指明的是凸透鏡成像規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)作為必考的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更應(yīng)給與重視。此考點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究主要問題集中在下面幾個(gè)方面：一、能否用光屏承接“像”探究像的虛實(shí)；二、“物”移動(dòng)，探究“像”的大?。蝗?、“物”或“光屏”移動(dòng)探究相距與物距的關(guān)系；四、成像規(guī)律與生活中的透鏡對(duì)于關(guān)系等。找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)探究題經(jīng)常考查的內(nèi)容，再加以針對(duì)性訓(xùn)練，就會(huì)很好完成此考點(diǎn)的復(fù)習(xí)。

2.眼睛和眼鏡

★本考點(diǎn)?？挤较蛴校?/span>一、近、遠(yuǎn)視眼的成因和透鏡的關(guān)系；二、視力的矯正。

近、遠(yuǎn)視眼的成因和透鏡的關(guān)系：考查此問題的考題較為少見，但作為一個(gè)考點(diǎn)，備考時(shí)仍需要重視。近視眼是指眼球在調(diào)節(jié)放松狀態(tài)下，平行光線（一般認(rèn)為來自5m以外）經(jīng)眼球屈光系統(tǒng)后聚焦在視網(wǎng)膜之前，產(chǎn)生遠(yuǎn)距視物模糊。所以近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)不在無窮遠(yuǎn)處，而在某個(gè)有限距離處，近視眼的進(jìn)點(diǎn)也比正常眼近，近視眼的明視距離小于25cm。它的特點(diǎn)是近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。原因是近視眼晶狀體比正常人眼睛要凸一些，晶狀體折光能力強(qiáng)。遠(yuǎn)處來的平光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前面，而在視網(wǎng)膜上是一個(gè)光斑了。

遠(yuǎn)視眼是在完全靜止的調(diào)節(jié)狀態(tài)下，由遠(yuǎn)距離（指5米以上）目標(biāo)投射的光線，集合在視網(wǎng)膜之后。這種反常的屈光狀態(tài)稱為遠(yuǎn)視眼。遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)比正常眼遠(yuǎn)寫。遠(yuǎn)視眼的明視距離大于25cm。特點(diǎn)是遠(yuǎn)視眼只能看見遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體。原因是晶狀體比正常人要凹一些，晶狀體對(duì)光線的折射能力變?nèi)?，遠(yuǎn)處來的光線會(huì)聚點(diǎn)在視網(wǎng)膜后。①眼軸過短如小眼球；②眼軸正常而屈光系統(tǒng)的屈光力過弱，如角膜的弧度過平以及屈光指數(shù)偏低等。

視力的矯正：近視眼配戴適當(dāng)?shù)陌纪哥R做眼睛，使遠(yuǎn)處來的光先發(fā)散后再進(jìn)入眼睛，可矯正近視眼視力。遠(yuǎn)視眼利用凸透鏡能使光線會(huì)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(huì)聚在視網(wǎng)膜上了；配戴適當(dāng)?shù)耐雇哥R做眼睛，可矯正遠(yuǎn)視眼的視力。了解這些知識(shí)就可以很好地解答此考點(diǎn)的考題。

★本考點(diǎn)考題形式有選擇題、填空題兩種類型。對(duì)于選擇題和填空題，其特點(diǎn)與上面分析相同，不再贅述。

以近三年中考真題為例，呈現(xiàn)考點(diǎn)?？碱}型

【考點(diǎn)一】透鏡成像及其應(yīng)用

★典例一：（2019·河北）如圖所示，小明將凸透鏡（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透鏡的成像規(guī)律。下列說法正確的是（ ?）。

?

A．將蠟燭從焦點(diǎn)內(nèi)某處向透鏡方向移動(dòng)過程中，像逐漸變??；

B．當(dāng)光屏上成清晰像時(shí)，拿開光屏，眼睛在一定范圍內(nèi)仍能看到像；

C．將蠟燭放在10cm處，移動(dòng)光屏，光屏上可得到倒立縮小的清晰像；

D．當(dāng)光屏上成清晰像時(shí)，在貼近凸透鏡左側(cè)的位置放一遠(yuǎn)視鏡片，向右移動(dòng)光屏，光屏上仍能得到清晰的像

【答案】ABC。

【解析】A、根據(jù)“無論實(shí)像或虛像，物靠近焦點(diǎn)像變大”可知，蠟燭從焦點(diǎn)內(nèi)某處向透鏡方向移動(dòng)過程中，即蠟燭遠(yuǎn)離焦點(diǎn)，所成的虛像將變小，故A正確；

B、發(fā)光物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后是會(huì)聚的，經(jīng)過成像點(diǎn)后是發(fā)散的，所以眼睛必須在成像點(diǎn)以外的光線發(fā)散區(qū)域才能看到這個(gè)像；當(dāng)眼睛在原光屏處不能看到發(fā)光體的像，眼睛靠近凸透鏡也不能看到像，當(dāng)眼睛從原光屏位置遠(yuǎn)離凸透鏡，能看到像。故B正確；

C、當(dāng)蠟燭放在10cm處，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，故C正確；

D、若在蠟燭和透鏡間放一遠(yuǎn)視眼鏡，遠(yuǎn)視眼鏡為凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用，此時(shí)所成的像將靠近透鏡，所以應(yīng)向左移動(dòng)光屏，故D錯(cuò)誤。故選ABC。

★典例二：（2019·河南）購(gòu)物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代，如圖所示，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)只需面對(duì)攝像頭（相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡），經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)拍照、掃描等，確認(rèn)相關(guān)信息后，即可迅速完成交易。下列有關(guān)說法正確的是（ ?）。

【答案】C。

【解析】A、攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，光經(jīng)過攝像頭成像利用的是光的折射，故A錯(cuò)誤；

B、光通過攝像頭成倒立、縮小的實(shí)像，與照相機(jī)的成像特點(diǎn)相同，故B錯(cuò)誤；

CD、當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，所以，“刷臉”時(shí)，面部應(yīng)位于攝像頭兩倍焦距之外，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。

★典例三：（2017·泰安）關(guān)于透鏡的應(yīng)用，下列說法正確的是（ ?）。

A．遠(yuǎn)視眼鏡利用了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用；

B．照相時(shí)，景物在鏡頭二倍焦距以內(nèi)；

C．投影儀中的投影片在鏡頭二倍焦距以外；

D．望遠(yuǎn)鏡的物鏡使遠(yuǎn)處的物體成正立、放大的虛像

【解析】A．遠(yuǎn)視眼鏡利用了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用；此說法正確。遠(yuǎn)視眼是因?yàn)槌上裨谝暰W(wǎng)膜后面，晶狀體對(duì)光的會(huì)聚作用變差產(chǎn)生的。所以應(yīng)該佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正。

B．照相時(shí)，景物在鏡頭二倍焦距以內(nèi)；此說法錯(cuò)誤。照相機(jī)照相時(shí)，景物都在鏡頭的2倍焦距以外。

C．投影儀中的投影片在鏡頭二倍焦距以外；此說法錯(cuò)誤。投影儀所成的像是倒立、放大的實(shí)像，投影片應(yīng)該在焦距和2倍焦距之間。

D．望遠(yuǎn)鏡的物鏡使遠(yuǎn)處的物體成正立、放大的虛像；此說法錯(cuò)誤。望遠(yuǎn)鏡的物鏡是凸透鏡，看遠(yuǎn)處物體時(shí)，所成的像一定時(shí)倒立、縮小的實(shí)像。

【答案】A。

★典例四：（2019·遂寧）為保障市民的出行安全，交管部門在很多十字路口安裝了監(jiān)控?cái)z像頭，它可以拍下違章車輛的現(xiàn)場(chǎng)照片，拍照時(shí)，攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)______（選填“凸”或“凹）透鏡，所成的像是______（選填“放大”，“縮小”或“等大”）的實(shí)像，當(dāng)車輛遠(yuǎn)離攝像頭時(shí)，所成的像將會(huì)______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

【答案】凸；縮??；變小。

【解析】掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用是解決此題的關(guān)鍵。（1）凸透鏡成像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)或攝像頭；（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像也變小。

解：拍照時(shí)，攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡；

照相機(jī)和攝像頭的原理：當(dāng)u＞2f時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；

當(dāng)車輛遠(yuǎn)離攝像頭時(shí)，物距增大，像距減小，像變小。

故答案為：凸；縮??；變小。

★典例五：（2019·武威）如圖所示，請(qǐng)畫出兩條光線經(jīng)過凹透鏡后的折射光線。

?

【解析】在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖。凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長(zhǎng)線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。

【解答】平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)；過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。如圖所示：

?

示例六：（2019·益陽(yáng)）在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，小明在實(shí)驗(yàn)室選用了光具座、焦距為15cm的凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴等器材進(jìn)行試驗(yàn)，把凸透鏡安放在光具座50cm刻度線處。

?

（1）將蠟燭放在25cm刻度線處，則在光屏上成倒立______（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像；

（2）如果在試驗(yàn)時(shí)不小心把點(diǎn)燃的蠟燭碰到圖示位置，在光屏上的像將向______（選填“x軸正方向”、“x軸負(fù)方向”、“y軸正方向”、“y軸負(fù)方向”）移動(dòng)；

（3）把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座40cm刻度線處，眼睛在______（選填“透鏡左側(cè)”、“透鏡右側(cè)”）可觀察到蠟燭的像。

【答案】（1）放大；（2）x軸正方向；（3）透鏡右側(cè)。

【解析】（1）將蠟燭放在25cm刻度線處，u=50cm-25cm=25cm，f＜u＜2f，則在光屏上成倒立，放大的實(shí)像；

（2）如果在試驗(yàn)時(shí)不小心把點(diǎn)燃的蠟燭碰到圖示位置，蠟燭垂直紙面向里，根據(jù)凸透鏡成倒立的實(shí)像，物體相對(duì)于凸透鏡左右移動(dòng)，則像右左移動(dòng)，方向相反，在光屏上的像將向x軸正方向移動(dòng)；

（3）將蠟燭移至光具座上40cm刻度線處，物距為50cm-40cm=10cm，u＜f，成正立放大的虛像，眼睛在透鏡右側(cè)可觀察到蠟燭的像。

故答案為：（1）放大；（2）x軸正方向；（3）透鏡右側(cè)。

【考點(diǎn)二】眼睛與眼鏡

★典例一：（2019·新疆建設(shè)兵團(tuán)）下列光學(xué)儀器或日常用品中，能夠成與物體大小相等的虛像的是（ ?）。

A．穿衣鏡 ???????B．老花鏡 ???????C．顯微鏡 ??????D．望遠(yuǎn)鏡

【答案】A。

【解析】穿衣鏡就是平面鏡，平面鏡能成與物體等大的虛像，A正確；

老花鏡是凸透鏡，凸透鏡能成正立的放大的虛像、倒立的放大的或縮小的或等大的實(shí)像，但不能成等大的虛像，B錯(cuò)誤；

顯微鏡成的是倒立的放大的虛像，C錯(cuò)誤；

望遠(yuǎn)鏡成放大的虛像，D錯(cuò)誤。所以本題選A。

★典例二：（2019··菏澤）小明通過透鏡觀察“美麗濰坊”四個(gè)字，看到的情形如圖所示，下列說法正確的是（ ?）。

?

【答案】C。

【解析】圖中看到字是倒立的，放大的像。應(yīng)用了凸透鏡成像時(shí)2f＞U＞f 時(shí)，在另一側(cè)光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像，此透鏡是凸透鏡。

A、已知此透鏡是凸透鏡，凸透鏡也可以成倒立、縮小的實(shí)像，故A錯(cuò)誤；

B、凹透鏡是矯正近視眼的眼鏡。此透鏡是凸透鏡，故B錯(cuò)誤；

C、此透鏡是凸透鏡，U＞2f 時(shí)，在另一側(cè)光屏上得到倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)利用此原理，因此可以用來做照相機(jī)的鏡頭，故C正確。

D、由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)字到透鏡的距離大于此透鏡的焦距，故D錯(cuò)誤。故選C。

★典例三：（2019·綿陽(yáng)）人進(jìn)入老年后，眼睛睫狀體對(duì)晶狀體的調(diào)節(jié)能力減弱，太遠(yuǎn)、太近的物體都看不清楚。近視遠(yuǎn)視一體眼鏡（雙光鏡）可以解決這個(gè)問題，戴上這種眼鏡，透過下半部分可以看清書上文字，透過上半部分鏡片可以看清遠(yuǎn)處景物。由此可知，近視遠(yuǎn)視一體眼鏡下半部分是________透鏡，上半部分鏡片對(duì)光具有________（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用。

【答案】凸；發(fā)散。

【解析】遠(yuǎn)視眼是只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體；由題意可知，戴上這種眼鏡，透過下半部分可以看清書上文字，說明近視遠(yuǎn)視一體眼鏡下半部分起到了遠(yuǎn)視眼鏡的作用，即是凸透鏡；

近視眼是只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體，對(duì)近視眼的矯正可通過凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用進(jìn)行糾正。

由題意可知，透過上半部分鏡片可以看清遠(yuǎn)處景物，說明上半部分鏡片是凹透鏡，該部分對(duì)光線有發(fā)散作用。

故答案為：凸；發(fā)散。

獲得更多試題及答案，歡迎聯(lián)系微信公眾號(hào)：ygjjcom