中考物理復習第5講第1課時透鏡對光的作用和凸透鏡成像的規(guī)律課件

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第1課時　透鏡對光的作用和凸透鏡成像的規(guī)律
過教材 串知識 夯基礎
易錯警示：(1)凸透鏡實焦點：實際光線會聚的點。(2)凹透鏡虛焦點：反向延長線通過的點。
知識點2　凸透鏡成像的規(guī)律
方法點撥：(1)靜態(tài)成像規(guī)律：一焦分虛實，內(nèi)虛外實；二焦分大小，遠小近大。(2)動態(tài)成像規(guī)律：①成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變??；②成虛像時，物近像近像變小。
研重難 學方法 提能力
重難點1　透鏡對光線的作用【典例1】　(2024·棗莊T23)如圖所示，一束光射向凹透鏡，請畫出該光經(jīng)過凹透鏡、凸透鏡的折射光路。
解析：延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，由此畫出經(jīng)過凹透鏡后的折射光線；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，由此畫出經(jīng)凸透鏡后的折射光線，如圖所示。
【變式1】　如圖所示，請畫出圖中光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線。
解析：延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，如圖所示。
【變式2】　(2024·棗莊一模)如圖所示，請在圖中作光路圖確定物體上的S點所成的像S′的位置，并畫出物體所成的像。
解析：分別做S點發(fā)出的平行于主光軸的光線與過光心的光線，平行于主光軸的光線的折射光線過焦點；通過光心的光線經(jīng)凸透鏡傳播方向不變，這兩條光線的反向延長線的交點為S點的像S′，過S′用虛線作出物體所成的像，如圖所示。
重難點2　凸透鏡成像的規(guī)律的應用【典例2】　(2022·棗莊T3)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示，這時燭焰在光屏上能成等大清晰的像。關于本實驗下列說法正確的是(　　)
A．凸透鏡的焦距是20 cmB．把蠟燭移至刻度尺10 cm處，凸透鏡不動，移動光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蠟燭移至刻度尺32 cm處，凸透鏡不動，移動光屏，能在光屏上得到清晰的像。這與照相機的成像原理相同D．把蠟燭移至刻度尺45 cm處，凸透鏡不動，移動光屏，會再次在光屏上得到清晰的像
B　[由題圖可知，刻度尺的分度值為1 cm，蠟燭與凸透鏡的距離為20.0 cm，即物距為20.0 cm，此時在光屏上成的像是倒立、等大的實像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知此時物距等于二倍焦距，所以凸透鏡的焦距為10.0 cm，故A錯誤；把蠟燭移至刻度尺10 cm處，凸透鏡不動，此時物距為40 cm，大于兩倍焦距，成倒立、縮小的實像，故B正確；把蠟燭移至刻度尺32 cm處，凸透鏡不動，此時物距為18 cm，大于一倍焦距小于兩倍焦距，成倒立、放大的實像，而照相機成的是倒立、縮小的實像，故C錯誤；把蠟燭移至刻度尺45 cm處，凸透鏡不動，此時物距為5 cm，小于焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故D錯誤。故選B。]
【變式3】　如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，將焦距為10 cm的凸透鏡固定在光具座上，燭焰在光屏上成清晰的像。下列說法中(　　)
①圖中所示的實驗現(xiàn)象能夠說明照相機的成像特點?、谌粝朐诠馄辽系玫礁蟮那逦南?，應該將蠟燭向右移動，同時光屏向右移動?、廴魧Ⅻc燃的蠟燭放在光具座上20 cm刻度線處，移動光屏，在光屏可成縮小的像　④蠟燭燃燒變短后，為使像仍成在光屏中央，應將光屏往下調(diào)A．只有②④正確　　B．只有②③正確C．只有①④正確 D．只有②③④正確
練實驗 重遷移 強素養(yǎng)
實驗　探究凸透鏡成像的規(guī)律小明用如圖所示裝置探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。
基礎設問：(1)按圖甲所示操作，測得凸透鏡的焦距為________cm。(2)小明將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)整它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在____________。(3)蠟燭、光屏和凸透鏡在光具座上的位置如圖乙所示，光屏上成清晰的倒立、________(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實像，生活中的________(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)利用了這個成像原理。
(4)保持凸透鏡在光具座上的位置不變，將蠟燭向左移動一段距離，此時應將光屏向________(選填“右”或“左”)移動，光屏上會再次出現(xiàn)清晰的像。若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡放置一近視鏡，要想在光屏上再一次成清晰的像，應將光屏向________(選填“右”或“左”)移動。
變式設問：(5)實驗中光屏上得到燭焰清晰的像時，一只飛蛾飛到了凸透鏡上，此時光屏上________。A．會有飛蛾的像B．只有蠟燭一半的像C．蠟燭的像完整但暗了一些
(6)圖乙中，保持蠟燭和凸透鏡位置不動，換成焦距更小的凸透鏡，適當向________(選填“左”或“右”)移動光屏可以再次得到清晰的像。
(7)根據(jù)丙、丁兩圖實驗現(xiàn)象判斷：凸透鏡A的焦距________(選填“大于”“小于”或“等于”)凸透鏡B的焦距。當用照相機拍照時，如果想使被拍攝景物的像變大些，應使相機________(選填“靠近”或“遠離”)景物。
創(chuàng)新設問：實驗結(jié)束后，該小組利用橡皮膜和注射器制作了水透鏡來模擬眼睛的晶狀體，打開夾子，通過注射器向橡皮膜中注水或抽水，來改變橡皮膜凸起的程度，如圖戊所示。具體操作如下：
(8)用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡對光的偏折能力變________，此時屏上的像變得模糊，這是模擬近視眼看遠處物體的情況。將光屏慢慢靠近水透鏡，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，這說明近視眼所成的像在視網(wǎng)膜的________。(9)將光屏移回原來標記的位置，選擇不同的眼鏡在燭焰和水透鏡之間前后移動，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，如圖己所示，這說明矯正近視眼應配戴________透鏡。
解析：(1)凸透鏡正對平行光，平行光線平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是f＝60.0 cm－50.0 cm＝10.0 cm。(2)為了使像成在光屏的中心，所以要使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上。(3)如題圖乙所示，物距u＝30.0 cm>2f，成倒立、縮小的實像，生活中的照相機就是這個原理。
(4)保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向左移動一段距離，物距變大，像變小，像距變小，所以應將光屏向左移動適當距離才能呈現(xiàn)清晰的像。若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡放置一近視鏡，近視鏡為凹透鏡，對光線的會聚作用減弱，光線會會聚在更遠的地方，為了使光屏上重新呈現(xiàn)清晰的像，光屏應遠離透鏡，即光屏應向右移動。(5)飛蛾飛到了凸透鏡上，透過凸透鏡的光線減少，蠟燭的像亮度會暗一些，但像仍然是完整的，同時飛蛾所成的是虛像，不能出現(xiàn)在光屏上，故C符合題意。故選C。
(6)保持蠟燭和凸透鏡位置不動，換成焦距更小、折射能力更強的凸透鏡，所成的像向左移動，則需要適當向左移動光屏可以再次得到清晰的像。(7)物距均為u＝35 cm－5 cm＝30 cm，由題圖丙所示可知，成倒立、放大的實像，則物距介于1倍焦距與2倍焦距之間，因此凸透鏡A的焦距15 cm