專題5.9《透鏡及其應(yīng)用》單元知識(shí)方法總結(jié)及中考典型實(shí)例剖析（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方-2024學(xué)年度物理八年級(jí)上冊同步（拓展）學(xué)講練測大講義（人教版通用）第五章透鏡及其應(yīng)用專題5.9《透鏡及其應(yīng)用》單元知識(shí)方法總結(jié)及中考典型實(shí)例剖析學(xué)新課標(biāo)對單元知識(shí)點(diǎn)要求本專題中考考點(diǎn)及要求（“▲”表示該標(biāo)準(zhǔn)要求屬于評價(jià)水平這一層次）評價(jià)目標(biāo)和評價(jià)水平標(biāo)準(zhǔn)要求知識(shí)性目標(biāo)技能性目標(biāo)體驗(yàn)性目標(biāo)了解認(rèn)識(shí)理解獨(dú)立操作經(jīng)歷認(rèn)同內(nèi)化（1）認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用?！?）探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。▲▲（3）了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用?！鴮W(xué)單元知識(shí)點(diǎn)解讀1.透鏡作圖問題基本方法掌握三條特殊的入射光線，經(jīng)過透鏡折射后的折射光線的特點(diǎn)是光學(xué)透鏡光路作圖的重要方法。見下圖表：2.對凸透鏡成像規(guī)律的思維方法（1）焦點(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)；（2）二倍焦距處是成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)；（3）倒立的都是實(shí)像、正立的都是虛像；（4）當(dāng)u>v時(shí)，像是縮小的；反之，像是放大的；（5）成實(shí)像時(shí)：當(dāng)物距減小時(shí)，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都減小。簡言之“物近像遠(yuǎn)像變大；”（6）無論是成實(shí)像還是虛像，只要物體向焦點(diǎn)靠近，所成的像都變大；（7）像與物左右相反，上下相反；（8）凸透鏡破損或有污漬，不影響成像的完整性，只是讓像變暗；（9）物和像在透鏡同側(cè)的是虛像；異側(cè)的是實(shí)像。3.探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)思維方法1.實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰中心、凸透鏡光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使?fàn)T焰的像成在光屏中央。實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，該如何操作：①向上移動(dòng)光屏；②向上移動(dòng)蠟燭；③向下移動(dòng)凸透鏡。2.如果用手將凸透鏡遮住一半，則光屏上依然是一個(gè)完整的像，但亮度較暗。3.若在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)（u<f）；②燭焰在焦點(diǎn)上(u=f)；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置。4.燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像向上移動(dòng)，為使像呈在光屏中央，應(yīng)該將光屏向上移動(dòng)或蠟燭向上移動(dòng)或凸透鏡向下移動(dòng)。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：凸透鏡成像規(guī)律內(nèi)容。6.對規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)：一倍焦距分虛實(shí)二倍焦距分大小，物近像遠(yuǎn)像變大。像跟著物體跑。講解單元知識(shí)點(diǎn)的中考典型例題考點(diǎn)1.透鏡及透鏡作圖【例題1】（2022黑龍江綏化）畫出圖中折射光線的入射光線?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥客雇哥R對光線有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)，則入射光線如下圖所示?！纠}2】（2022貴州黔東南州）如圖所示，請分別畫出AB的入射光線和CO的折射光線。【答案】【解析】根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線可知，延長線過凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后，將平行于主光軸；過凹透鏡光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后，傳播方向不變，據(jù)此完成AB的入射光線和CO的折射光線，如圖所示。【例題3】（2022湖南衡陽）凸透鏡是照相機(jī)，放大鏡等光學(xué)儀器的重要元件，下列說法正確的是（）A.凸透鏡對光線有發(fā)散作用 B.近視眼矯正的鏡片是凸透鏡C.照相機(jī)成的是倒立縮小的實(shí)像 D.放大鏡成的是正立放大的實(shí)像【答案】C【解析】A．凸透鏡對光有會(huì)聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用，故A錯(cuò)誤；B．近視眼是由于晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方，需要戴一副凹透鏡來矯正，故B錯(cuò)誤；C．照相機(jī)是根據(jù)物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像的原理制成的，故C正確；D．由凸透鏡成像規(guī)律可知，放大鏡成正立、放大的虛像，不是實(shí)像，故D錯(cuò)誤。故選C考點(diǎn)2.凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用【例題4】（2022河北?。┬∶骼萌鐖D所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。將蠟燭放在凸透鏡左側(cè)適當(dāng)位置，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，分別測出物距u和像距v，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是（）實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345物距u/cm6030201512像距v/cm1215203060A.該凸透鏡的焦距為20cmB.從第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn)，成在光屏上的像越來越大C.當(dāng)u=45cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上成倒立、縮小的清晰實(shí)像D.第5次實(shí)驗(yàn)后，在貼近凸透鏡左側(cè)放一眼鏡片，向右移動(dòng)光屏，能在光屏上成清晰的像，則眼鏡片對光起會(huì)聚作用【答案】BC【解析】A．由第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，u=v=2f=20cm時(shí)，成等大的像，所以焦距為10cm，故A錯(cuò)誤；B．從第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn)，物距都大于1倍焦距，成實(shí)像，且物距減小，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律“成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大”可知，光屏上的像越來越大，故B正確；C．當(dāng)u=45cm時(shí)，大于20cm，即大于2f，所以移動(dòng)光屏，可在光屏上成倒立、縮小的清晰實(shí)像，故C正確；D．第5次實(shí)驗(yàn)后，在貼近凸透鏡左側(cè)放一眼鏡片，向右移動(dòng)光屏，能在光屏上成清晰的像，說明放上眼鏡片后，像距變大，說明眼鏡片對光有發(fā)散作用，故D錯(cuò)誤。故選BC。【例題5】（2022湖北宜昌）如圖所示是一種常見的投射燈，它的成像鏡頭可簡化為一一個(gè)凸透鏡，能把投影片ab投射到地面，下圖中能正確反映其成像原理的示意圖是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】由圖結(jié)合題意可知，燈內(nèi)部較小的投影片在地面成倒立、放大的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)投影片位于凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，其實(shí)像在凸透鏡另一側(cè)二倍焦距之外，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！纠}6】如圖，L表示凸透鏡，MN為主光軸。O為光心，F(xiàn)為焦點(diǎn)。從S點(diǎn)發(fā)出兩條光線，一條經(jīng)過光心，另一條平行于主光軸，請?jiān)趫D中畫出它們經(jīng)凸透鏡后的出射光線?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥客ㄟ^光心后傳播方向不變，故將SO延長，并標(biāo)上向下的箭頭，平行于主光軸后，過焦點(diǎn)，故將折射點(diǎn)與焦點(diǎn)用實(shí)線連接，并標(biāo)上向下的箭頭，故如圖所示?？键c(diǎn)3.顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡【例題7】制作并觀察洋蔥表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片的部分操作與問題分析合理的是（）A.在載玻片上滴加的液體①是生理鹽水B.粗準(zhǔn)焦螺旋②可以調(diào)節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù)C.視野太暗時(shí)，應(yīng)該換用遮光器③中的小光圈D.視野中出現(xiàn)氣泡④，可能是蓋蓋玻片時(shí)操作不當(dāng)引起的【答案】D【解析】【分析】（1）在制作洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞和口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片實(shí)驗(yàn)中，開始時(shí)用滴管向載玻片中央滴加的液體分別是清水和生理鹽水。（2）粗準(zhǔn)焦螺旋可以大幅度的升降鏡筒，可以快速找到物像。（3）顯微鏡視野亮度的調(diào)節(jié)：光線強(qiáng)時(shí)，用遮光器的小光圈、反光鏡的平面鏡調(diào)節(jié)；光線弱時(shí)，用遮光器的大光圈、反光鏡的凹面鏡調(diào)節(jié)。（4）圖示中：①往載玻片上滴液體；②粗準(zhǔn)焦螺旋；③遮光器；④氣泡。【詳解】A．制作的是洋蔥表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片，因此在載玻片上滴加的液體①應(yīng)該是清水，目的是保持細(xì)胞正常形態(tài)，A錯(cuò)誤。B．②是粗準(zhǔn)焦螺旋，其作用是大幅度升降鏡筒，起到調(diào)節(jié)焦距的作用，它不能調(diào)節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù)，B錯(cuò)誤。C．視野太暗，應(yīng)該使用遮光器③中的大光圈，C錯(cuò)誤。D．用鑷子夾起蓋玻片，使它的一邊先接觸載玻片上的水滴，然后緩緩地蓋在水滴上，這樣水滴從一側(cè)被均勻趕向另一側(cè)，避免產(chǎn)生氣泡，視野中出現(xiàn)氣泡④，可能是蓋蓋玻片時(shí)操作不當(dāng)引起的，D正確。故選D?？键c(diǎn)4.眼睛和眼鏡【例題8】（2022湖南懷化）現(xiàn)在中學(xué)生近視眼患者越來越多，保護(hù)眼睛刻不容緩，學(xué)校開展了上、下午各一次眼保健操活動(dòng)來預(yù)防近視，下圖中關(guān)于近視眼成因及其矯正的原理圖正確的是（）A.B.C.D.【答案】AB【解析】A．如圖，來自遠(yuǎn)處的平行光經(jīng)晶狀體折射后，會(huì)聚于視網(wǎng)膜前，因此看不清遠(yuǎn)處的物體；這是由于晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，是近視眼的成因圖，故A正確；B．如圖，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使光線變得發(fā)散后再進(jìn)入眼睛，折射光線剛好落在視網(wǎng)膜上，從而看清遠(yuǎn)處的物體，這是近視眼的矯正光路圖，故B正確；C．如圖，來自近處的光先經(jīng)晶狀體折射后，會(huì)聚于視網(wǎng)膜后，因此看不清近處的物體；這是由于晶狀體太薄，折光能力太弱，是遠(yuǎn)視眼的成因圖，故C錯(cuò)誤；D．如圖，凸透鏡對光線有會(huì)聚作用，使近處的光線變得會(huì)聚后再進(jìn)入眼睛，折射光線剛好落在視網(wǎng)膜上，從而看清近處的物體，這是遠(yuǎn)視眼的矯正光路圖，故D錯(cuò)誤。故選AB。【例題9】人眼的晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)（選填“凸”或“凹”）透鏡；小明由于平時(shí)不注意用眼，造成了眼睛近視，他應(yīng)通過佩戴（選填“凸”或“凹”）透鏡的眼鏡來矯正視力?！敬鸢浮客梗话??！窘馕觥咳搜鄣木铙w和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。近視眼是晶狀體會(huì)聚能力增強(qiáng)，像呈在視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正。人眼的晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。近視眼是晶狀體會(huì)聚能力增強(qiáng)，像呈在視網(wǎng)膜的前方，凹透鏡對光有發(fā)散作用，所以應(yīng)佩戴凹透鏡矯正?！军c(diǎn)評】了解人眼的視物原理，知道近視眼的成因及矯正方法可順利解答，屬基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大。【例題10】小明在房間里進(jìn)行探究凸透鏡成像特點(diǎn)的情景如圖所示。保持蠟燭的位置不變，只移動(dòng)透鏡，小明發(fā)現(xiàn)透鏡在A、B兩處時(shí)，墻壁上都能得到清晰的像，則兩次所成的像（??）A．都是正立的B．都是虛像C．透鏡在B處時(shí)墻上成的像較大D．透鏡在A處時(shí)墻上成的像較大【答案】D【解析】發(fā)現(xiàn)透鏡在A、B兩處時(shí)，墻壁上都能得到清晰的像，可知透鏡在A、B兩處時(shí)成的是實(shí)像。由圖可知透鏡在A處時(shí)，物距小于像距，此時(shí)墻壁上成的是倒立放大的實(shí)像，物距在一倍焦距與兩倍焦距之間；由圖可知透鏡在B處時(shí)，物距大于像距，此時(shí)墻壁上成的是倒立縮小的實(shí)像，物距在兩倍焦距之外。故ABC不符合題意，D符合題意?！纠}11】如圖所示是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，凸透鏡的焦距為10cm。(1)請畫出圖中折射光線對應(yīng)的入射光線______；(2)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心在______；(3)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖所示，光屏上成清晰的像，生活中______是利用這一原理工作的；(4)保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，換用焦距為5cm的凸透鏡，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)；(5)利用凸透鏡可以矯正______（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）。【答案】（1）（2）同一高度（3）照相機(jī)（4）左（5）遠(yuǎn)視眼【解析】(1)折射光線是蠟燭火焰發(fā)出的光照射到凸透鏡上發(fā)生折射形成的，所以連接燭焰與入射點(diǎn)即入射光線，如下圖所示；(2)蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心