八年級物理上冊同步講義：透鏡及其應用復習總結（學生版）（人教版）

課時5.6第五章透鏡及其應用復習總結（幫課堂）（原卷版）【學習目標】1.認識：凸透鏡和凹透鏡，了解透鏡的焦點和焦距；透鏡在生活中的應用；成像“實”與“虛”的概念；眼睛的結構和成像原理；2.知道：凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用；顯微鏡和望遠鏡成像規(guī)律；3.了解：生活中常見的光學儀器；生活中光學儀器的成像原理；近視眼的成因，熟悉近視眼的矯正方法；遠視眼的成因，熟悉遠視眼的矯正方法；顯微鏡的構造及工作原理；望遠鏡的構造及工作原理；4.會：畫透鏡的光路圖；測量凸透鏡的焦距；進行凸透鏡成像分析；進行凸透鏡成像的動態(tài)分析；利用凸透鏡成像規(guī)律解釋生活中的問題；5.理解：凸透鏡成像規(guī)律。【知識導圖】【專題復習】1.利用透鏡的三條特殊光線作圖※專題概述有關透鏡三條特殊光線的作圖主要是根據(jù)已知光線（入射光線或折射光線）結合透鏡類型完成光路。透鏡的三條特殊光線、作圖要點及注意事項如下表：凸透鏡凹透鏡光路圖說明平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，經(jīng)過另一側的焦點，如圖①；通過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后，傳播方向不變，如圖②；通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，如圖③平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經(jīng)過凹透鏡同側虛焦點如圖①；經(jīng)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后，傳播方向不變?nèi)鐖D②；射向凹透鏡另一側虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后，平行于主光軸如圖③作圖要點（1）注意入射光線和折射光線在透鏡處的銜接；（2）熟記三條特殊光線并結合光路的可逆性作圖注意事項（1）實際光線畫實線，光的反向延長線要用虛線表示；（2）光線一定要帶箭頭；（3）虛線一定要用虛線表示。典例一請作出a、b兩條光線通過透鏡之后的光路圖。典例二有一點光源S，它發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后，反射光線為a，如圖，同時點光源S在平面鏡中的像與凸透鏡的焦點F重合，請在圖中畫出：①凸透鏡的焦點F；②點光源S的位置；③光線a經(jīng)過凸透鏡后的折射光線。典例三（1）如圖甲所示，一束光從空氣斜射到玻璃的表面，請畫出進入玻璃的折射光線；（2）請在圖乙中畫出入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線；（3）如圖丙所示，從點光源S射出的一條光線經(jīng)P處的平面鏡反射后，反射光線射向凹透鏡的焦點方向。請畫出平面鏡，并作出反射光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線。典例四請在圖中畫出光線AO的折射光線和BC的入射光線。2.有關透鏡的光學暗箱問題※專題概述解決有關透鏡暗箱問題可以用延長入射光線的方法進行分析：甲乙如圖甲所示，折射光線與主光軸的交點，相對于入射光線的延長線與主光軸的交點，離透鏡的光心更近了，說明此折射光線相對于入射光線會聚了，該方框中的透鏡為凸透鏡。如圖乙所示，折射光線與主光軸的交點，相對于入射光線的延長線與主光軸的交點，離透鏡的光心更遠了，說明此折射光線相對于入射光線發(fā)散了，該方框中的探究時凹透鏡。典例一在如圖所示的光路圖中，分別填入合適的透鏡（填符號或簡圖）。典例二在如圖的方框內(nèi)填入適當?shù)耐哥R______。典例三已知暗箱內(nèi)有一只凹透鏡和一只平面鏡。請在暗箱內(nèi)畫出完整的光路圖，填上光學儀器，并注明凹透鏡虛焦點F的位置。典例四在圖中填上適當?shù)耐哥R。3.探究凸透鏡成像規(guī)律※專題概述解答“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時要注意以下幾點：（1）如何測量焦距：一束平行光通過凸透鏡后會聚的點即為焦點，可測焦距；（2）保障實驗成功：蠟燭、凸透鏡不動，移動光屏直至在光屏上成清晰的像；（3）如何判斷成虛像：物距小于焦距時，無論怎么移動光屏都無法在光屏上成像；（4）無法成像的原因：蠟燭在焦點上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蠟燭與凸透鏡和光屏沒有在同一水平線上；（5）成像位置如何移動：可調節(jié)蠟燭或凸透鏡；（6）蠟燭變短：成像上移；（7）的明暗變化：用遮光板擋住部分光線，成像完整但像變暗；（8）用光具座進行實驗時，應做到：燭焰、凸透鏡的中心、光屏中心應在同一直線上（同一高度），目的使燭焰的像成在光屏中央；（9）同一物距范圍內(nèi)，不斷改變物距進行實驗的目的：排除偶然因素，使實驗結論更具普遍性；（10）實驗中無論怎樣移動光屏都找不到像的原因：（1）燭焰、凸透鏡中心、光屏中心未在同一高度；（2）蠟燭恰好在凸透鏡一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座長度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虛像。典例一用圖甲所示的裝置測出凸透鏡的焦距，并“探究凸透鏡成像規(guī)律”，當蠟燭、透鏡、光屏位置如圖乙時，在光屏上可成清晰的像。下列說法正確的是（）。A．凸透鏡的焦距是20cm；B．圖乙中燭焰成的是倒立放大的實像；C．照相機成像特點與圖乙中所成像的特點相同；D．保持蠟燭和光屏位置不變，將透鏡向右移，可再次在光屏上成清晰的像典例二一束平行光經(jīng)過一凸透鏡，調節(jié)光屏的位置，直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑，如圖甲所示，用此凸透鏡“探究凸透鏡成像規(guī)律”。（1）實驗前，先將蠟燭、凸透鏡和光屏依次安裝在光具座上，并進行調節(jié)，使燭焰、透鏡、光屏的中心大致在同一水平高度，目的是_____。（2）將點燃的蠟燭、凸透鏡放在如圖乙所示的位置，移動光屏，在光屏上得到一清晰倒立、____（填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。（3）此時，若把蠟燭和光屏的位置互換，則在光屏上_____（填“仍能”或“不能”）成像。（4）在如圖乙的實驗中，當蠟燭向遠離凸透鏡方向移動時，為了在光屏上再次得到清晰的像，光屏移動的速度應____（填“大于”、“小于”或“等于”）蠟燭移動的速度，所成的像____（填“逐漸變大”、“逐漸變小”或“不變”）。典例三在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，所用凸透鏡的焦距是10cm．(1)將點燃的蠟燭、凸透鏡放在如圖所示的位置，移動光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、________(選填“放大”或“縮小”)的實像;__________(填光學儀器名稱)就是利用這一成像規(guī)律工作的。(2)保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向_______(選填“靠近”或“遠離”)透鏡的方向移動，此時的像與原來的像相比______________(選填“變大”或“變小”)。典例四如圖是小明同學“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的裝置，凸透鏡的焦距是10cm。（1）點燃蠟燭后，應調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心在______上；（2）將實驗器材按圖中甲位置放置，光屏上成清晰的像，應用此規(guī)律工作的是______（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）。實驗一段時間后，原來成在光屏中央的像“跑”到圖乙所示的位置、若要像重新回到光屏中央，請說出一種可行的方法______；（3）調整高度后，小明將圖甲中的凸透鏡取下，換成一個焦距是12cm的凸透鏡，看到光屏上的像變模糊了，他將光屏向______（選填“靠近”或“遠離”）透鏡方向移動直到像又清晰了，這個像會______（選填“變大”“變小”或“不變”）；（4）圖丙是“天宮課堂”中，航天員王亞平通過水球成______（選填“實”或“虛”）像的瞬間。小明想模擬這個情景，于是去掉光屏，眼睛從光屏位置的右側看向透鏡，他______（選填“能”或“不能”）看到燭焰倒立的像。4.凸透鏡成像規(guī)律的應用※專題概述應用成像特點照相機成倒立、縮小的實像投影儀成倒立、放大的實像放大鏡成正立、放大的虛像顯微鏡物鏡成倒立放大的實像目鏡成正立、放大的虛像望遠鏡物鏡成倒立、縮小的實像目鏡成正立、放大的虛像近視眼成因成像在視網(wǎng)膜前方矯正佩戴凹透鏡制成的眼鏡遠視眼成因成像在視網(wǎng)膜后方矯正佩戴凸透鏡制成的眼鏡典例一購物支付已進入“刷臉”時代，如圖所示，消費者結賬時只需面對攝像頭（相當于一個凸透鏡），經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描等，確認相關信息后，即可迅速完成交易。下列有關說法正確的是（）。A．光經(jīng)過攝像頭成像利用的是光的反射；B．攝像頭成像特點與投影儀相同；C．“刷臉”時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外；D．“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實像典例二透鏡在我們生活、學習中應用廣泛，下列說法正確的是（）。A．放大鏡的鏡片是凹透鏡；B．無論是凸透鏡還是凹透鏡，通過光心的光傳播方向不變；C．照相時，被照者應站在鏡頭的兩倍焦距以內(nèi)；D．投影儀使物體在屏幕上成正立的放大的虛像典例三某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關系的圖像，如圖所示，下列判斷正確的是（）。A．該凸透鏡的焦距是20cm；B．當u=15cm時，光屏上不能成像；C．當u=25cm時成縮小的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的；D．把物體從距凸透鏡11cm處移動到30cm處的過程中，像逐漸變小典例四在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡30cm處，在透鏡另一側距離透鏡16cm處的光屏上得到燭焰清晰的像．則下列相關說法正確的是（）。①光屏上成倒立、放大的實像；②照相機是利用這一成像原理工作的；③該透鏡的焦距f一定滿足8cm＜f＜15cm；④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，要使光屏上出現(xiàn)清晰的像，光屏應靠近透鏡。A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④【真題演練】一、選擇題1.（2022·棗莊）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20cm；B.把蠟燭移至刻度尺10cm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32cm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45cm處，凸透鏡不動，移動光屏，會再次在光屏上得到清晰的像2.（2022·北京）小京通過焦距為10cm的凸透鏡看到了提示牌上“關燈”兩字放大的像，如圖所示。下列說法正確的是（）。A.“關燈”兩字放大的像是實像；B.提示牌上“關燈”兩字在凸透鏡的焦點上；C.提示牌上“關燈”兩字到凸透鏡的距離小于10cm；D.提示牌上“關燈”兩字到凸透鏡的距離大于20cm3.（2022·牡丹江、雞西地區(qū)朝鮮族學校聯(lián)合體）（多選）我們在初中物理的學習過程中，了解和接觸了許多的光學器件，以下描述正確的是（）。A.小剛用照相機拍攝小明時，小明到鏡頭的距離應大于二倍焦距；B.近視眼鏡的鏡片是凹透鏡；C.凸透鏡對光線有會聚作用；D.借助放大鏡看地圖時，地圖與放大鏡的距離應等于一倍焦距4.（2022·海南）下列物品利用光的反射規(guī)律成像的是（）。A.顯微鏡 B.照相機C.老花鏡 D.“拐彎鏡”二、填空題5.（2022·武威）烈日下，汽車玻璃窗上的小水珠應盡快擦干，這是由于小水珠相當于一個___________（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”），對太陽光有___________（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，可能使車內(nèi)某處溫度升高而導致火災。6.（2022·賀州）如圖所示的四個透鏡，屬于凸透鏡的有______，屬于凹透鏡的有______（兩空均填編號）。7.（2022·北部灣）在較暗的室內(nèi)，手持一個凸透鏡，在白墻和點燃的蠟燭間移動（離墻近些），在墻上能看到燭焰______（選填“正立”或“倒立”）縮小的像，根據(jù)這個原理可制成______（選填“照相機”或“投影儀”）。8.（2022·泰州）小明用如圖所示的透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律，該透鏡的焦距為_______cm。實驗中，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不變，把點燃的蠟燭放在“20cm”刻度線處，移動光屏，燭焰可在光屏上成倒立、________（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像，生活中利用這類透鏡來矯正______眼的視力缺陷。三、作圖題9.（2022·本溪鐵嶺遼陽）用一條光線照射凸透鏡，折射光線a恰好經(jīng)過凸透鏡另一側焦點。然后經(jīng)水平地面上的平面鏡反射，在墻壁上形成一個光點A．請在圖中畫出：（1）a的入射光線；（2）光點A的位置；（3）標出反射角度數(shù)。四、實驗探究題10.（2022·包頭）如圖所示，小明利用凸透鏡成像原理來研究電影放映時銀幕上的影像情況。（1）進入影院，小明發(fā)現(xiàn)銀幕表面較為粗糙，觀眾在不同位置都可以看到銀幕上的影像，這是因為光在銀幕上發(fā)生了_______反射。（2）小明在銀幕上看到了清晰的影像，這個影像相對于膠片上的圖案是_______（填“正立”或“倒立”）的。同時，影像又是放大的，是因為膠片放在了距離鏡頭_______（填答案序號）的位置。A.一倍焦距以內(nèi)B.一倍焦距到二倍焦距之間C.二倍焦距以外（3）放映過程中影像大小超出了銀幕邊界，要使影像縮小到銀幕范圍且仍然清晰，在放映機鏡頭靠近銀幕的同時，還要將膠片到鏡頭的距離調_______（填“大”或“小”）一些。11.（2022·錦州）小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。（1）如圖甲所示，將一束平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=______cm；（2）小明在某次實驗中，將蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上如圖乙所示的位置，光屏上呈現(xiàn)清慚的像，此像是倒立、______的實像，生活中______（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是依據(jù)此成像原理制成的；（3）保持蠟燭位置不變，移動凸透鏡至如圖丙所示位置，則人眼在圖中______（選填“A”或“B”）處能觀察到燭焰的像；（4）小明在圖乙中燭焰和凸透鏡之間的適當位置放一副眼鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上原本清晰的像變模糊了。將蠟燭向靠近凸透鏡方向移動適當距離后，光屏上再次得到清晰的像，則該眼鏡是______（選填“近視”或“遠視”）眼鏡。12.（2022·荊州）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為________cm。（2）蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖乙所示，此時光屏上承接到清晰的像，_________（選填“放大鏡”“照相機”或“投影儀”）運用了該成像規(guī)律。（3）實驗后發(fā)現(xiàn)，在物距相同的情況下，多個小組測出的像距不同，原因可能是_________。（寫出一種即可）（4）小王同學在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)光屏上已經(jīng)承接到清晰放大的像，這時他保持蠟燭和光屏的位置不變，只移動凸透鏡，_________（選填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一個清晰放大的像?！具^關檢測】一、選擇題1.如圖是一條光線通過透鏡的光路圖，其中哪幅圖的光路是錯誤的（）A．B．C．D．2.如圖所示是光線經(jīng)過透鏡前后的方向，則虛線處的透鏡（）。A．一定是凸透鏡 B．可能是凸透鏡也可能是凹透鏡C．一定是凹透鏡 D．不可能是凸透鏡或凹透鏡3.如圖,手機掃描二維碼,相當于繪二碼拍了一張照片,手機攝像頭相當于凸透鏡,影像傳感器相當于光屏,下列說法正確的是（）。A．物體上的二維碼是光源；B．掃碼時二維碼要位于攝像頭二倍焦距以外；C．要使屏幕上二維碼的像變小,只需將二維碼靠近凸透鏡；D．影像傳感器上成的是正立的實像4.下列四幅圖是眼睛視物的光路圖，其中需要利用凸透鏡進行矯正的是（）。A． B．C． D．5.“超級月亮”比正常時的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文愛好者為了研究這一現(xiàn)象，于是架設一臺天文望遠鏡做進一步觀察，關于該望遠鏡，下列說法正確的是（）。A．它的物鏡和顯微鏡的物鏡作用相同；B．它的物鏡相當于放大鏡，用來把像放大；C．它的物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成虛像；D．它由兩組透鏡組成，靠近眼鏡的為目鏡，靠近被觀測物體的為物鏡6.如下圖是小強用手機、透鏡和紙盒自制的簡易“投影儀”，它能將手機上的畫面放大投射到白墻上。下列說法不正確的是（）。A．若用不透明的硬紙板遮住透鏡的一部分，白墻上的畫面將不再完整；B．手機屏幕到透鏡的距離應在透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間；C．要使白墻上的像變大，應在透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間減小手機和透鏡間的距離；D．從各個角度都能清楚的看到白墻上的像，是因為白墻對照射到其上面的光發(fā)生漫反射7.小燕同學在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏調試到如圖所示的位置，光屏中心正好出現(xiàn)清晰的像（未畫出），下列說法中不正確的是（）。A．凸透鏡焦距可能為20cm；B．屏上的像是倒立、縮小的實像；C．蠟燭燃燒變短，屏上像的位置會上移；D．取走光屏，人眼仍可在某些位置看到像8.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，小峰同學將蠟燭，凸透鏡、光屏移動到如圖所示的位置時，在光屏上得到一個清晰的實像（圖中未畫出）。下列說法中正確的是（）。A．此時燭焰在光屏上的實像是放大的；B．若保持蠟燭，凸透鏡和光屏的位置不動，隨著蠟燭的燃燒，燭焰在光屏上的像將向下移動；C．若保持蠟燭和光屏位置不動，只移動凸透鏡，光屏上能得到放大清晰的燭焰像；