1、.透镜成像一、知识概述通过前面一段时间的学习，我们对光现象的相关知识已有所了解，知道光在同种均匀介质中沿直线传播，在两种介质的表面会发生反射现象和折射现象。本周我们将学习一透镜和透镜的成像规律。二、重难点知识归纳及讲解（一）透镜1、几个概念凸透镜中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜凹透镜中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜主轴最简单的透镜两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线叫做透镜的主轴。薄透镜如果透镜的厚度比球面的半径小许多，这种透镜叫做薄透镜。光心薄透镜的中心叫透镜的光心。2、凸透镜的光学性质（1）凸透镜对光线有会聚作用。跟主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点F，F叫做凸透镜的焦点，焦点
2、到凸透镜光心O点的距离叫做焦距。注意：会聚作用不一定要使折射光线相交，凸透镜对光的会聚作用指的是：光通过透镜后，其折射光线向主轴偏折，即在原光线的传播方向上合拢一些。（2）凸透镜的三条特殊光线如下图所示：(1)（2）（3）3、凹透镜的光学性质（1）凹透镜对光线有发散作用。跟凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后形成发散光线。如果迎着发散的光线望去，会觉得这些光线好像是从凹透镜后某一点F发出来的，F点叫做凹透镜的虚焦点。凹透镜对光线的发散作用指的是：光线通过凹透镜后，其折射光线远离主光轴偏折，即在原光线的传播方向上发散开一些。（2）凹透镜的三条特殊光线如下图所示：（1）（2）（3）例1、如图所示，
3、AB为一条经过透镜折射后的光线，MN为透镜的主光轴，L为透镜。由图可知（）A该透镜可能是凸透镜B该透镜可能是凹透镜C若该透镜是凸透镜，B点一定是透镜的焦点D若该透镜是凹透镜，B点一定是透镜的焦点解析：图中仅仅只给出了折射光线，而没有入射光线，此时无法确定光线相对于原来是会聚还是发散，故A、B都是正确；若入射光线平行于主光轴，则B点为凸透镜的焦点，若入射光线没有平行主光轴，则折射光线不会通过焦点，即B不是焦点，对于凹透镜而言，没有实焦点，故C、D都是错误的。答案：A、B例2、完成下列光路图解析：画通过透镜的折射光线时，应记住三条特殊光线：平行于主光轴的光线折射后通过焦点。（凸透镜是实际光线通过焦
4、点，凹透镜是光线的反向延长线通过焦点）通过焦点的光线（或光线的延长线），折射后平行于主光轴；通过光心的光线，传播方向不改变。答案：如下图所示（二）探究凸透镜成像规律1、凸透镜成像的原因凸透镜成像是由于光的折射现象形成的，从物体上一点发出的光线（或反射出的光线），经凸透镜折射后交于一点，这点就是物体上点的像点，若干像点就形成了物体的像。2、凸透镜成像的规律物距（u）像的性质像距（v）正倒大小虚实u2f倒立缩小实像fv2fu=2f倒立等大实像v=2ffu2fuu3、凸透镜成像的大小变化规律（1）凸透镜成实像时，若物距增大，则像距减小，像也减小；反之，若物距减小，则像距增大，像也增大。（2）凸透镜成
5、虚像时，若物距增大，则像距和像都增大；反之，若物距减小，则像距和像都减小。4、利用透镜的特殊光线作透镜成像光路。（1）物体处于2倍焦距以外（2）物体处于2倍焦距和1倍焦距之间（3）物体处于焦距以内（4）凹透镜成像光路例3、一个物体在凸透镜前20cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f（ ）A10cm f 10cmCf 20cm解析：解决这类类问题的关键，是根据凸透镜的成像特点和成像条件，物体通过凸透镜成倒立，缩小的实像，物距必然大于二倍焦距，即u2f。本题中有20cm2f解不等式得：f10cm答案：C例4、一物体放在凸透镜前18cm处，在透镜另一侧20 cm处成一清晰像，则此透镜的焦距（
6、）A一定大于20 cmB一定小于9 cmC一定在10 cm到8 cm之间D一定在9 cm到10 cm之间解析：由于本题中物像异侧，说明此像是一实像；又由于像距比物距大，可推知此像是一放大、倒立的实像，此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，像在另一侧的二倍焦距之外。即：f18cm2f综合、解得9cmf10cm答案：D A卷窗体顶端一、选择题1、由于下雨，一透明塑料薄膜的顶棚积满了水，形状如图所示，下面关于它的讨论正确的有（）A这些水构成一个凸透镜，它对平行光有会聚作用。B透镜必须是固体，水不可能成为凸透镜。C水的下表面虽然近似于球面，但上表面却是平的，所以它不可能起凸透镜的作用。C只要是透明物质，
7、就有可能构成透镜。2、下列各镜中，不能改变光束会聚或发散性质是（）A凸透镜B凹透镜C凸镜C平面镜3、如图所示，四幅图均表示光线通过凸透镜前后的传播方向，其中正确的是（）A BC C4、一凸透镜的焦点为F，一凹透镜的焦点为F，让这两个透镜的一侧都正对着太阳，则在两透镜的另一侧的焦点上，F与F的温度相比（）AF点的温度较高BF点的温度较高C两点温度一样高C无法判断5、关于凸透镜对光线的作用，以下说法中正确的是（）A平行射向凸透镜的一束光，经折射一定交于凸透镜的焦点。B经过凸透镜会聚的光线一定交于一点。C凸透镜只能使平行于主光轴的光线发生会聚作用。C过凸透镜光心的光线，一定不改变传播的方向。6、一束
8、平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体在凸透镜前25cm处时，在透镜的另一侧可以得到（）A倒立缩小的实像B倒立放大的实像C正立缩小的实像C正立放大的实像7、将蜡烛放在离凸透镜30cm的地方，在离物体45cm的光屏上可以得到烛焰的清晰的像，则（）A凸透镜的焦距是90cm，像是放大的。B凸透镜的焦距是18cm，像是放大的。C凸透镜的焦距是10cm，像是放大的。C凸透镜的焦距是10cm，像是缩小的。8、某物体通过凸透镜成一个倒立，缩小的实像，像与凸透镜距离为20cm，则此凸透镜的焦距为（）Af10cmB10cmf20cmC无法判断9、在研究凸透镜成像的实验中，如果在
9、光屏上得到一个放大、倒立的像，量得光屏到透镜的距离为24cm，则凸透镜的焦距可能为（）A20cmB15cmC12cmC10cm10、一凸透镜的焦距为15cm，当物体放在距焦点5cm处，一定能得到（）A正立放大的虚像B倒立放大的实像C倒立缩小的实像C倒立、放大实像或正立放大虚像 提示：1、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜和凸镜对光线有发散作用3、根据凸透镜的性质对光线有会聚作用6、该凸透镜的焦距为10cm7、由题可知，物距为30cm，像距为15cm8、f20cm2f所以10cmf2f即f12cm第1题正确答案为 AD 第2题正确答案为 D 第3题正确答案为 C 第4题正确答案为 A 第5题正确答案
10、为 D 第6题正确答案为 A 第7题正确答案为 D 第8题正确答案为 B 第9题正确答案为 D 第10题正确答案为 D卷窗体底端二、填空题11、让凸透镜正对着太阳光，移动凸透镜的位置，直到地上的亮斑最小最亮，这亮点到凸透镜光心的距离是_，亮斑所在的位置就是该凸透镜的_。12、当凸透镜焦距为20cm时，要在光屏上成一缩小的像，蜡烛可在距凸透镜_移动，要使像变大些但仍是缩小的，蜡烛应（填“远离”或“靠拢”）凸透镜，同时光屏离凸透镜应_（填“近”或“远”）些。13、如图所示，把蜡烛放在a、b、c、d各点，调节光屏的位置，则：（其中F为焦点，P为二倍焦距处）（1）在屏上出现的实像最大时，蜡烛放在_点上
11、。（2）在屏上出现的实像最小时 ，蜡烛放在_点上。（3）当屏上出现与物体等大的实像时，蜡烛放在_点上。（4）当屏上观察不到像时，蜡烛放在_点上。（5）当蜡烛放在_点上，凸透镜不可能成像。（6）若把蜡烛入在C点上，能成倒立、_的实像，把屏和蜡烛的位置颠倒一下，则成_的、倒立的实像。答案：11、焦距；焦点12、40cm之外；靠拢；远13、 c； a； b； d； F；放大；缩小三、综合题14、给你一些透镜，你怎样鉴别它们是凸透镜还是凹透镜？请写出三种方法。答案：（1）观察法：中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜。（2）聚焦法：把透镜正对太阳，上下移动透镜的位置，能在地面上找到会聚点的
12、是凸透镜，反之为凹透镜。（3）成像法：将透镜靠近书本等物体，能看到放大正立的虚像，起放大作用的是凸透镜，反之为凹透镜。15、如图所示，光射到某光具上，要使出射光线沿水平方向射出，请在图中画出三种不同的光学元件。解答：如下图所示中考解析一、中考要求透镜及透镜的成像规律是历年中考的必考内容，考查的知识点有透镜的种类及光学性质、凸透镜成像的条件和规律。常见的题型有选择题，填空题和作图题。二、中考新题例说1、（上海）在下图中，凸透镜焦距为10厘米。保持透镜位置不变，当蜡烛在15厘米刻度处时，为了在光屏的中心找到像，应调整光屏的_，并将光屏向_方向移动（选填“远离透镜”或“靠近透镜”）。答案：高度靠近透
13、镜2、（陕西省）某同学在做研究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置。实验后，他归纳出以下结论，其中错误的是（）A使烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小B使烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大C使烛焰位于a点时，成缩小的实像D使烛焰位于d点时，成放大的实像答案：D3、(黄冈市)如图，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是（）A可能是酒具有化学显影作用B可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像C可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像D可能是斟酒
14、后杯底凸透镜焦距变大，使图片显影答案：D课外拓展1、我国历史上的冰透镜早在我国西汉(前206公元25年)淮南万毕术中就有关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”其后，晋朝张华的博物志中也有类似记载。冰遇阳光会熔化，冰透镜对着太阳却能聚光使艾绒着火，令人怀疑。清代科学家郑复光(1780一?)根据淮南万毕术的记载，亲自动手做过一些实验，证实冰透镜的确可以取火。他在“镜镜冷痴”中写道，将一只底部微凹的锡壶，内装沸水，用壶在冰面上旋转；可制成光滑的冰透镜，利用它聚集日光，可使纸点燃。2、水透镜聚光取火如图所示，用粗铁丝弯成圆圈；圆圈上蒙一层透明的塑料薄膜在薄膜上面倒入适量的水，薄膜受
15、到水的压力作用下坠，形成了水透镜将水透镜支在一定的高度，让阳光穿过透镜，在地面上聚焦，便可以将放在地面的纸片点燃。实验中的这种水透镜也经常会给人类带来意想不到的灾难。如在人迹罕至的热带丛林，常常发生神秘的大火，使大片森林付之一炬，许多鸟兽葬身火海。起初人们并不知道森林起火的原因，经过长期的调查与研究，终于后来发现了起火的原因原来，每天清晨，林木的树叶上常挂着露珠，由于地处赤道附近，太阳虽然刚刚升起却已骄阳似火，烈日炎炎，阳光照在露珠上，而每颗露珠又恰似凸透镜使阳光会聚于焦点假若恰好有枯草或干树叶位于这个焦点上。它们很快就会被点燃起来特别是小鸟爱用干草或枯枝在树枝上搭巢，森林大火常从鸟巢烧起。 .
