白点疯 http://www.bdfyy999.com/bdf/中考物理考点(八年级考点复习)04:《透镜的应用》
考点解读
一、透镜
1.透镜
(1)分类:按照形状可以分为凸透镜和凹透镜。
(2)定义:中间厚边缘薄的是凸透镜,中间薄边缘厚的是凹透镜。
注意:判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜,要根据中间与边缘的厚度来确定,而不能根据透镜表面的凸凹来判断。
2.透镜对光的作用
(1)透镜对光的作用:①凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫会聚透镜;②凹透镜对光有发散作用,凹透镜又叫发散透镜。
(2)光心:主光轴上有个特殊点,通过它的光线传播方向不变,这个点叫做透镜的光心。
说明:①凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点,而是指光线通过凸透镜折射后,折射光线比入射光线方向更靠近主光轴的方向偏折,即有一种向主光轴靠拢的趋势;②凹透镜对光线的发散作用指的是折射光线相对于对应的入射光线而言散得更开,即有一种远离主光轴的趋势。
3.焦点和焦距
(1)焦点(F):平行于凸透镜的光线经凸透镜折射后,会聚于一点,这一点叫凸透镜的焦点。
(2)焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。
说明:凸透镜两侧各有一个焦点,两侧的焦距相等。
二、凸透镜成像规律
1.探究凸透镜成像规律的实验
(1)实验目的:探究像的虚实、大小、正倒跟物距的关系。
(2)实验器材:蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等。
(3)物理量:物体到凸透镜的距离叫物距,用字母u表示;像到凸透镜的距离叫像距,用字母v表示。
(4)注意:在摆放仪器时,要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度,只有这样才能使烛焰成的像落在光屏的中央,便于观察。
2.凸透镜成像规律
(1)当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外时,调整光屏的位置,可在光屏上出现倒立、缩小的实像;
(2)当蜡烛位于二倍焦距以内焦点以外时,调整光屏的位置,可在光屏上出现倒立、放大的实像;
(3)当蜡烛位于透镜的焦点以内时,在光屏上不得到蜡烛的像,透过透镜可以看到蜡烛成正立、放大的虚像。
3.实像和虚像
(1)实像:由实际光线会聚而成的,能在光屏上呈现的像。
(2)虚像:由实际光线的反向延长线相交而成的,不能在光屏呈现的像。
说明:凸透镜成实像时,物像异侧;成虚像时,物像同侧。
三、生活中的透镜
1.照相机
(1)结构:其镜头相当于一个凸透镜,胶卷相当于光屏。
(2)成像特点:相对于物体来说,像是倒立、缩小的实像。
2.投影仪
(1)结构:其镜头相当于一个凸透镜,平面镜是用来改变光的传播方向的。
(2)成像特点:相对于物体来说,像是倒立、放大的实像。
说明:投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向,螺纹透镜的作用是会聚光,光源位于凹面镜的焦点处,光源发出的光线经凹面镜反射后,再经螺旋透镜会聚,使照片在投影片上的光更强一些。
3.放大镜
(1)原理:实质是一个短焦距的凸透镜。
(2)成像特点:相对于物体来说,像是正立、放大的虚像。
四、显微镜和望远镜
1.显微镜
(1)结构:镜筒的两端各有一组透镜,每一组的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观察物体的叫物镜。
(2)成像特点:显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头,成倒立、放大的实像,显微镜的目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。
注意:通过显微镜,我们观察到的物体的像与物体上下颠倒,左右互换。如果我们将物体向左移动,则像向右移动。
说明:反光镜的作用是增加光的强度,便于观察物体。
2.望远镜
(1)结构:望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头,成倒立、缩小的实像,望远镜的目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。
(2)视角:物体的两端到人眼处所夹的角叫视角。物体越大,物体与人眼的距离越近,其视角就越大。
五、眼睛和眼镜
1.眼睛
(1)视物原理:人眼球好比一架照相机,晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在上面成倒立缩小的实像。
(2)眼睛的调节:当睫状肌放松时,晶状体比较薄,眼睛可以看清远处的物体;当睫状肌收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变强,可以看清近处的物体。
(3)近点和远点:依靠眼睛调节所能看到的最近和最远的两个极限点分别叫近点和远点。正常眼睛的观察距离大约是10cm至无限远,最佳的明视距离为25cm.
说明:眼睛与照相机的成像过程是不同的.视力正常的人看远处不同物体时,物距不变,晶状体到视网膜的距离不变(像距不变),人的眼睛是通过睫状体来改变晶状体的凹凸程度,从而调节了晶状体的焦距来获得清晰的像,也就是说眼睛实际上是一架调焦照相机;而普通照相机的焦距不变,在改变物距的同时,必须改变像距来获得清晰的像。
2.近视眼和远视眼
(1)近视眼成因及矫正:近视眼看不清远处物体,是因为晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜的前面,应佩戴凹透镜矫正。
(2)远视眼成因及矫正:远视眼看不清近处的物体.形成远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处某点的光会聚在视网膜后,需要用凸透镜矫正。
注意:远视眼镜的度数为正数,近视眼镜的度数为负数。
中考真题引领
一、透镜
1、(?株洲)炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃,这是因为这瓶水(
)
A.相当于一个凸透镜,会聚光线
B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线
D.相当于一个凹透镜,发散光线
装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,这样就会使太阳光汇聚于一点,凸透镜焦点的温度高,达到易燃物的着火点,易燃物燃烧引起火灾,故A正确。
2、(?广西)请在图中根据入射光线画出相对应的折射光线。
过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。
3、(·上海市培华学校初二期中)户外的探照灯主要由凸透镜和光源组成的。如果要产生如图所示的平行光,光源应放在凸透镜的()
A.焦点处B.二倍焦距处
C.一倍焦距以内D.二倍焦距以外
凸透镜三条特殊的光线通过凸透镜的情况:过光心的光线,过凸透镜后其传播方向不改变;平行主光轴的光线,经过凸透镜后折射光线过焦点;过焦点射向凸透镜的光线,折射后将平行于主光轴传播。所以如果要产生如图所示的平行光,光源应放在凸透镜的焦点处,故选A。
二、凸透镜成像规律
1、(?绵阳)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系,正确的是(
)
A.向右移动光屏,L屏<L烛B.向左移动光屏,L屏<L烛
C.向左移动光屏,L屏>L烛D.向右移动光屏,L屏>L烛
将蜡烛放在A处时,此时的物距大于二倍焦距,光屏上得到了清晰的缩小像:保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,物距等于二倍焦距,光屏上得到清晰的等大的像,像变大了,则像距变大,由于实像与成像物体位于凸透镜的两侧,光屏应向右移动;在物距大于像距时,移动蜡烛,蜡烛移动的距离要大于像移动的距离,即L屏<L烛;故A正确。
2、(?广安)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是(
)
A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像,成像规律可以应用于放大镜
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
A、蜡烛移到刻度值为30cm处,u>2f,成倒立、缩小的实像,像距2f>v>f,光屏应向左移动,是照相机工作原理,故A正确;B、蜡烛移到刻度值为14cm处,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B错误;C、蜡烛移到刻度值为5cm处,u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故C错误;D、近视镜片是凹透镜,对光线起发散作用,放置后,光线延迟会聚,像距变大,应向右移动光屏才能得到清晰的像,故D错误。
3、(·天津中考模拟)小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是()
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个放大的像
C.当u=25cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
A、由u–v图像可知,u=v=20cm=2f,此时凸透镜成倒立、等大的实像,故f=10cm,A错误,不符合题意。B、当u=15cm时,2fuf,成倒立、放大的实像。故B正确,符合题意。C、当u=25cm时,u2f,在光屏上成倒立、缩小的实像,故C正确,符合题意。D、物体从距凸透镜12cm处移动到30cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,物距增大,像距减小,像变小。故D正确,符合题意。
三、生活中的透镜
1、(·安徽中考模拟)透镜在我们的生活中应用广泛,下列说法中正确的是
A.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
B.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的实像
C.照相时,要使所拍摄景物的像变大,应将照相机的镜头远离被拍摄物体
D.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
A.根据凸透镜的成像规律可知:借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,故A错误;B.投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像,而不是正立的,故B错误;C.照相时,要使所拍摄景物的像变大,可增大像距,使像变大,即将照相机的镜头靠近被拍摄物体,故C错误;D.凹透镜对光有发散作用,近视眼镜利用了这一点,使光线延迟会聚,使像成在视网膜上,故D正确。
2、(?淄博)红外半球摄像头通过捕捉红外线增强夜晚监控效果。下列关于该摄像头的说法正确的是(
)
A.摄像头相当于一个凹透镜
B.摄像头捕捉到的红外线是红色的光
C.被监控的物体在摄像头二倍焦距以外
D.摄像头的成像特点与投影仪相同
ACD、摄像头相当于凸透镜,是利用物体在凸透镜的2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理工作的,其应用与照相机的成像原理相同,故AD错误,C正确,B、摄像头捕捉到的红外线属于不可见光,在红光以外,不是红色的光,故B错误;
3、(?盘锦)大威拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的________(填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比________(填“变大”“变小”或“不变”)。
屏幕关闭时,手机屏幕相当于平面镜,成正立、等大的虚像;开启屏幕打开手机前置摄像头,摄像头是凸透镜,此时大威到摄像头的距离大于两倍焦距,则他通过摄像头成的是倒立、缩小的实像,所以大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小了。故答案为:虚;变小。
四、显微镜和望远镜
1、(?长沙模拟)一场新冠肺炎疾病影响了全世界,而其中的罪魁祸首就是新型冠状病*,某医疗机构利用显微镜观察新型冠状病*,而我们已经学习了一些关于电子显微镜的知识,电子显微镜的目镜和物镜所成的像,下列有关说法正确的是(
)
A.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像
C.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
D.目镜成正立放大的虚像,物镜成正立放大的实像
显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立放大的实像;显微镜通过物镜成倒立放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像,故A正确;BCD错误。
2、(?伍家岗区模拟)如图所示,关于该望远镜,下列说法正确的是(
)
A.这个望远镜最终看到的是倒立的像
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它的目镜成实像
A、望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立、缩小的实像,实像在目镜的焦点以内,而目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,所以,这个望远镜最终看到的是倒立的像,故A正确;B、望远镜的物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体成一个倒立、缩小的实像,故B错误;C、望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成一个倒立、缩小的实像,故C错误;D、目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,故D错误。
3、(?沈阳一模)验钞机能检验人民币的真伪。它的原理是利用________荧光物质发光。如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由________制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用________(填“平面镜”或“凹面镜”)。
紫外线能使钞票上的荧光物质发光,从而能鉴别钞票的真伪;目镜和物镜都相当于凸透镜,物镜相当于投影仪成倒立放大的实像。目镜相当于放大镜,把刚才的实像再次放大;光线较强时物体能反射更多的光线,使像更清晰。当光线较暗时,依靠凹面镜反射更多的光线,使物体更亮,像更清晰。
五、眼睛和眼镜
1、(?百色)如图所示是我们看远处物体的示意图,来自远处物体的光经过眼睛晶状体后在视网膜上形成(
)
A.正立、缩小的实像B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像D.倒立、缩小的虚像
人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,它能把来自物体的光会聚在视网膜上,外界物体在二倍焦距之外,则在视网膜上成倒立、缩小的实像。故选:C。
2、(?广西)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是(
)
A.甲和丙B.甲和丁
C.乙和丙D.乙和丁
甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丙图佩戴凸透镜,是远视眼的矫正;丁图佩戴凹透镜,是近视眼的矫正。故D符合题意。
3、(·广东初二期末)有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形完全一样,如图所示,小明要找出自己的眼镜,下列说法正确的是()
A.用手摸镜片,中间薄边缘厚的是近视镜
B.拿着镜片看字,把字放大的是近视镜
C.让镜片正对阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视镜
D.让镜片正对阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
A.中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A正确;B.拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,是远视镜,故B错误;C.让镜片正对太阳光,凹透镜能使得光线发散,呈现一个大光斑;凸透镜正对太阳光时,光斑如果不是在焦点附近,也能呈现一个大光斑,所以无法确定是近视镜还是远视镜,故C错误;D.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,即是远视镜,故D错误。故选A。
综合能力题
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无所不能的智能化无人机
无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点,在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用.无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机即能可见光成像、又能红外光成像,携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点,被称为“百变小能手”,下表是某小型无人机的部分参数(帧?秒-1指每秒拍摄的画面数)。
参数名称
最大飞行半径R/km
拍摄速度n/帧?秒-1
最大飞行速度v/m?s-1
数据
5
20
(1)无人机上载有高清摄像机,以无人机为参照物,摄像机是________的(选填“静止、运动”);下面哪幅图能反应摄像机的工作原理________。
(2)装在无人机上的红外线热像仪的原理是(_____________)
A.地面物体的温度较高,能辐射较强的红外线
B.红外线穿透能力强,夜间有雾也能穿过去
C.红外线人眼看不见,不易被他人发现
D.无人机发出红外线照在地面物体上
(3)人们是利用遥控器操控无人机的,遥控器的有效操控距离至少要为________km,该无人机以最大速度飞行m需要_______s。
(4)小轿车在高速公路上限速km/h,如图所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测.某时段测得一辆轿车通行60m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为20帧,该轿车的行驶速度是________m/s,据此判断汽车_____(选填“超速、不超速”)
(1)摄像头的镜头焦距可调范围f为5.4mm﹣64.8mm,镜头离投影面板的距离u为40cm,摄像头的镜头相当于凸透镜当u>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,故B正确;(2)①根据串联电路电压的规律知:Uφ=U﹣U电动机=12V﹣6V=6V;根据欧姆定律知通过电阻Rφ的电流是:I===0.6A;②电动机正常工作2秒所消耗的电能是:W=U电动机It=6V×0.6A×2s=7.2J;③根据η=得,电动机的机械能:W机械=ηW电=5%×7.2J=0.36J,由W=Gh知,物体在2秒内上升的高度:h===0.9m.故答案:(1)B;(2)①0.6A;②7.2J;③0.9m
李卓锋
谢谢打赏,祝您生活愉快!