第五講 透鏡及其應(yīng)用 【考綱要求】1光的折射現(xiàn)象2凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距和主光軸3凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用4凸透鏡成放大、縮小的實(shí)像和成虛像的條件中5照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡的原理【命題趨勢】日常生活中常見的折射現(xiàn)象是填空題和簡答題的最好物理模型。凸透鏡對(duì)光線的作用在作圖題中經(jīng)常出現(xiàn)，特別是特殊光線經(jīng)過凸透鏡的折射光路圖，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究凸透鏡成像規(guī)律，運(yùn)用凸透鏡成像規(guī)律，分析解決問題仍是這部分考試的重點(diǎn)。【考點(diǎn)探究】考點(diǎn)一、透鏡的作用【例1】完成下列光路圖。 1 2 3 4解析：圖1中的透鏡是凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用，經(jīng)過焦點(diǎn)射向凸透鏡的光線應(yīng)該平行于主光軸射出；圖2中的透鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，平行于主光軸的光線經(jīng)過透鏡后被發(fā)散，光線的反向延長線經(jīng)過透鏡的焦點(diǎn)；圖3中的透鏡是凸透鏡，平行于主光軸的光線應(yīng)該被會(huì)聚到焦點(diǎn)；圖4是凹透鏡，經(jīng)過光心的光線方向不變。答案：方法總結(jié)：透鏡中的三條重要光線要掌握好，不光能根據(jù)入射光線畫出折射光線，也應(yīng)該能根據(jù)折射后的光線給出入射光線。考點(diǎn)二 正確理解凸透鏡成像規(guī)律【例2】一個(gè)物體到凸透鏡的距離是30cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像。若把物體沿凸透鏡的主光軸移到距凸透鏡45cm處，則成像的情況是（ ）A放大的像 B縮小的像 C等大的像 D上述三種情況都可能解析：凸透鏡成像的性質(zhì)與距離無關(guān)，由第一次成倒立、放大的實(shí)像可知fu2f.即f30cm2f,由此可判斷焦距的范圍是15cmf2f)，成倒立、縮小的實(shí)像(像距：fv2f)，如照相機(jī)； (2)物體在焦距和二倍焦距之間(fu2f)。如幻燈機(jī)。 (3)物體在焦距之內(nèi)（uf）,成正立、放大的虛像。【例3】 考點(diǎn)三 透鏡的應(yīng)用【例3】如圖是眼睛的成像光路，下列說法正確的是( ) A、甲是近視眼，應(yīng)戴凸透鏡眼鏡；乙是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凹透鏡眼鏡； B、 甲是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凸透鏡眼鏡；乙是近視眼，應(yīng)戴凹透鏡眼鏡； C、甲是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凹透鏡眼鏡；乙是近視眼，應(yīng)戴凸透鏡眼鏡； D、甲是近視眼，應(yīng)戴凹透鏡眼鏡；乙是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凸透鏡眼鏡。解析：甲圖中光線會(huì)聚于視網(wǎng)膜前，屬于提前會(huì)聚，所以應(yīng)配戴一個(gè)凹透鏡使光線發(fā)散一些。從而使進(jìn)入眼睛的 光線正好會(huì)聚于視網(wǎng)膜上，而乙圖情況與甲圖正好相反，所以應(yīng)配戴凸透鏡。答案：D 方法總結(jié)：人的眼睛像一架神奇的照相機(jī)，晶狀體相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭（凸透鏡），視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)內(nèi)的膠片。近視眼看不清遠(yuǎn)處的景物，需要配戴凹透鏡；遠(yuǎn)視眼看不清近處的景物，需要配戴凸透鏡。【經(jīng)典考題】1（2分）（2013永州）透鏡在我們的生活、學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛，下列說法正確的是（）A.近視眼鏡利用了凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用 B照相時(shí)，被照者應(yīng)站在鏡頭二倍焦距以內(nèi)C顯微鏡的目鏡成正立、縮小的虛像D借助放大鏡看地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)大于一倍焦距2（3分）（2013綿陽）凸透鏡是一種基本光學(xué)元件，在生活中有廣泛的應(yīng)用下列說法正確的是（）A用放大鏡觀察小物體時(shí)，小物體應(yīng)放在一倍焦距與二倍焦距之間B如果是遠(yuǎn)視眼，應(yīng)當(dāng)用凸透鏡加以矯正C照相機(jī)照全身照時(shí)，所成像是正立、縮小的實(shí)像D小孔成像和凸透鏡成像都是由光的折射形成的3（2分）（2013阜新）小麗同學(xué)把一個(gè)凸透鏡正對(duì)著太陽光，在距離凸透鏡20cm處得到一個(gè)最小最亮的光斑若她用此來觀察地圖上較小的字，則凸透鏡到地圖的距離應(yīng)（）A小于20cmB大于20cm小于40cmC等于40cmD 大于40cm4（2013齊齊哈爾）小云利用焦距為10cm的凸透鏡進(jìn)行了“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像時(shí)，測得光屏到透鏡的距離是40cm，則光屏上出現(xiàn)的是一個(gè) （選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像。應(yīng)用這一成像原理制成的光學(xué)儀器是 （答出一個(gè)即可）。5（2013四川自貢）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示（1）其中明顯還需要調(diào)整的是 。調(diào)整后恰好能從光屏上觀察到倒立、 （選填“縮小”或“放大”的實(shí)像，該成像特點(diǎn)可作為 的原理（選填“照相機(jī)”或“電影放映機(jī)”）（2）此時(shí)，小明拿來一只眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，且較靠近凸透鏡結(jié)果，光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離時(shí)，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像由此可見，這只眼鏡是 （填“凸”或“凹”）透鏡，戴這種眼鏡人的眼睛的缺陷是 （選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）【模擬預(yù)測】1在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小聰選用了焦距為10cm的凸透鏡。他將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上35cm刻度線處，當(dāng)光屏一動(dòng)到如圖26所示刻度線處時(shí)，在光屏上恰好呈現(xiàn)出燭焰清晰的像。如果將蠟燭從圖中位置移動(dòng)，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是（ ）A蠟燭向左移動(dòng)2cm，光屏應(yīng)向右移動(dòng)到適當(dāng)位置才能呈現(xiàn)燭焰清晰的像B蠟燭向右移動(dòng)10cm，光屏應(yīng)向右移動(dòng)到適當(dāng)位置才能呈現(xiàn)燭焰清晰的像C蠟燭向右移動(dòng)2cm，光屏應(yīng)向右移動(dòng)到適當(dāng)位置才能呈現(xiàn)燭焰清晰的像D蠟燭移到20cm刻度線處，光屏應(yīng)移動(dòng)到70cm刻度線處才能呈現(xiàn)燭焰清晰的像2.如圖所示，將凸透鏡固定在光具座上某位置（圖中未標(biāo)出），點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座上的a點(diǎn)，調(diào)節(jié)光屏的位置，在光屏上得到燭焰清晰縮小倒立的像；將蠟燭從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)后，再移動(dòng)光屏，屏上得到清晰的像變小。則（ ） A凸透鏡位于a點(diǎn)左側(cè)B凸透鏡位于b點(diǎn)右側(cè) C蠟燭在a點(diǎn)時(shí)，像距大于二倍焦距D蠟燭在b點(diǎn)時(shí)，像距大于二倍焦距3. 5月12日上午，央視5臺(tái)直播了“中國萬達(dá)”2013黃河口(東營)國際馬拉松賽。此次比賽首次啟用航拍，向國內(nèi)外全方位展示賽事盛況，展現(xiàn)了東營市生態(tài)文明典范城市的發(fā)展成果。已知攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，航拍時(shí)物距大于2倍焦距。關(guān)于航拍成像的性質(zhì)，下列說法正確的是（ ）A放大、正立的實(shí)像 B放大、倒立的實(shí)像C縮小、正立的實(shí)像 D縮小、倒立的實(shí)像4.把一物體放在凸透鏡前，在凸透鏡另一側(cè)12cm處的光屏上得到一個(gè)縮小的實(shí)像，該凸透鏡的焦距可能是（ ） A.10cm B.12cm C.24cm D.6cm5. 為了保證人們的安全，在城市的很多地方都安裝了攝像頭，該裝置的光學(xué)統(tǒng)主要是凸透鏡，通過該裝置能記錄車輛及行人 、 的實(shí)像. 6.圖中凸透鏡的焦距是10cm，蠟燭位置如圖所示，光屏應(yīng)放在透鏡 側(cè) 范圍才能得到 的清晰實(shí)像。7如圖12所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個(gè)點(diǎn)，F(xiàn)為焦點(diǎn)日常生活中所用的幾種光學(xué)儀器的成像原理與物體在不同點(diǎn)時(shí)的成像情況相對(duì)應(yīng)，其中照相機(jī)是根據(jù)物體放在 點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的，幻燈機(jī)是根據(jù)物體放在 點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的a b c d2fFF8小明用薄膜充水后制成水透鏡模擬眼球中的晶狀體，來比較正常眼、近視眼和遠(yuǎn)視眼的焦距大小。實(shí)驗(yàn)中測得甲圖焦距為10cm，再將甲分別擠壓成乙圖、丙圖的形狀，并分別測量焦距，如圖10所示。（1）測得焦距小于10cm的是圖_，模擬近視眼的是圖_。（2）在同一位置，用甲、乙、丙透鏡分別對(duì)著遠(yuǎn)處的某一物體，移動(dòng)光屏得到清晰的像，其中像距較大的是_圖。（3）目前很多近視患者戴隱形眼鏡來矯正視力。隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片，可隨著眼球運(yùn)動(dòng)，其中心厚度只有0.05mm，則此鏡片的邊緣厚度_0.05mm（選填“小于”、“等于”或“大于”)，此鏡片對(duì)光有_作用（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)