苏科版物理第一轮复习《透镜及其应用》第四章.docx

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苏科版物理第一轮复习《透镜及其应用》第四章

第四章透镱及其应用

【知识点梳理】

（一）、光的折射

1、当光由一种介质斜射向另一种介质发生折射时，折射光线跟入射光线和在同一平面内，折射光线和入射分居于。

在光的折射现象中，当入射角逐渐减小时，折射角；当入射角减小到零度时，折射角等于。

2、如图所示，使一束激光射至空水槽中的O点，然后慢慢向水槽中注水：

（1）水槽中的光斑向（左/右）移动；

（2）由实验可知，光由空气进入水中，折射光线（偏向/偏离）法线，根据光路的可逆性：

光从水进入空气时，折射光线（偏向/偏离）法线。

（3）如果使光线由空气垂直射入水中，传播方向（改变/不变）。

（4）如果我们感觉水中的光路不明显，你能什么方法能使光路明显吗？

（5）为什么水中的光线亮度没有上面上光线的亮度亮呢？

3、我国古代就有“镜中花，水中月”来形容虚无缥缈的东西，还有“潭清疑水浅”之说，其中“镜中花，水中月”的光的现象形成的，“疑水浅”是光的现象形成的；钓鱼时，在岸边看的鱼要比鱼的实际位置要（深/浅），所以要想用鱼叉刺鱼时，应将鱼叉对准看到鱼的（上方/下方），如果要激光笔去照呢？

4、请列举出日常生活中与折射有关的现象：

、、。

（举三例即可）

（二）、凸透镜和凹透镜

1、凸透镜和凹透镜

凸透镜

凹透镜

形状

对光线作用

成像特点

应用

作图

2、凸透镜的成像规律

物距u的范围

像距v的范围

成像的特点

对应的运用

u>2f

u=2f

f

u=f

u

由表中的数据分析可知：

物距逐渐变大，像距逐渐（变大/变小/不变），像逐渐变（大/小）；所有的实像都是（倒立/正立），所有的虚像都是（倒立/正立）；放大像与缩小像的分界点是处，实像与虚像的分界点是处。

3、小明能过凹透镜，观看书上的文字，如图，他发现字（放大/缩小）了；小英用凸透镜观看邮票图案，她发现图案（放大/缩小），小英想将像适当大些，他应该将凸透镜离邮票（远些/近些）。

（三）、人眼与照相机

1、人的眼睛好比一架神奇的照相机，从结构上而言：

人眼的晶状体相当于照相机的；人眼的视网膜相当于照相机的；从成像的特点来讲，它们所成的像都为像；但人眼比照相机功能更强大，它能将电视、电影播放的一幅幅图片连贯连续运动的动画，因为人眼还有功能。

2、如图甲同学患的是（近视眼/远视眼），应配戴（凸透镜/凹透镜）进行矫正；乙同学患的是（近视眼/远视眼），应配戴（凸透镜/凹透镜）进行矫正。

（四）、望远镜和显微镜

1、通常望远镜有伽利略望远镜（如图1），其物镜是透镜，目镜是透镜；还在开普勒望远镜（如图2），其物镜是透镜，目镜是透镜。

远处的物体经过物镜成一个的实像，落在目镜的的位置；这个实像经过目镜成一个正立的像。

如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的（近视/远视）镜片来代替。

2、如图显微镜的目镜是透镜，物镜是透镜；（目镜/物镜）的焦距较长；用显微镜来观察微小物体时，来自物体的光先通过物镜形成一个（放大/缩小）的（实/虚）像，通过目镜以一次被（放大/缩小），这样就能见到比物体大多少倍的像了。

【典例分析】

考点一：

光的折射上

要点：

1、光的折射规律2、光的折射规律的应用3、光的折射作图

例1、

如图所示，光线斜射入空气和玻璃的分界面上时发生的现象，那么图中的的分界面是　，法线是　　　，入射角是°，反射角是°，折射角是°，界面的侧是空气；如果将激光笔放在A点，光线（能/不能）射到C点，因为光路具有性。

（在图上标出箭头方向）

分析：

由反射定律：

三线共面，法线居中，两角相等，分析B0、C0，可能是入射光线和反射光线，因为只有角BON等于角CON，那么MN应该是法线，又由折射定律：

三线共面，法线居中，再给合反射定律，反射光线和折射光线都在入射光线两侧，所以CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，M’N’为界面，又由于光有可逆性，所以如果激光笔放在A点它能从C点射出。

解答：

M’N’MN能可逆性

例2、下图所示现象中，应该用光的折射来解释的是（）

分析：

日食月食是光的直线传播形成的，而海市蜃楼是由于温度的原因在海面或沙漠上不同层的密度不同，光会发生折射而将远处地平线下的场景呈现在眼前，车的观后镜和水面成的像都是平面镜成像形成的，是因为光的反射。

解析：

B

例3、在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图所a所示,某天天降大雨将井中全部灌满水,若青蛙仍然在P点,它的视野将发生变化,请在图b中利用光路图确定青蛙视野变化后的大致范围,并由图像判断视野是（变大/变小）.

分析：

在井中没有水时，因为光沿直线传播（如图a），当井中灌满水时，从空中射来的光进入水中要向法线靠拢，根据折射定律作图；由图能判定青蛙的视野变大了。

解析：

图略变大

考点二：

凸透镜和凹透镜

要点：

1、凸透镜和凹透镜的形状、成像特点、对光线的作用2、凸透镜和凹透镜一些应用3、会作凸透镜和凹透镜三条特殊光线（见知识梳理）

例4、（08湘潭）如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图1所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（）

A．aB．bC．cD．d

分析：

中间厚的为凸透镜，中间薄的为凹透镜，另外凸透镜对光线有会聚作用和凹透镜对光线有发散作用，让它们分别正对太阳光或平行光源，看其后面的光斑亦可区分；还可对用眼睛通过它们直接观察书上的字，如果是放大的则为凸透镜，如果是缩小的则为凹透镜。

解析：

B

例5、通过一个透镜观察印有字母的纸的情形如图所示．由图可知该透镜属于_______透镜，所成像的性质是缩小、倒立的_______像．纸到透镜的距离是_______．（选填“大于二倍焦距”、“大于一倍焦距小于二倍焦距”、“等于焦距”或“小于焦距”）．此透镜对光线起_______作用（选填“会聚”或“发散”）．

分析：

由图可看出该透镜成的像成倒立缩小的像，凹透镜成正立缩小的虚像，而当物体处凸透镜的二倍焦距之外时，可以成倒立缩小的实像（实像不仅可以呈在光屏上，也可以用眼直接看到），由此可以断定该透镜为凸透镜。

解答：

凸透镜实像大于二倍焦距会聚

例6

如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。

这是因为试管充满水的地方相当于透镜，而气泡与周边的水组成透镜。

如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？

。

分析:

充满水的部分下面是亮线，说这明部分对光有会聚作用，而凸透镜对光线有会聚作用，所以这一部分相当于凸透镜，在气泡下面是一个阴影，此处对光线必是发散的，而又凹透镜对光线有发散作用，所以此处相当于凹透镜，凸透镜对光线的会聚作用，但会聚的效果与离透镜的距离有关，如果仅对光斑的大小考虑，在焦点处的光斑是最小的，所以白纸从靠近处向下移动，亮线是先变细后变粗的。

解答：

凸透镜凹透镜先变细后变粗

考点三、凸透镜成像规律

要点：

1、通过实验探究凸透镜成像2、熟记成像规律并能联系实际应用

例7、在“凸透镜成像规律的实验”中：

（1）利用法可测出凸透镜的焦距，如右图该凸透镜的焦距是cm。

（2）将直尺、点燃的蜡烛、凸透镜、光屏在安装时，蜡烛和光屏放在凸透镜（同侧/异侧），并且这个环节还必须注意：

；

（3）如果小明在实验时，无论如何移动光屏，在光屏上能不能得到清晰的像，请你帮他找出可能的原因：

a、；b、。

（4）在实验时小明不小心将凸透镜弄坏一块，则光屏上的像会出现（）

A、不完整B、变小C、像仍完整，但亮度变暗D、都有可能

（5）如果小在调整相应的距离后，在光屏上出现倒立放大的像，如果只将光屏和蜡烛的位置对调，则光屏上会出现（）

A、不出现清晰的像B、仍然是倒立放大的像

C、正立放大的虚像D、呈倒立缩小的像

（6）若在蜡烛的位置换成一下用发光二极LED做成的F字母，则在另一侧的光屏上会出现（请画出它的形状），如果发光的F处在凸透镜的一倍焦距以内，你建议小明应如何观察它的成像特点：

。

（7）在探究“凸透镜成像规律”时，提出的探究问题应该是

A．凸透镜对光是否有会聚作用B．凸透镜对光是否有发散作用

C．像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系D．凸透镜是否能成像

分析：

测定凸透镜的焦距常用会聚太阳光（平行光）的方法，测出焦点距光心的距离，但是在读刻度尺的读数时要注意既在准确值，还需有估计值；对实验过程中的仪器放置的要求：

透镜居中，三心同高（光心、焰心、光屏中心）；如果光屏上不能成像，有多种可能：

如光心、焰心、光屏的中心三者不在同一高度；或蜡烛处于一倍焦距以内；光具座的长度不足等；损坏的透镜并不影响它对光线的会聚效果，只是会聚的光线太少，所以会直接导致像变暗；光屏上成的倒立的实像，倒不仅是上下相反，左右也是反的；对于虚像的观察不能呈在光屏上，需用眼睛直接通过透镜来看。

解答：

（1）会聚太阳光（平行光）法10.0cm

（2）异侧使光心、光屏的中心、焰心在同一高度（3）光心、光屏的中心、焰心在不同一高度蜡烛处于透镜的一倍焦距之内光具座的长度不够长（4）C（5）D（6）以蜡烛的同侧直接用眼观察像（7）

水温/℃

……

92

94

96

97

98

98

98

98

…..

例8、小明自制了一个简易投影仪（如图），在暗室中将印有上海世博会标志和吉祥物标志的透明胶片，贴在发白光的手电筒上，并正对着焦距为10cm的凸透镜。

调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰

正立放大的像，下列说法错误的是：

（）

A、手电筒与凸透镜的距离应小于10cm，且胶片应正立放置

B、手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，且胶片应倒立放置

C、能从不同角度看到墙上五环标志的像，是因为光在墙面上发生的是漫反射

D、将白色的墙上蒙上一层红布，可以看到标志的像中颜色只有红色和黑色

分析：

投影仪的原理是在幕布上呈现倒立放大的实像,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,而在幕布上看到的是正立放大的实像，可以推断投影胶片是倒放的，人可以从不同的角度看到像，是因为墙面粗糙发生漫反射，如果在墙上蒙上红布，红布只能反射红光，其它颜色的色光照在上面均被吸收，只能显示黑色，综上所述只有A是错误的。

解答：

A

考点四：

照相机和眼睛

要点：

1.照相机和眼睛的结构对比及成像原理；2.视力缺陷及矫正

例9、为了广大市民的安全，各地公安部门花巨资在各交通要道口安装如图所示的监控系统，不仅可能有效的防止犯罪事件的发生，也能有效地指挥交通，则监控系统的镜头是一个透镜，若这个监控的镜头焦距是40cm，当被拍的人到镜头的距离大于cm时，其成像的CCD上会得到一个（倒立/正立），（放大/缩小/等在），像（实/虚）。

分析：

监控系统对于同学们来说已不是一个神秘的东西，其作用有点类似照相机，镜头是一个凸透镜，外面的物体在CCD上成一个倒立缩小的实像，再被传送到监控中心的电脑上，实施实时监控。

解答：

凸透镜80倒立缩小实像

例10、人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜，照相机的底片的功能与眼睛的功能是一样；人的眼睛之所以能感受动感流畅的电影、电视画面，是因为眼睛有功能；右图是所示的眼睛的缺陷是眼（近视眼/远视眼），应配戴（凸透镜/凹透镜）进行矫正。

分析：

眼睛与照相机的结构功能有很多相似之处：

结构上来讲眼睛的晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜），眼睛的视网膜相当于照相机的底片，从成像特点上来说它们都成倒立缩小的实像，图中的像在视膜的前方，则这种视力缺陷，属于近视眼，需要配戴凹透镜先对光进行发散，使像后移到视网膜上。

解答：

照相机视觉暂留近视眼凹透镜

例11、王老师在课堂上，看近处课本时要戴上眼镜，观察远处同学时又摘下眼镜，这样戴上摘下，非常不方便．王老师的眼睛是（近视、远视）眼，可以用镜来矫正。

小军将一种新型眼镜送给了老师，如图所示，镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，现在王老师可以通过区看书，通过区看同学，再不需要频戴上摘下眼镜了。

分析：

王老师能看到远处的物体而看不清近处的物体，则说明王老师是患的是远视眼，对于远视眼要配戴凸透镜进行轿正，A区厚相同，是平光镜，B区矫正视力，是凸透镜，所以王老师要通过A区看远处的物体，通过B区看近处的书。

解答：

远视眼凸透镜BA

例12、某校物理兴趣小组同学学习了眼睛和眼镜的内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因。

他们选择了如下器材：

蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量的水）、光屏等，水凸透镜的厚度可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节，其装置如图所示。

（1）在此实验装置中，相当于人眼球中的晶状体，相当于人眼球中的视网膜。

（2）请你用此实验装置探究近视眼的成因，并简要写出实验程。

分析：

探究近视眼的成因用凸透镜来充当晶状体，光屏当作视网膜，本实验中利用可以改变厚度的水透镜来代替普通凸透镜，能让学生直观地感觉到近视眼是因为长期用眼不当晶状体屈度发生变化造成的。

解答：

（1）水凸透镜光屏

（2）先使水透镜中充一定量的水，慢慢调节蜡烛和光屏的位置使光屏上成清晰倒立缩小的实像，读出像距v的大小，此时当作视力正常状态，然后慢慢向水透镜中注水，使其变厚，会发现光屏上的像渐渐模糊，停止注水后，再保持蜡烛位置不变，能过移动光屏再次使像清晰，再读出像距v’，将两次像距相比，发生了什么变化。

【能力提升】

1、图1中，正确表示了光从空气进入玻璃中的光路图是（）

2、把一支铅笔斜插入盛水的玻璃杯里，看上去铅笔好像在水面上折断了，如图所示。

这是由于下列什么现象引起的（）

A．光的折射B．光的反射

C．光的直线传播D．光的色散

3、成语蕴含了中华几千年的文明，也蕴藏着许多物理知识，下列成语所反映的情景中，属于光的折射现象的是（）

　　A．镜花水月B．坐井观天

C．海市蜃楼D．四两拔千斤

4、如图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是（　　）

A．0.1mB．0.2m

C．0.3mD．0.5m

5、小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。

他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，

就测出了光斑到凸透镜中心的距离L。

那么，凸透镜的实际焦距（）

A．一定小于LB．一定大于L

C．可能等于LD．可能小于L、也可能大于L

6、下列关于光学成像的说法正确的是（）

A．向平面镜走近，镜中的像变大B．平面镜总是成和物等大的像

C．透过凸透镜看物体，像总是放大的D．透过凸透镜看物体，像总是缩小的

7、如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，将点燃的蜡烛放在离透镜较远处，移动光屏使烛焰在屏上成—缩小实像，然后只将蜡烛向透镜逐渐移近，那么（）

A．光屏上出现等大的实像B．光屏上出现放大的实像

C．光屏上出现缩小的实像D．透过凸透镜可能会看到放大的像

8、在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。

则该凸透镜的焦距可能为（）

A．10cmB．15cmC．20cmD．30cm

9、一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中，则折射角（）

A．小于50°B．大于50°C．大于40°D．小于40°

10、人民公园中的景观喷泉装有自动补水系统，水面的升降可由进水管和出水管调节。

在喷底泉底部中央确定方向射出一激光束，在其右侧某一高度控制板（光敏传感器）朝产生一个光斑，示意图如右图所示。

该光斑（）

A．是激光束经水面反射后形成的；若向上移动，表明水面上升

B．是激光束经水面反射后形成的；若向下移动，表明水面上升

C．是激光束经水面折射后形成的；若向上移动，表明水面下降

D．是激光束经水面折射后形成的；若向下移动，表明水面下降

11、索马里海盗猖獗，频频威胁我海外航运安全，自去年以来，中国人民解放军海军已派出多次舰队到该地区海域实施武装护航，如图是中央电视台随舰记者舰载直升机上拍下的新型导弹护卫舰530“徐州”号的护航照片，若该记者用的照相机镜头焦距为６０mm的相机在高空拍照，此时胶片到镜头的距离（）

Ａ．大于１２０mm　　　　　　　　　Ｂ．恰为６０mm

Ｃ．小于６０mmD．略大于６０mm

12、把凸透镜作为眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，给凸透镜“戴”上老花眼镜，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，若“取下”老花镜，为了使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的情况下，应将光屏（）

A、保持在原来的位置B、靠近透镜

C、远离透镜D、无论怎样移动光屏都不能使像清晰

13、（08黄冈）如图是十字路口处安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个　　　　镜。

A、B是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车是　　　　　　摄像头（“靠近”、“远离”）。

观察照片可以发现，几乎看不见车内的人，但车的外表却很清晰，是因为车内的人　　　　　　　，摄像头几乎无法成像。

夜晚，为了不影响司机开车，车内的灯应　　　　　　　　。

14、如图所示，鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从A点可以观察到两条鱼，一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大了，前者是由于形成的像（实/虚）；后者是由于鱼缸的（左/右）侧部分等效于透镱而形成的像（实/虚）。

15、如图，小宇用放大镜观看书上的一个英文单词，他看到的是“YS”两个字母正立、放大的_________像，这是由于光的___________形成的，这种透镜对光线有作用，利用这种透镜制成的光学仪器有。

（只要填一种）

16、如图11所示，OA'是光线AO的折射光线，请在图中画出光线BO的折射光线OB'（大致方向）。

17、小宇利用图5所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。

（1）为了更清晰地观察水中的光路。

可以采用的办法是：

　　　　　　　　　　　　；

实验中，　　　　　（填“能”或“不能”）看见反射光线。

（2）实验的折射光路如图5中所示，可以判定折射角　　　　填“大于”、“小于”或“等于”）入射角。

增大入射角观察到折射角在　　　　　　（填“增大”或“减小”）。

若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：

入射角到一定值时，　　　　　　　　。

18、小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，如图12所示是其实验的部分过程。

（1）由图可知,凸透镜的焦距是_________________cm.

（2）将凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上,如图乙所示,为使光屏的象清晰,应将光屏向___________移动.__________________（填“光学仪器”名称）是利用这原理制成的.

（3）在

（2）中移动光屏成清晰像后,拿走光屏,再将蜡烛放在光屏位置处,则此时光屏应放在___________位置才能成清晰的像,此现象说明凸透镜的光路是_______________.

19、小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图16甲所示。

又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏。

将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。

（1）当发光物体在a点时，如图16乙所示，在光屏上成的像如图16丙所示。

则光屏上的像是倒立、________的实像。

将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应向（左/右）移动光屏，光屏上的像才能清晰。

（2）用这种发光物体和光屏做实

验，最主要的一条优点是：

________________________。

（3）如图16乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的距离为S1当发光物体在b点时，物与像之间的距离为S2，则S1_________S2。

（选填“>”、“=”或“<”）

（4）小明探究完凸透镜成像规律后，接

着又做了一个观察实验。

他把光屏取下

来，把发光物体放在凸透镜左侧，从

凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察，如图17所示。

当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物体的倒立的像，离凸透镜较近时就看不到这个像了，请分析并说明其原因。

20、（广西贵港）某物理兴趣小组进行“模拟远视眼”的实验探究。

如图（甲）所示，把远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏得到清晰的像，标出光屏的位置；拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向（选填“靠近”还是“远离”）凸透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏的位置。

观察眼球结构图[如图9（乙）]并结合以上实验，回答：

⑴眼球中的视网膜相当于实验中的_____；实验中的凸透镜相当于眼球中的__________。

⑵远视眼患者不戴眼镜时，远处物体成像在视网膜的______（填“前方”或“后方”）。

⑶远视眼镜对光线具有________作用（填“会聚”或“发散”），应是_________透镜。

（4）上图是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：

鱼眼晶状体的形状比人眼更加一些。

象鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面。

童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴（近视眼镜/远视眼镜），下图中（甲/乙）为远视眼镜。

能力提升答案

1、C2、A3、C4、A5、D6、B7、D8、A9、D10、D11、D

12、C13、凸透镜靠近反射光太弱关灯14、折射虚左凸实

15、虚折会聚照相机（显微镜等）

16、图略

17、

（1）在水中滴入适量的牛奶（或中入少量的粉笔灰等）能

（2）大于增大折射光线消失，只有反射光线

18、

（1）15.0

（2）远离透镜照相机（摄像头，摄影机等）（3）蜡烛可逆的

19、

（1）缩小的左

（2）能容易地改变发光的形状x水蒸气液化形成的（3）<

（4）实像不仅能在光屏上呈现，也能用眼直接观察，而且像距是确定的

20、

（1）光屏晶状体

（2）后方（3）会聚凸透镜（4）近视眼镜甲