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[!--downpath--]高中數(shù)學(xué)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用題目準(zhǔn)備【中考要求】1、通過實(shí)驗(yàn)，了解凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。 2.探索和理解凸透鏡成像規(guī)律。 3、了解凸透鏡成像的應(yīng)用 凸透鏡成像是高考中的熱點(diǎn)，在高考中經(jīng)常以填空、選題、畫圖或?qū)嶒?yàn)的形式出現(xiàn)。 【測(cè)試場(chǎng)地冬訓(xùn)】測(cè)試場(chǎng)地①鏡片1、鏡片的概念：鏡片有兩種：中間厚的和邊緣薄的。 中間薄，邊緣厚。 凸透鏡對(duì)光線有作用，故又稱透鏡。 凹透鏡對(duì)光有作用，故又稱透鏡。 主軸：穿過兩個(gè)球體中心的線稱為透鏡。 光學(xué)中心：當(dāng)光線通過鏡片上的某一點(diǎn)時(shí)，光線傳播的方向保持不變。 該點(diǎn)稱為光學(xué)中心。 聚焦：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)（經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，折射光的反向延長(zhǎng)線交于主軸上一點(diǎn)）。 該點(diǎn)稱為透鏡。 2、凸透鏡的光學(xué)特性： 平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點(diǎn)； b. 通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸； 口頭禪：雙倍焦距分虛實(shí)，雙倍焦距分大小。 如果物體超出一個(gè)焦距，則另一側(cè)光幕的虛像就會(huì)倒立。
近處物體的圖像變大，遠(yuǎn)處物體的近處圖像變小。 測(cè)試要點(diǎn) ③鏡片應(yīng)用鼻子和太陽鏡 1、成像原理：物體發(fā)出的光線經(jīng)過綜合凸透鏡在黃斑上形成___圖像。 分布在黃斑上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，并將此信號(hào)傳遞到大腦，從而使人看到物體。 2、矯正近視、弱視：斜視戴___鏡片，近視戴___鏡片。 五、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡 1、顯微鏡：顯微鏡的物鏡兩端各有一組透鏡，每組透鏡相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。 被觀察物體發(fā)出的光經(jīng)過目鏡后形成放大的虛像，就像投影儀的鏡頭成像一樣； 物鏡的作用就像普通的放大鏡一樣，將圖像再次放大。 經(jīng)過這兩次放大之后，我們就可以看到肉眼看不見的小物體了。 2、望遠(yuǎn)鏡：有一種望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡組成。 靠近耳朵的凸透鏡稱為物鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡稱為目鏡。 我們能否清楚地識(shí)別一個(gè)物體，取決于它為我們的耳朵形成的“視角”的大小。 望遠(yuǎn)鏡的目鏡形成的圖像看似比原來的物體要小，但離我們的耳朵卻很近，再加上物鏡的放大倍數(shù)，可以顯得視角很大。 [常見題型] 第一類：解釋現(xiàn)象 1、當(dāng)物體置于凸透鏡前 20cm 處，在光幕上得到物體倒立縮小的清晰虛像，則凸透鏡的焦距可為 () A. 20cm B． 15cm C． 10cm D． 5平方厘米。 觀察香菜表皮細(xì)胞和蝸牛爬行所用的工具有（）A.顯微鏡、放大鏡B.放大鏡、放大鏡C.顯微鏡、顯微鏡d． 放大鏡、顯微鏡 3、右圖中，a、b是同一個(gè)人的兩張照片。 圖b中，他拿著的太陽鏡（） A.它是凸鏡片，可以用來矯正斜視 B.它是凸鏡片，可以用來矯正近視 C.它是凹鏡片，可以用來矯正近視 D.它是凹鏡片，可以用來矯正斜視 4.播放電影時(shí)，膠片上的圖案會(huì)通過凸鏡片在屏幕上形成。 相機(jī)向前移動(dòng)，鏡頭向前伸出 B. 相機(jī)向前移動(dòng)，鏡頭向后變焦 C. 相機(jī)向后移動(dòng)，鏡頭向前移動(dòng) D. 相機(jī)向后移動(dòng)，鏡頭向后縮小。 6、維修人員在檢查電路密集的電路板時(shí)，常常通過較大的鏡頭觀察，以識(shí)別電路的連接情況。 這個(gè)透鏡應(yīng)該是透鏡（填寫“凸”或“凹”）。 類型二：凸透鏡成像實(shí)驗(yàn) 1、小明利用凸透鏡、蠟燭、光幕、刻度尺，探索凸透鏡成像的規(guī)律。
⑴如圖所示，為了測(cè)量凸透鏡的焦距，朋友小明將凸透鏡直接對(duì)著太陽光，然后將光屏放在其左側(cè)的另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)最小的光斑，則可測(cè)出凸透鏡的焦距為 。 (2) 請(qǐng)畫出圖中凸透鏡的主光軸。 (3)小明將蠟燭火焰、凸透鏡和光幕的中心調(diào)整到同一高度后，無論光幕在水平桌面上如何連接，都無法接收到蠟燭火焰的圖像。 原因可能是。 ⑷實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短了。 為了使蠟燭火焰的圖像保持在光幕的中心，光幕應(yīng)連接到聯(lián)通。 2、在做“探索凸透鏡的成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)（1）小剛發(fā)現(xiàn)所使用的凸透鏡的焦距沒有標(biāo)注，請(qǐng)幫他設(shè)計(jì)一種測(cè)量凸透鏡焦距的方法。 方式：。 （2）小剛實(shí)驗(yàn)時(shí)，光具座上的蠟燭、凸透鏡、光幕的位置如圖所示，需要調(diào)整的地方也很明顯。 如果測(cè)得的凸透鏡焦距為f=10cm，經(jīng)過調(diào)整后，聯(lián)通光幕可以獲得清晰的蠟燭圖像，該圖像是一個(gè)倒置的圖像（選擇“放大”或“縮小”）（選擇“實(shí)”或“虛”）。
（3）此時(shí)，小剛將自己的斜視墨鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，靠近凸透鏡。 于是，光幕上原本清晰的圖像就顯得模糊了。 如果蠟燭和凸透鏡的位置不變，則應(yīng)將光幕連接到凸透鏡的方向（選擇“遠(yuǎn)”或“近”），以使蠟燭的圖像清晰。 3(1)表格中有幾項(xiàng)缺失，請(qǐng)幫忙補(bǔ)正：；。 （2）實(shí)驗(yàn)過程中，小新觀察了第二次形成的圖像（填寫“大于”、“等于”或“小于”）和第一次形成的圖像。 （3）當(dāng)蠟燭調(diào)整到距鏡頭8cm的距離時(shí)，小新發(fā)現(xiàn)無論光幕是否與光幕連接，光幕上都取不到圖像。 為了觀察此時(shí)形成的圖像，耳朵和蠟燭應(yīng)該位于凸透鏡的（“相同”或“不同”）一側(cè)。 類型3：繪圖 1. 請(qǐng)完成如圖所示的光路圖。 2、已知凸透鏡的焦距為5cm。 物體AB和凸透鏡在光具座上的位置如圖所示。 請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)?shù)奈恢猛ㄟ^凸透鏡畫出物體AB的圖像（不需要光路圖）。 3、如圖所示，F(xiàn)、O分別為凸透鏡的焦點(diǎn)和光心。 請(qǐng)?jiān)趫D中畫出入射光經(jīng)過凸透鏡后的3條折射光線。 4、按要求完成下列繪圖： (1) 在圖中畫出凸透鏡折射光線的軌跡。 5、如圖所示，F(xiàn)1、F2為凸透鏡的焦點(diǎn)。 CF2是凸透鏡折射的光線，AB是經(jīng)過焦點(diǎn)并垂直于主光軸的平面鏡。 請(qǐng)畫出CF2進(jìn)入凸透鏡前的入射光和經(jīng)過平面鏡后的反射光。
【瞬間鞏固】 1、如圖所示，在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，光幕上出現(xiàn)了清晰的蠟燭火焰圖像。 設(shè)凸透鏡的焦距為f，則可以確定像距v和物距u的范圍為() A。 v<f B． f<v<2f C. u>2f D． f<u<2f2。 如圖所示，將凸透鏡視為耳朵的鞏膜，將光幕視為耳朵的黃斑，將蠟燭火焰視為雙眼觀察的物體。 將斜視太陽鏡戴在“眼睛”上，光幕上就會(huì)出現(xiàn)清晰的蠟燭火焰圖像，但如果摘掉斜視太陽鏡，蠟燭火焰的圖像就會(huì)顯得模糊。 所以摘下斜視太陽鏡后，進(jìn)行以下操作即可使光幕上的圖像重新清晰 () A、將光幕適當(dāng)移離凸透鏡 B、使蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡 C、適當(dāng)將光幕移近凸透鏡或?qū)⑾灎T移近凸透鏡 D、同時(shí)保持光幕和蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡 3、如下圖所示，蠟燭通過透鏡形成的圖像： () A、倒立縮小的虛像 B.正立放大實(shí)像C.倒立放大虛像D. 4、如圖所示，a、b、c、d為距凸透鏡不同距離的四個(gè)點(diǎn)，F(xiàn)為焦點(diǎn)。 以下光學(xué)儀器的成像原理對(duì)應(yīng)于物體在不同點(diǎn)的成像情況。 下列說法正確的是（ ） A.幻燈機(jī)是根據(jù)物體置于c點(diǎn)時(shí)的成像特性而制作的。 B、根據(jù)物體置于d點(diǎn)時(shí)的成像特性制作相機(jī)。 C、使用放大鏡時(shí)的成像情況與物體置于 a 點(diǎn)時(shí)的成像情況相似 D、人眼看物體時(shí)的成像情況與物體置于 F 點(diǎn)時(shí)的成像情況相似。 5. 下列關(guān)于凸透鏡的說法不正確的是（ ）。 ． ． A。 A. 凸透鏡會(huì)聚光線 B. 凸透鏡可以矯正斜視的視力 C. 凸透鏡形成的實(shí)像必須被放大 D. 凸透鏡形成的虛像可以被放大或縮小。 6. 下列有關(guān)光的說法正確的是（） A. 光的漫反射不遵循光的反射定律 B. 光從空氣以相同的速度傳播到水中 C. 日食是由光的反射引起的 D. 凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用 7. 小明用蠟燭、凸透鏡和光幕做了“探索凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)（如圖）： （1）使蠟燭火焰在光中成像光幕中心，蠟燭應(yīng)調(diào)整至_____（填充“向上”或“向下”）。 (2)將蠟燭火焰置于距凸透鏡20cm處，將光屏連接到一定位置，在光屏上得到等大小的清晰圖像，則凸透鏡的焦距為 。 (3) 將蠟燭火焰向右連接2cm。 此時(shí)，應(yīng)將光幕向_____方向移動(dòng)到另一位置（填“左”或“右”），即可得到清晰的_____虛像（填“放大”、“縮小”或“等大小”）。 8、正常的耳朵可以使遠(yuǎn)近不同的物體的圖像出現(xiàn)在黃斑上。 斜視可以使遠(yuǎn)處物體的圖像出現(xiàn)在黃斑（前/后）上，可以通過在雙眼前面添加鏡片來矯正。
9、下圖四張圖中，能正確表示斜視成像的圖片是____，能正確表示斜視矯正方法的圖片是____。 10、探索凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，調(diào)整凸透鏡、光幕和燭焰，使它們的中心在同一條直線上，但大致在同一高度。 當(dāng)物距為20cm時(shí)，連接光幕，在光幕上即可得到清晰的等大小、倒立的虛像。 當(dāng)物距為25cm時(shí)，連接光幕即可得到清晰的_____倒立的虛像。 當(dāng)物距為5cm時(shí)，形成_____像。 在放大鏡和投影儀中，成像情況與_____類似。 11、如圖A所示，現(xiàn)代城市的許多路口都安裝了監(jiān)控?cái)z像頭，可以拍攝違法駕駛或交通事故的照片。 相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于_____鏡頭，其工作原理類似于（選擇“相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）。 圖B和圖C是一輛車和一輛自行車在通過路口時(shí)翻倒后相繼拍攝的兩張照片。 從圖中可以看出，車輛逐漸（選擇“接近”或“遠(yuǎn)離”）遠(yuǎn)離攝像機(jī)。 12.用老花鏡的鏡框看附近書本上的文字，你會(huì)看到_____，_____； 如果你用它看遠(yuǎn)處的樹木，請(qǐng)正確連接框架，直到聽到清晰的圖像，然后你會(huì)聽到_____，_____。 13、探索“凸透鏡成像定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）需要使蠟燭、凸透鏡、光幕的中心處于同一高度。 這樣做的目的是。
(2)其中一種實(shí)驗(yàn)情況如左、右圖所示。 凸透鏡的焦距為15cm。 為了獲得清晰的圖像，光幕應(yīng)連接到鏡頭的方向（“遠(yuǎn)”或“近”）。 14、關(guān)于凸透鏡：圖14（1）在探索凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，朋友王聰首先將凸透鏡對(duì)準(zhǔn)太陽光，調(diào)整凸透鏡與白紙的距離，直到陽光會(huì)聚到白紙上最小最亮的點(diǎn)，如圖所示。 ）相機(jī)借助凸透鏡制成，形成倒立縮小的虛像； 宿舍里的投影儀是借助凸透鏡制成的，形成倒立的_____虛像。 15、【探索名稱】探索凸透鏡像的大小以及有什么誘因【提問】通過以上數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，小明知道放大鏡是凸透鏡。 活動(dòng)課上，他用放大鏡觀察右手（圖A），看到中指的_____和_____的圖像； 然后用它觀察遠(yuǎn)處的房子（圖B），看到了房子_____、_____的圖像。 他想：造成凸透鏡像大小的原因是什么？ 【猜想】凸透鏡像的大小可能與像的大小有關(guān)。 【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】 在右圖所示的光具座上，小明不斷改變蠟燭與鏡頭的距離，并聯(lián)連接光幕進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右表所示。 【結(jié)論與應(yīng)用】（1）分析數(shù)據(jù)可知，物體到凸透鏡的距離越短，光幕上像的尺寸越大，同時(shí)，像到凸透鏡的距離為____。
（2）小明在課堂上拍畢業(yè)照時(shí)，攝影師發(fā)現(xiàn)兩邊都有朋友沒有進(jìn)入取景框。 這時(shí)，攝影師應(yīng)該讓相機(jī)成為朋友（選擇“靠近”或“遠(yuǎn)離”），同時(shí)還要檢查相機(jī)黑框的寬度（選擇“增加”、“縮短”或“不改變”）。 光學(xué)屏幕依次安裝在光具座上。 (1)點(diǎn)燃蠟燭，保持蠟燭和透鏡的位置不變。 無論光幕如何連接初中凸透鏡成像規(guī)律表格，光幕上依然看不到蠟燭火焰的清晰影像。 造成這種情況的原因可能是____（只寫一個(gè)）。 (2)調(diào)整后初中凸透鏡成像規(guī)律表格，在光幕上得到清晰的上下顛倒縮小的圖像，并且蠟燭到鏡頭的距離恒定。 日常生活中的相機(jī)（其他答案只要合理就可以打分）就是使用這個(gè)成像規(guī)則。 2、（08山東）觀察圖1a后，在圖1b適當(dāng)位置畫出視力矯正所需的鏡片。 圖1a 圖1b