2023年12月26日发(作者：)
中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用
中考物理复习专题讲座
专业， 才能做得更好！
本次主题 中考物理专题讲座：光的折射、凸透镜成像及应用
1、了解光的折射基本规律，并会解说常见现象。
本次课涉及
2、知道凸透镜的成像原理，并会绘制凸透镜成像光路图。
知识点
3、记住凸透镜成像的规律及应用。
罗列
4、知道近视眼、远视眼的成因及矫正方法。
同学们，初中物理光学部分也是独立的一个章节，看看各地考卷可知，本单元考分一般在3---5分，主要考查的还是初中生对光学初步知识的理解与应用，下面我们采取七步教学法，引导大家对本讲知识点的梳理，本次课主要为同学们梳理光的折射及凸透镜成像的知识点与考点。
特别说明：烦请老师在打印给学生之前，删除本学案中的答案部分。
一、基础点睛
1、光的折射规律：上面我们已知光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的，那么，当光线从一种物质进入另一种物质时，还会沿着直线传播吗？实验证明，光从一种物质进入另一种物质时，会在两种物质的界面发生方向的改变，叫光的折射。
2、光的折射规律：对于初中生可以这样记：当光线从空气或真空进入其他物质时 折<入（即折射角小于入射角）；
当光线从其它物质（水、玻璃等）进入空气时 折>入，如下图所示。
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同学们，我们要学会利用此规律解释有关现象，比如杯底有一个硬币，当杯中倒入水时，我们用眼睛倾斜着看过去时，总会觉得这枚硬币好像在水中悬浮了似的，就可以利用上述规律来解释，你先思考一下可以吗？
3、三棱角形（如从哪个侧（1） （2）
镜：三棱镜的形状为三棱柱形，它的截面为三下图所示），需要同学们记住的是：不论光线面进入，经过两次折射后，都会向底部偏折，这可以利用上述的光的折射规律解说，你自己试一试吧。
三棱镜
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4、凸透镜：由三棱镜可以演变为凸透镜，如上图（1）所示，它就是相当于两个底对底的三棱镜所对成的，由于光线通过三棱镜折射后会向底部偏折，因此凸透镜对光路具有汇聚作用，又称之为汇聚透镜；请记住如下图所示的经过凸透镜的三条特殊光线。记住专用名词：主光轴、焦点（F）、焦距(f)、光心(o).
凸透镜 凹透镜
5、凹透镜：如上面图（2）所示，凹透镜就相当于两个尖对尖的三棱镜组合而成，同样由于光线通过三棱镜时会向底部偏折，造成凹透镜对光线具有发散作用，又叫发散透镜，大致了解如上图所示的光线通过凹透镜时的方向。
6、凸透镜成像性质：
（1）成像原理：由于凸透镜对光路的折射作用（汇聚）。
（2）成像规律：凸透镜成什么样的像，取决于物体到透镜的距离,即物距.
（3）会做凸透镜成像的探究性实验，中考常常考到。
（4）凸透镜成像规律及应用如下：要求同学们主要记住u>2f、 f 三种情况就行，其余的几种只能作为参考。 4 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 7、近视眼、远视眼的矫正： （1）、大致了解人的眼球的结构（按课本中说的就行）。 （2）近视眼：形成原因是晶状体变凸起了，成像落在视网膜前；矫正方法是佩戴上用凹透镜做成的眼镜，让成像往后移动，落在视网膜上。 （3）远视眼：形成原因是晶状体变得扁平了，聚光能力减弱，所成的像落在视网膜后，看不清楚；矫正方法是佩戴用凸透镜制成的眼镜，让成像往前移。 请参考下图： 二、夯实小练 5 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 同学们，上面带大家梳理了基础知识，现在来上几题，让我们小试一下吧。 1、如图所示，小明站在游泳池边 A 处，看到路灯 B 在池水中的像与他看到的池中一条鱼在 C 点重合，用光学作图法确定路灯 B 的位置和鱼的大致位置。 答案提示：从C 点发出的光经过界面折射后才进入眼睛，折大于入，又根据人眼的视觉特点，会逆着进入眼睛光线的反向延长线去寻找发光点，因此看见鱼的位置在C点的上方，实际是鱼所成的虚像；由于路灯的像和看到的鱼重合，便可以确定路灯的大致位置。 2、甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学，乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的、清晰的虚像。则放大镜与甲同学的距离（ ） A.小于10cm B.大于10cm小于20cm C.大于20cm D.等于10cm 答案：A。解析：凸透镜的焦距是10cm，乙同学通过凸透镜看到了甲同学正立、放大的眼睛的虚像，则物距在一倍焦距之内，所以放大镜与甲同学的距离小于10cm，正确的选项是A。 3.把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4cm6 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 高的像，物体离凸透镜的距离可能是（ ） A.7.5cm B.12.5cm C.4.5cm D.10cm 答案：A；解析：根据凸透镜成像的规律，像和物相比是放大的，物体一定位于一倍焦距与2倍焦距之间，因此选A。 4.如图所示，对于左边的大写字母“F”，选择正确的字母代号填空。 （1）在照相机底片上成的像为 ； （2）用放大镜看字母，看到的该字母的像的形状为 答案：C、D。解析:照相机底片上的像应该是缩小倒立的实像，故选C；放大镜所成的应该是正立放大的虚像，因此选D。 5、一位老者经常佩戴着老花眼镜直接去直视太阳，他越来越感到眼睛有灼疼的感觉，当他去看医生时，医生告诉他眼底被烧伤，老者不解，你能解释吗？ 答案：因为老花镜为凸透镜，它对光路有汇聚作用，远处的太阳光相当于平行光线，会被老花镜汇聚与一点，因此老者的眼睛会被烧伤。 三、经典呈现 为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解，我们收集了近两年的经典题目，展示给广大考生，开拓我们的视野。 1、图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则： （填字母）是实际飞机，并作光路图示意。 7 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 答案与解析:如图飞机的光线由空气中斜射入水中时，在水面上发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入潜水艇观察者眼里，观察者逆着折射光线的方向看去，就会觉得飞机变高了，所以B架是实际飞机，A架是飞机的像。 2. 晓丽在“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之间关系的图象，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缩小的像 C．当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 答案：D 解析：由图可知，随着物距增大，像距减小。当u=20cm，v=20cm，说明此时像8 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 物等大，物距像距都等于2f，得f＝10cm。所以A、B、C不符合题意。物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，D符合题意。 3. 作图题：如图容器水中有一个空气泡，请大致做出平行光线经过该容器后的传播方向。 答案与解析： 光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以会发散。这时空气泡把水分成两部分，每一部分相当于一个凹透镜，总体要能够看出是边缘厚，中间薄；作图如下，只能是大致方向。 四、思维拓展 为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况，下面列出了几题，让同学们自己去做，看看自己是否能够把握哟。 1. 一光线由空气斜射入水中，入射角为30°，在水面上同时产生反射和折射，此时折射光线和反射光线之间夹角一定（ ） A．小于30° B．大于30°小于60° C．大于60°小于120° D．大于120°小于150° 9 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 答案：D：解析:由于入射角为30°，所以反射角也等于30°，由此可知反射光线与水面的夹角为60°；光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，即折射角小于30°，那么折射光线与水面的夹角就大于60°，且小于90°。所以反射光线和折射光线的夹角最大要小于150°，最小要大于120°。 2、在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（ ） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲为凸透镜，乙为凹透镜 C．甲、乙都为凸透镜 D．甲、乙都为凹透镜 答案：C；解析:虽说图中的光线经过凸透镜折射后与之前所讲的特殊光线不符，但我们要看到都对光线起到汇聚作用，因此在框中应当填上凸透镜，实际上发光点S都不在焦点上。 3. 光学黑箱中有焦距都是4cm的凸透镜和凹透镜各一只，凸透镜主光轴CC′如图所示。一条光线对准凸透镜焦点射入黑箱，折射后对准凹透镜焦点方向射去，经凹透镜折射后从黑箱射出。请完成箱内完整的光路（画出透镜、光线、凹透镜的主光轴和焦点）。 答案与解析：入射光线和主光轴的焦点就是凸透镜的焦点，在焦点后方画出凸透10 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 镜，过焦点的光线经过凸透镜的折射就会变为平行于主光轴的光线射出；找到凹透镜的焦点（在经过凸透镜射出的光线上），据此画出凹透镜的主光轴以及凹透镜，射向凹透镜焦点的光线就会变为平行于主光轴的光线射出；如下图所示： 五、考点梳理 本讲为初中物理光学部分的后半部分内容，考分一般在3---5分，但是对于我们而言，既然光学部分必考，就得从细节做起，点滴也不能放过，下面分析一下此讲所涉及的考点。 1、利用光的折射规律和人眼的视觉特点解释有关现象: 例：如上图所示：人站在水池边，看见的鱼是实际的鱼还是鱼在水中所成出的虚像？ 答案：如上图所示，鱼身上的一点发出的光，在界面会发生偏折，折大于入，而人眼看不见拐弯了的光线，总沿着进入眼睛光线的反向延长线去寻找发光点，所以看见的鱼是虚的像。 11 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 2、考查凸透镜成像的规律：我们只要记住本讲中的基础点睛（6）中的表格，记住以下三种情况就行： （1）、物距大于2倍焦距时，成缩小、倒立的实像。（照相机成像原理） （2）、物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，成出放大、倒立的实像。（投影、电影、幻灯机的成像原理） （3）、物距小于焦距时，成出正立、放大的虚像（放大镜的成像原理） 3、近视眼、远视眼的成因及矫正，也是本讲内容的考察点： 考点分析：上图中A、B分别为近视眼、远视眼的形成图解，C、D分别为近视眼、远视眼的矫正图解，只有考生记住根本的原理，万变不离其中，通过认真思考都可以解决。 六、真题检验 亲爱的同学们，上面我们对本讲的考点进行了梳理，下面我们再来看看近两年中考对上述的知识点是怎么考的吧，请你动笔做一下，对自己进行一次检验吧！ 1、 如下图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，凸透镜和平面镜相距为d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则此凸透镜的焦距为（ ） 12 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 A．d B．d/2 C．3d/2 D．2d/3 答案：C;解析：由图可见，入射光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后应该会聚在焦点，由于平面镜的反射作用，根据平面镜成像的特点，A点就是焦点F的像，因此焦点F到镜面的距离等于A到镜面的距离。由于A是凸透镜与平面镜的中点，即OA=1d, 2∴凸透镜的焦距f13dOAddd。 222.如图所示凸透镜成像的示意图。由于不慎将凸透镜的上沿(图中阴影部分)摔掉一块，关于像的变化，下列说法中正确的是( ) A.像的A′部分消失了 B.像的B′部分消失了 C.像是完整的，但亮度变暗 D.像的效果不受任何影响 答案：C；解析：物体的每一点发出的无数光线，即这些光线一部分通过凸透镜的上部成像在光屏上，也有一部分通过凸透镜的下部成像在光屏上，所以将凸透镜上部碰掉一块时，通过凸透镜的下部的那部分光线仍能成像在光屏上，成像的性质不变，由于通过的光在减少，所以像的亮度变暗。 3、有一首儿歌中的歌词：‘一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星’；如何利用光13 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 学知识进行解释（ ）。 A．星星在运动 B．星星在眨眼 在闪动 D．大气的疏密在发生变化，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化而形成。 答案：D;如D答案中的解释。 4、 某同学为了探究“视力矫正”原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是（ ） A. 远视眼镜片，对光线有会聚作用 B. 远视眼镜片，对光线有发散作用 C. 近视眼镜片，对光线有会聚作用 D. 近视眼镜片，对光线有发散作用 答案：A; 解析：本来光屏上的像模糊，当放上 眼镜片时变清晰了，单凭这还不能确定；但当移出眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜时，像又变清晰了，这就说明原来的成像类似于老花眼，因此可以判断此眼睛为老花眼镜，即凸透镜。 5．当物体距凸透镜8cm时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像。若只将凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一个清晰的像，那么该透镜的焦距为( ) A．2cm 答案：B；解析：由第一种情况可知：f C．眼睛 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 u=10>2f---（2），解得：答案B. 七、易错点拨 纵观近两年的中考题，光学部分考分占得比例还是不小的，命题老师习惯为我们设下陷阱，我们广大考生还是需要警惕，不能丢分哟。 误区1：误认为平面镜一定会比周围环境要亮。 例： 晚上,在桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜压在白纸上,让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,人观察平面镜和白纸看到的现象是( ) A 白纸比较亮 B 平面镜比较亮 C 可能是白纸亮,也可能是平面镜亮 D 以上说法都不对 解析：考生很容易认为平面镜亮一些，其实平面镜发生的是镜面反射，把光又垂直反射回去，而白纸发生的是漫反射，有光线进入眼睛，所以看上去平面镜周围的白纸比平面镜亮些。故答案：A 误区二：利用放大镜观看物体时，误认为放大镜离物体越近，放大的越大. 解析：这个物体如果画图来分析有些复杂，我们可以根据实验得到：利用放大镜观看微小物体时，把放大镜离微小物体远一些，可放的更大。 误区三;做光的折射图时不分虚实，这样考试会扣分的，要特别警惕！ 解析：如右图所示：在画人眼看到水中鱼的虚像时，不问虚实，都画成了实线，这样会丢分的！！ 15 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 误区4：近视眼佩戴的是用凹透镜做出的眼睛，只是利用它把光线变得发散一些才进入眼睛，让成像往后移，落在视网膜上；有的同学会误认为是用凹透镜成像。远视眼佩戴的是用凸透镜制成的眼镜，绝对不是利用凸透镜成像，只是把光线变得汇聚些再进入眼睛，让成像往前移落在视网膜上，有的同学也会误认为是利用凸透镜成像原理。 避开误区，考试拿高分！ 16 / 17 中考物理复习专题讲座----光的折射、凸透镜成像和应用 17 / 17 