【期末提分攻略】2022-2023学年人教版物理八年级上册-专题1.5 透镜及其应用（知识梳理）

专题1.5  透镜及其应用

2022-2023学年八年级物理上学期期末考试提分攻略之

知识梳理系列（人教版）

一、目标要求

1.识别凸透镜和凹透镜，知道凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用；

2.知道凸透镜的光心、主光轴、焦点和焦距；

3.理解凸透镜成像规律；

4.知道照相机、幻灯机、放大镜的成像原理；

5.知道近视眼和远视眼的成因和矫正。

二、思维导图

三、知识梳理

知识点一：透镜

1.透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜。

2.主光轴：通过两个球面球心的直线。

3.光心（O）：主光轴上有个特殊点，通过这个点的光线传播方向不改变。

　　　　　凸透镜　　　　　　　　　　　　　　　　　 凹透镜

4.焦点（F）：凸透镜使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点。凹透镜使跟主光轴平行的光线发散，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点，这点叫凹透镜的虚焦点。

5.焦距（）：焦点到凸透镜光心的距离。如图：

　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　凸透镜　　　　　　　　　　　　　　　　　 凹透镜

6.对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，也叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，也叫发散透镜。

要点诠释：

1.凸透镜有两个焦点，凹透镜有两个虚焦点；

2.放在凸透镜焦点上的光源发出的发散光束，经过凸透镜折射之后变成平行光束，幻灯机、投影仪、舞台上的追光灯等仪器就是利用了这一原理；

3.凹透镜的虚焦点，“虚”表示该点并不是实际光线的交点，而是逆着凹透镜折射光线的方向看去。

【典例一】（2020•淮安）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（   ）。

A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜

【答案】A。

【典例二】（2021·四川凉山彝族自治州）请在下图的方框内画出合适的光学元件。______、______

【答案】

【典例三】（2020·恩施）将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于______，可会聚太阳光引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成的______的虚像（具体描述像的性质）；如果想让看到的字再变大点，应让水滴______ （选填“靠近字、远离字”或“面积增大”）。

【答案】(1)凸透镜；(2)正立的放大；(3)远离字。

知识点二：凸透镜成像规律及应用

1.凸透镜成像规律：

2.口诀记忆：

总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”

（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。

（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的像。

（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。

（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。

3.凸透镜成像应用：

（1）照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。

（2）投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。

（3）放大镜：成正立、放大的虚像。

要点诠释：

实像和虚像的区别：（1）成像原理不同：物体发出的光线经光学器件会聚而成的像为实像，经光学器件后光线发散，反向延长相交形成的像叫虚像。（2）成像性质上的区别，实像倒立的，虚像是正立的。（3）接收方法上的区别：实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。

【典例一】（2021·湖北十堰市）小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的（  ）。

A． B． C． D．

【答案】B。

【典例二】（2021·湖南郴州市）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（  ）。

A．一定是倒立的 B．一定是正立的

C．一定是放大的 D．一定是缩小的

【答案】C。

【典例三】（2021·四川眉山市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为10cm。如图所示，凸透镜固定在光具座的50cm刻线处，通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是（  ）。

A．将蜡烛移到10cm刻线处，光屏上呈现倒立放大的实像；

B．将蜡烛移到45cm刻线处，光屏上呈现正立放大的虚像；

C．将蜡烛移到35cm刻线处，成像特点与照相机成像特点相同；

D．将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中，光屏上呈现的像会变大

【答案】D。

知识点三：眼睛和眼镜

1.近视眼：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。

2.成因：晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：

3.矫正：佩戴合适的凹透镜

4.远视眼：只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。

5.成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。

6.矫正：佩戴合适的凸透镜

要点诠释：

1.近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。

2.矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。

【典例一】（2021·四川攀枝花市）在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（  ）。

A．是凹透镜，属近视眼镜     B．是凹透镜，属远视民镜

C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜

【答案】D。

【典例二】（2021·广西南宁市）图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（  ）。

A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜

C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜

【答案】D。

【典例三】（2021·黑龙江中考真题）王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是______（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴______（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。

【答案】远视眼；凸透镜。

知识点四：凸透镜成像作图

1.凸透镜的三条特殊光线：

（1）通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变如图甲；

（2）通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴如图乙；

（3）跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点如图丙。

2.凹透镜的三条特殊光线：

（1）通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变如图甲；

（2）射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴如图乙；

（3）跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点如图丙。

3.凸透镜成像作图

（1）成倒立缩小实像时，物距，像距如下图甲所示：

（2）成倒立放大实像时，物距，像距如下图乙所示：

（3）成正立放大虚像时，物距如下图丙所示：

【典例一】（2021·安徽中考真题）如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。

【答案】。

【典例二】 （2021·广西贵港市）请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。（F为焦点）

【答案】

【典例三】（2021·广东中考真题）如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。

①根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像A′的大致位置；

②借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像A′的确切位置，保留作图痕迹。

【答案】