知识网络结构图
透镜及其应用
├透镜
│ ├凸透镜
│ │ 定义:中间①
│ │ 光学性质:对光有③
│ └凹透镜
│ 定义:中间④
│ 光学性质:对光有⑥
├凸透镜成像规律
│ 物距:⑦
│ 像距:像到透镜光心的距离,用v表示
│ u>2f时,成缩小、⑧
│ f<u<2f时,成⑨
│ u<f时,成放大、正立的⑩
├生活中的透镜
│ 照相机:u>2f时,成倒立、⑪
│ 投影仪:f<u<2f时,成⑬
│ 放大镜:u<f时,成⑮
│ 实像与虚像的区别:实像能用光屏承接,虚像不能呈现在光屏上
├眼睛和眼镜
│ 眼睛:晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于⑰
│ 近视与矫正:晶状体太⑳
│ 远视与矫正:晶状体太㉓
└望远镜
物镜:相当于㉖
目镜:相当于㉙

透镜及其应用
├透镜
│ ├凸透镜
│ │ 定义:中间①
厚
,边缘②薄
的透镜│ │ 光学性质:对光有③
会聚
作用│ └凹透镜
│ 定义:中间④
薄
,边缘⑤厚
的透镜│ 光学性质:对光有⑥
发散
作用├凸透镜成像规律
│ 物距:⑦
物体
到透镜光心的距离,用u表示│ 像距:像到透镜光心的距离,用v表示
│ u>2f时,成缩小、⑧
倒立
的实像,f<v<2f│ f<u<2f时,成⑨
放大
、倒立的实像,v>2f│ u<f时,成放大、正立的⑩
虚
像├生活中的透镜
│ 照相机:u>2f时,成倒立、⑪
缩小
的⑫实
像│ 投影仪:f<u<2f时,成⑬
倒立
、放大的⑭实
像│ 放大镜:u<f时,成⑮
正立
、⑯放大
的虚像│ 实像与虚像的区别:实像能用光屏承接,虚像不能呈现在光屏上
├眼睛和眼镜
│ 眼睛:晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于⑰
光屏
,成⑱倒立
、⑲缩小
的实像│ 近视与矫正:晶状体太⑳
厚
,折光能力太强,成像在视网膜㉑前
,戴㉒凹
透镜矫正│ 远视与矫正:晶状体太㉓
薄
,折光能力太弱,成像在视网膜㉔后
,戴㉕凸
透镜矫正└望远镜
物镜:相当于㉖
照相机
,成倒立、㉗缩小
的㉘实
像目镜:相当于㉙
放大镜
,成㉚正立
、放大的㉛虚
像答案
①厚 ②薄 ③会聚 ④薄 ⑤厚 ⑥发散 ⑦物体 ⑧倒立 ⑨放大 ⑩虚 ⑪缩小 ⑫实 ⑬倒立 ⑭实 ⑮正立 ⑯放大 ⑰光屏 ⑱倒立 ⑲缩小 ⑳厚 ㉑前 ㉒凹 ㉓薄 ㉔后 ㉕凸 ㉖照相机 ㉗缩小 ㉘实 ㉙放大镜 ㉚正立 ㉛虚
解析
【分析】本题是对透镜及其应用相关知识点的系统填空,解题时需回忆初中物理光学模块中透镜的定义、光学性质、凸透镜成像规律、生活中透镜的应用、眼睛与眼镜、望远镜的核心知识点,逐一对应每个空缺处的内容:首先区分凸透镜(中间厚、边缘薄,对光有会聚作用)和凹透镜(中间薄、边缘厚,对光有发散作用)的定义与性质;接着明确凸透镜成像规律中物距是物体到透镜光心的距离,不同物距下的成像特点(u>2f成倒立缩小实像,f<u<2f成倒立放大实像,u<f成正立放大虚像);再对应生活中照相机、投影仪、放大镜的成像规律;然后掌握眼睛的成像原理(视网膜相当于光屏,成倒立缩小实像),近视(晶状体太厚,成像在视网膜前,戴凹透镜矫正)、远视(晶状体太薄,成像在视网膜后,戴凸透镜矫正)的成因与矫正;最后明确望远镜物镜相当于照相机(成倒立缩小实像)、目镜相当于放大镜(成正立放大虚像),从而完成所有空缺的填写。
【解析】根据透镜及其应用的知识点,各空缺处的正确内容如下:①厚;②薄;③会聚;④薄;⑤厚;⑥发散;⑦物体;⑧倒立;⑨放大;⑩虚;⑪缩小;⑫实;⑬倒立;⑭实;⑮正立;⑯放大;⑰光屏;⑱倒立;⑲缩小;⑳厚;㉑前;㉒凹;㉓薄;㉔后;㉕凸;㉖照相机;㉗缩小;㉘实;㉙放大镜;㉚正立;㉛虚。
【答案】①厚;②薄;③会聚;④薄;⑤厚;⑥发散;⑦物体;⑧倒立;⑨放大;⑩虚;⑪缩小;⑫实;⑬倒立;⑭实;⑮正立;⑯放大;⑰光屏;⑱倒立;⑲缩小;⑳厚;㉑前;㉒凹;㉓薄;㉔后;㉕凸;㉖照相机;㉗缩小;㉘实;㉙放大镜;㉚正立;㉛虚
【知识点】透镜及其应用、凸透镜成像规律、眼睛与眼镜
【点评】本题是对透镜及其应用知识点的系统梳理,涵盖了透镜基本概念、凸透镜成像规律、生活中透镜应用、视力矫正及望远镜相关知识,属于初中物理光学部分的基础考查题,重点检验学生对光学基础知识点的记忆与掌握程度。
【难度系数】0.8
【解析】根据透镜及其应用的知识点,各空缺处的正确内容如下:①厚;②薄;③会聚;④薄;⑤厚;⑥发散;⑦物体;⑧倒立;⑨放大;⑩虚;⑪缩小;⑫实;⑬倒立;⑭实;⑮正立;⑯放大;⑰光屏;⑱倒立;⑲缩小;⑳厚;㉑前;㉒凹;㉓薄;㉔后;㉕凸;㉖照相机;㉗缩小;㉘实;㉙放大镜;㉚正立;㉛虚。
【答案】①厚;②薄;③会聚;④薄;⑤厚;⑥发散;⑦物体;⑧倒立;⑨放大;⑩虚;⑪缩小;⑫实;⑬倒立;⑭实;⑮正立;⑯放大;⑰光屏;⑱倒立;⑲缩小;⑳厚;㉑前;㉒凹;㉓薄;㉔后;㉕凸;㉖照相机;㉗缩小;㉘实;㉙放大镜;㉚正立;㉛虚
【知识点】透镜及其应用、凸透镜成像规律、眼睛与眼镜
【点评】本题是对透镜及其应用知识点的系统梳理,涵盖了透镜基本概念、凸透镜成像规律、生活中透镜应用、视力矫正及望远镜相关知识,属于初中物理光学部分的基础考查题,重点检验学生对光学基础知识点的记忆与掌握程度。
【难度系数】0.8
1.如图所示是一个球形透镜太阳能发电装置,太阳光通过透镜
会聚
之后,可使其背后的太阳能电池板发电,此透镜是一个凸
(选填“凸”或“凹”)透镜。答案
1.会聚 凸
解析
【分析】要使太阳能电池板有效接收太阳光发电,需将太阳光集中到电池板上。回忆透镜的光学性质:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,因此能会聚光线的透镜可满足发电需求,据此分析填空。
【解析】凸透镜对光线具有会聚作用,可将平行的太阳光会聚到一点,使透镜背后的太阳能电池板集中接收光能,从而更好地发电。因此太阳光通过透镜会聚后,该透镜是凸透镜。
【答案】会聚;凸
【知识点】凸透镜的会聚作用;透镜的分类
【点评】本题结合实际应用考查凸透镜的基本性质,属于基础概念题,侧重考查学生对透镜基础知识的理解与应用,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】凸透镜对光线具有会聚作用,可将平行的太阳光会聚到一点,使透镜背后的太阳能电池板集中接收光能,从而更好地发电。因此太阳光通过透镜会聚后,该透镜是凸透镜。
【答案】会聚;凸
【知识点】凸透镜的会聚作用;透镜的分类
【点评】本题结合实际应用考查凸透镜的基本性质,属于基础概念题,侧重考查学生对透镜基础知识的理解与应用,难度较低。
【难度系数】0.6
2.(德州中考)如图所示,$A'$是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
答案
解析
【分析】
要完成作图需分两步:①画射向平面镜的入射光线:利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,连接点光源A和它的像A',连线与平面镜的交点即为光线的入射点,连接A与入射点即可得到入射光线;②画经过凸透镜的折射光线:已知反射光线过凸透镜的焦点,根据凸透镜“过焦点的光线经折射后平行于主光轴”的特殊光线规律,画出对应的折射光线。
【解析】
步骤1:确定入射点。连接A和A',A'是A在平面镜中的像,因此AA'与平面镜的交点为光线在平面镜上的入射点;
步骤2:画入射光线。连接A与上述入射点,得到射向平面镜的入射光线;
步骤3:画折射光线。反射光线经过凸透镜的焦点,根据凸透镜的特殊光线规律,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此画出折射光线。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜的特殊光线
【点评】
本题结合平面镜成像和凸透镜光学性质作图,考查对光学规律的应用,需熟练掌握平面镜成像的对称性及凸透镜特殊光线的规律,是中考常见的基础作图题。
【难度系数】
0.6
要完成作图需分两步:①画射向平面镜的入射光线:利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,连接点光源A和它的像A',连线与平面镜的交点即为光线的入射点,连接A与入射点即可得到入射光线;②画经过凸透镜的折射光线:已知反射光线过凸透镜的焦点,根据凸透镜“过焦点的光线经折射后平行于主光轴”的特殊光线规律,画出对应的折射光线。
【解析】
步骤1:确定入射点。连接A和A',A'是A在平面镜中的像,因此AA'与平面镜的交点为光线在平面镜上的入射点;
步骤2:画入射光线。连接A与上述入射点,得到射向平面镜的入射光线;
步骤3:画折射光线。反射光线经过凸透镜的焦点,根据凸透镜的特殊光线规律,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此画出折射光线。
【答案】
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜的特殊光线
【点评】
本题结合平面镜成像和凸透镜光学性质作图,考查对光学规律的应用,需熟练掌握平面镜成像的对称性及凸透镜特殊光线的规律,是中考常见的基础作图题。
【难度系数】
0.6
3.(凉山州中考)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。

答案
解析
【分析】
要完成该光路,需结合凸透镜和平面镜的光学规律分步思考:① 凸透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经折射后过焦点,先画出经凸透镜后的折射光线;② 平面镜成像特点:像与物关于镜面对称,作P点关于平面镜M的对称点;③ 利用光的反射规律,连接对称点与折射光线和平面镜的交点,确定入射光线,再画出反射光线,即可完成整个光路。
【解析】
1. 画凸透镜折射光线:平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线通过右侧焦点F,画出该折射光线;
2. 确定上述折射光线与平面镜M的交点,记为Q;
3. 作P点关于平面镜M的对称点P';
4. 连接P'与Q,得到光线在水中入射到平面镜的入射光线;
5. 从Q点出发,沿Q到P的方向画出经平面镜反射后的光线,最终完成光路。
【答案】

【知识点】
凸透镜特殊光线、平面镜成像、光的反射
【点评】
本题结合凸透镜与平面镜的光路作图,考查光学基础规律的应用,是中考常见的光路作图题型,需掌握两种光学元件的核心规律,步骤清晰,注重对知识点的综合运用。
【难度系数】
0.6
要完成该光路,需结合凸透镜和平面镜的光学规律分步思考:① 凸透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经折射后过焦点,先画出经凸透镜后的折射光线;② 平面镜成像特点:像与物关于镜面对称,作P点关于平面镜M的对称点;③ 利用光的反射规律,连接对称点与折射光线和平面镜的交点,确定入射光线,再画出反射光线,即可完成整个光路。
【解析】
1. 画凸透镜折射光线:平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线通过右侧焦点F,画出该折射光线;
2. 确定上述折射光线与平面镜M的交点,记为Q;
3. 作P点关于平面镜M的对称点P';
4. 连接P'与Q,得到光线在水中入射到平面镜的入射光线;
5. 从Q点出发,沿Q到P的方向画出经平面镜反射后的光线,最终完成光路。
【答案】
【知识点】
凸透镜特殊光线、平面镜成像、光的反射
【点评】
本题结合凸透镜与平面镜的光路作图,考查光学基础规律的应用,是中考常见的光路作图题型,需掌握两种光学元件的核心规律,步骤清晰,注重对知识点的综合运用。
【难度系数】
0.6
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