初中物理透镜成像及其应用问题解题策略

教师指导学生能学好透镜成像及其应用问题，教师除深入学习物理课程标准、学习各个版本教材外，善于总结知识，归纳提炼方法是十分重要的。解决初中透镜成像及其应用问题，

我认为带领学生学好下列问题时至关重要的。

一、让学生把握中考命题知识点要求，做到心中有数

1.知道透镜的焦点、焦距和主光轴;知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，并能正确画出光路图。

2.通过实验知道凸透镜的成像规律，并能运用解决问题。

3.知道照相机、投影仪、放大镜、显微镜、望远镜的工作原理。

4.知道近视眼和远视眼形成的原因和矫正方法。

二、对重点难点问题解读好是基础

1.凸透镜和凹透镜的判别方法：

(1)摸一摸：中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜。

(2)看一看：对光线有会聚作用的是凸透镜，对光线有发散作用的是凹透镜。

(3)用一用：能起放大作用的是凸透镜，否则是凹透镜。

(4)验一验：能成像在光屏上的是凸透镜(即成实像)，无论怎样都不能成像在光屏上的是凹透镜。

【例题1】如图所示，对光有发散作用的透镜是(　　)

A.B.

C.D.

答案：B.

解析：中间比边缘厚的透镜为凸透镜，对光线有会聚作用;中间比边缘薄的透镜为凹透镜，对光线有发散作用.凹透镜是指中间比边缘薄的透镜，凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜，符合这个特点的透镜是B.

2.特殊光线对作光路图的重要性：

3.三种成像的比较：

4.近视眼和远视眼的特点、成因及矫正

对于近视眼，眼睛只能看清近处的物体，看不清远处的物体。其形成原因是：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，使来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点，而是一个模糊的光斑。需配戴凹透镜进行矫正。

对于远视眼，眼睛只能看清远处的物体，看不清近处的物体。形成的原因是：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使来自近处一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，视网膜上形成一个模糊的光斑。需配戴凸透镜进行矫正。

5.对凸透镜成像规律的深刻理解：

(1)焦点是成虚像和实像的分界点。物体在焦点以外时，在另一侧光屏上一定成实像;物体在焦点以内时，一定在同侧成虚像。

(2)2f是成放大或缩小实像的分界点。U=2f时，所成实像与物体等大;u>2f时，所成实像是缩小的;f

(3)凸透镜成像时，物距u越小，像越大，像距v也越大;物距u越大，像越小，像距v也越小。

(4)根据u和v的关系，也能判断出像的性质。当u>v时，像比物小;当u=v时，像和物大小相等;当u

(5)凸透镜所成实像都是倒立的，所成虚像都是正立的。

(6)可以这样记忆理解：实像倒，位异侧;虚像正，位同侧;一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小;物体移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小。

三、用典型例题的示范作用提升学生解题水平是关键

【例题2】如图所示光线经过一个光学元件后传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是(　　)

A.凹透镜B.凸透镜

C.平面镜D.潜望镜

答案：B.

解析：本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力.完成透镜的光路图和选择合适的透镜是关于透镜作图的常见题型，要求学生熟练掌握凸透镜和凹透镜的光学特点.

仔细观察各图中出射光线和入射光线的特点，结合各种透镜及面镜的光学特点，找到合适的光学元件.

由图知，折射光线比入射光线向主光轴靠拢会聚，该透镜对光线有会聚作用，因此虚线框内的光学元件是凸透镜.

【例题3】在探究凸透镜成规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是(　　)

A.凸透镜的焦距可能是8cm

B.图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上

C.保持透镜和光屏位置不同，移动蜡烛，烛焰仍可在光屏上成清晰的像

D.保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像

答案：ABD.

解析：本题考查了凸透镜成像规律及特点的应用，理解凸透镜成像的规律是关键.

(1)(2)当u>2f、f

(3)物距变化时，要想在光屏上得到清晰的像，像距也应该发生变化;

(4)凸透镜成实像时，若成缩小的像，则像距小于物距;若成放大的像，则像距大于物距.

由图可知，此时的物距为30cm，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故B正确;若凸透镜的焦距为8cm，由图可知物距u=30cm，大于2倍焦距，像距为20cm，像距位于1倍焦距和2倍焦距之间应，不能满足要求，故A错误;保持透镜和光屏位置不同，移动蜡烛，此时应移动光屏，烛焰才可能在光屏上成清晰的像，故C错误;由图知，此时像距小于物距，所以在光屏上成倒立、缩小的实像.若将蜡烛和光屏互换位置，此时像距大于物距，根据光路的可逆性，此时应成倒立、放大的实像，故D正确.

【例题4】小明照相，拍了一张以后，他向照相机移近了几步，再拍一张。如果照相机的位置不变，拍照的人应该()

A.把镜头向外拉一些，人像变大;

B.把镜头向里缩一些，人像变大;

C.把镜头向外拉一些，人像变小;

D.把镜头向里缩一些，人像变小。

答案：A

解析：照相机是利用凸透镜成倒立的、缩小的实像的原理制成的。镜头相当于凸透镜，人或其他被照景物应该在2倍焦距之外，成像在1倍焦距和2倍焦距之间。当小明向照相机移近了几步，就是物距减小了，那么像距应变大，像也变大。将镜头向外拉一些，像距变大，符合要求。

【例题5】如图所示是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图像。分析图像

中有关数据可知()

A.该凸透镜的焦距为10cm

B.当物距u=30cm时，像距v=15cm

C.物距增大时，像距也增大

D.当物距u=15cm时，成的是缩小的像

答案：A

解析：本题考查凸透镜成像的规律以及运用图像给出的信息解决问题的能力。抓住关键点，即u=20cm时，v=20cm。这时u=v=2f=20cm，解出f=10cm.收集信息和处理信息能力的试题是今后中考的热点。是创新能力培养的重要举措。

A.由图象可知，u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距是10cm，故A正确;

B.当物距u=30cm>2f=20cm时，2f>v>f，即20cm>v>10cm，故B错误;

C.凸透镜成实像时，物距增大时像距减小，故C错误;

D.当物距u=15cm，此时2f>u>f，成倒立放大的实像，故D错误.

四、与透镜成像有关的和中考难度一致的精品训练试题（含答案）

1.蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图，此时光屏上出现烛焰清晰的像，则像的特点是(　　)

A.倒立缩小B.倒立等大

C.倒立放大D.正立放大

答案：C.

2.某人只能看清远处的物体，看不清近处的物体，关于该人的视力情况，下列说法正确的是

A.远视眼，用凸透镜矫正

B.远视眼，用凹透镜矫正

C.近视眼，用凸透镜矫正

D.近视眼，用凹透镜矫正

答案：A.

3.如图所示，早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的.有几位同学对此现象展开了讨论(　　)

甲.将照相机靠近两位照相的人，可以看到两位照相人的全身像

乙.调整相机和两位照相人之间的距离，人像变小时，应减小相机镜头和胶片之间的距离

丙.要使人像更亮，必须在两位照相的人身后进行“补光”

丁.现在的相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察.

A.甲与乙B.甲与丙

C.乙与丁D.丙与丁

答案：C.

4.小明同学在探究凸透镜成像成像规律时，用焦距分别为f1、f2的甲、乙两个凸透镜进行实验.先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具坐上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出)：再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像.下列判断正确的是(　　)

A.图中光屏上的像是放大的

B.图中光屏上的像是缩小的

C.f1

D.f1>f2

答案：BD.

5.在做“凸透镜成像”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图时，在光屏的中央承接到了蜡烛的像。则下列说法正确的是

A.光屏上的像与照相机成的像性质相同

B.若只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动

C.若只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到像

D.若只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到像

答案：AD.

6.用手机摄像头扫描二维码可快速登录网页，访问网络数据。当手机扫描二维码时，下列说法正确的是()

A.摄像头相当于凹透镜

B.必须保证二维码位于摄像头的一倍焦距以外

C.二维码不是光源

D.二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光

答案：C

7.如图所示的光路图，F是透镜的焦点。其中正确的光路图是()

答案：C

8.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u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16cm

B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C.当u=20cm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12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

答案：D

9.每年6月6日是全国“爱眼日”，今年“爱眼日”的主题是“‘目’浴阳光，预防近视”近视眼的成像示意图是如图的　　图，应该佩戴由　　透镜制成的眼镜来矫正.

答案：乙;凹透.

10.在做“探究凸透镜成像规律“的实验中

(1)为测出透镜的焦距，做了如甲图所示实验，则透镜的焦距为　　cm.

(2)正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像，生活中的　　(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的;

(3)在乙图中，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，成像情况符合　　的原理(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).

答案：(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)投影仪.