贾元真
照相机、投影仪和放大镜等光学设备的镜头相当于凸透镜,它们都是根据凸透镜成像的原理工作的。中考主要考查生活中的透镜的成像性质、虚像和实像的成因及光路作图。
[考点速览]
考点1:生活中的透镜成像性质
照相机的镜头成倒立、缩小的实像;幻灯机和投影仪的镜头成倒立、放大的实像;放大镜成正立、放大的虚像。实像总是倒立的,虚像总是正立的。如图1是投影仪成像的示意图,平面镜的作用是改变光的传播方向,使得向上射的光能在屏幕上成像。幻灯机与投影仪的成像性质相同,为了使观众看到正立的像,幻灯片要倒着插入架上。
考点2:实像和虚像的成因
如图2、图3分别是凸透镜成实像和虚像的光路图。由图可知,凸透镜所成的实像是由折射光线实际会聚而成的,光屏能承接到所成的像,物和实像位于凸透镜的两侧;凸透镜成虚像时,折射光线没有会聚,只是由于人眼根据光的直线传播原理逆着折射光线的方向观察,感觉光是从虚像位置发出的,虚像位于折射光线的反向延长线的交点处,光屏不能承接到所成的像,物和虚像位于凸透镜的同侧。无论是实像还是虚像都能被眼睛观察到,也能被照相机拍摄到。
考点3:光路作图
两条折射光线就可以确定一个像点。因此,作凸透镜成像光路图时,通常选择平行于主光轴、过光心或过焦点的任意两条入射光线,作出相应的折射光线。折射光线的实际会聚位置为实像,折射光线的反向延长线相交位置为虚像。注意:对于虚像作图只能选择平行于主光轴和过光心的两条入射光线进行作图来确定像点位置。
[应用提升]
1.(2023·江苏·连云港)在探究凸透镜成像的规律实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图4位置时,恰好能在光屏上得到一个清晰的像。利用这个成像规律可以制成()。
A. 照相机 B. 潜望镜
C. 放大镜 D. 幻灯机
2.(多选)下列凸透镜的应用事例中,所成像的性质完全相同的有()。
A.投影仪放映 B.照相机拍照
C.放大镜观察物体 D.监控器摄像
3.像的成因有三个:直线传播成像、光的反射成像和光的折射成像,所成的像有实像和虚像两种,下面列出了部分成像实例:①小孔成像所成的像;②在潜望镜中看到的景物的像;③放大镜中看到物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤人照镜子时镜中的像。以下说法中正确的是()。
A. 属于反射形成的是①②⑤ B. 屬于虚像的是②③④
C. 属于折射形成的是①④ D. 属于实像的是①④
4.(2023·广东·广州)如图5,凸透镜的光心在0 cm处,物体MN上M点发出的光线b经过光心,M点发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。
(1)画出b经过光心后的光线;
(2)该凸透镜的焦距为_________cm;MN经凸透镜成的像相对于MN是_________(选填“放大”“缩小”或“等大”)、_________(选填“正立”或“倒立”)的像。
5.如图6所示,将蜡烛放在位置A时,观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
答案:1. A 2. BD 3. D4. (1)如图7所示 (2)10 缩小 倒立 5. 如图8所示
(作者单位:沈阳农业大学附属中学)