第五章透镜及其应用

第五章《透镜及其应用》笔记（修改稿5）

一、基础部分：

1、光学镜分为两类：面镜（有反射面，光线不透过）和透镜（光线透过透镜）。

入射光线射向

面镜

，要发生

反射

现象，入射光线和反射光线都在

反射面同一侧

，比如：平面镜、凸面镜（也叫凸镜，汽车观后镜）、凹面镜（也叫凹镜）三者都发生反射现象，都遵守反射定律。

入射光线射向

透镜

，要

透过透镜发生折射

现象，入射光线透过透镜和折射光线在

透镜的两侧

，比如：凸透镜、凹透镜两者都发生折射现象，都遵守折射定律。

2、凸透镜对光有会聚作用 ，又叫 会聚透镜 ；凹透镜对光有 发散作用 ，又叫 发散透镜 。

3、平行光线透过凸透镜会聚于一点，称为 焦点 ，用 F 表示。凸透镜有 两个实焦点 ，凹透镜有 两个虚焦点 。焦点到凸透镜光心的距离

叫做 焦距 ，用 f 表示。透镜越厚，折光

能力 越强 ，焦距 越小 。

4、凸透镜成像规律：理解熟记下表，结合上图熟悉物距、像距、一倍焦距、二倍焦距。

物体到凸透镜距离

（物距u） 像的情况

像距V 生活中的实例 倒立正立 放大缩小 实像

虚像

物距大于2倍焦距

（u＞2f） 倒立 缩小 实像 异侧，2f＞V＞f 照相机、摄像头、眼睛、监控、人脸识别、航拍、偷拍

物距等于2倍焦距（u=2f） 倒立 等大 实像 异侧，V =2f 当u=2f,V=2f可算焦距

物距在2倍焦距和焦距之间（2f＞u＞f） 倒立 放大 实像 异侧，V＞2f 投影仪、幻灯机、放映机

物距等于焦距（u=f） 折射光线为平行光线，不能会聚一点，不能成像，但获得平行光源

物距小于焦距（u＜f） 正立 放大 虚像 物和像同侧 放大镜、老花镜、目镜、水珠

5、口诀：1倍焦距分 虚实 ；2倍焦距分 大小 。即大于1倍焦距的 成实像 ；大于2倍焦距的成 缩小的像 。

6、实像与虚像的区别：所有实像都是 倒立的 ，所有虚像都是 正立的 ；所有实像都能 用光屏接收 ，所有虚像 光屏都接收不到 ；实像是 实际光线 会聚而成的，虚像是 实际光线的反向延长线 会聚的。看到实像和虚像都有光线进入人的眼睛。

7、成实像时，当物距减小时， 像和像距都变大 ；当物距增大时， 像和像距都变小 。

成虚像时，当物距增大时， 像和像距都变大 。

8．在做“研究凸透镜成像规律”的实验中：

1)在光具座上由左向右放置蜡烛、 凸透镜 、 光屏 ，调整它们使三者的中心在 同一高度（不是同一直线） ，这样做的目的是 使像成在光屏中央 。

2)调整好后，蜡烛远离凸透镜（物距U增大），要得到清晰的像，光屏应 靠近 凸透镜（像距V减小），此时像也要 变小 。 3)如果用纸板挡住凸透镜的一部分，在光屏上

仍然能

（“能”或“不能”）看到完整的像，但像变得比原来

暗淡

，原因是

透过透镜的光线变少

。

4)若在白纸上写一个F，通过凸透镜所成的像是

（上下左右颠倒）。

5)像成在光屏上方，要使像在光屏中央（像下移），有调蜡烛和调透镜两种方法：a,蜡烛向

上

移动；b,透镜向

下

移。

（友情提醒：物和像是反的，物往上移，像往下；透镜和像是一致的，透镜往下，像往下）。

6)

若无论怎样移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，则原因可能是： 蜡烛在1倍焦距之内（成虚像） ； 蜡烛在焦点上（不能成像） ；光屏不在同一高度。

7) 实验中获得清晰的像后，在蜡烛和凸透镜之间放一副近视眼镜（即凹透镜，发散会使像距变远），则光屏上的像变得模糊，此时要重新得到清晰的像，应将光屏 远离（因为像距变远了）

凸透镜。

友情提醒： 同类题判断光屏是远离还是靠近凸透镜的方法：如果蜡烛和凸透镜之间放近视眼镜（凹透镜），起发散作用，成像就变远，光屏就远离。

二、提高部分：

9、照相机（参照下图）镜头相当于凸透镜 ，胶片相当于 光屏 ，调焦环的作用是 改变像距 。利用光圈和快门可以控制 曝光量 。如下左图，物距是 树到镜头距离 ，物距必须u＞2f，像距是 底片到镜头的距离 ，必须 2f＞V＞f 。拍摄集体照后，再拍摄个人照时（物距U减小了），则应像距V增大，即镜头向 前伸 （远离底片） 。 监控摄像头和航拍 都是照相机。

10、投影仪的螺纹透镜相当于 凸透镜 。放幻灯片要使观众在屏幕上看到正立的像，幻灯片要 倒插 。投影仪有个平面镜，其作用是 改变光路 。如下中图，物距是 透明胶片（投影片）到镜头距离 ，物距必须 2f＞u＞f ，像距是 屏幕到投影仪的距离 ，必须 V＞2f 。要使屏幕上的像大些，像距跟着 变大 ，即投影仪 远离 屏幕，同时物距应 变小 ，即镜头向 下 移动。

11、放大镜（参照下图）看字时，字必须在u＜f，此时像与物在放大镜的 同侧 ，如下图甲。要想看的字更大，放大镜应 远离 书本（字还是在u＜f范围）。图乙成倒立缩小实像，则其物距在u＞2f。放大镜的例子还有水珠使书上的字或树叶上的叶脉更放大清晰了，体温计做成三棱体，鱼缸使鱼变大了，这些都应用了 放大镜 的原理。

12、眼睛的晶状体相当于 凸透镜 ，视网膜相当于 光屏 。

晶状体变厚时，折光能力变 强 ，成像在视网膜 前 ，形成 近视 ，矫正时戴有 发散 作用的 凹透镜 。所以 近视眼镜是凹透镜 ，凹透镜只能成正立、缩小的虚像，比如猫眼，近视眼镜就等同于猫眼 。 当晶状体变薄时，折光能力变 弱

，成像在视网膜

后

，形成

远视

，矫正时戴有

会聚

作用的

凸透镜

。所以

老花镜是凸透镜，

老花镜等同于放大镜

。

如图：只有凸透镜才能放大像，所以

图是

透镜，

即 眼镜。 图就是 眼镜，即凹透镜

只能成 、 、 像。

13、正常眼睛的明视距离是 25cm ，读书写字时

眼睛与书本应保持 25cm 。则明视距离小于

25cm的是近视，大于25cm的是远视。

眼镜度数=100×f分之一，f为焦距，远视镜为+，近视镜为-

14、显微镜和望远镜各有一组 凸透镜 ，分别叫 目镜 和 物镜 ，它们的目镜都等同于 放大镜 。

显微镜的物镜等同于投影仪，望远镜的物镜等同于照相机 。

15、怎样区别凸透镜和凹透镜？（根据凸透镜和凹透镜成像的不同来区分）

（1）正对太阳光，能会聚光线 的是凸透镜；凹透镜 不能会聚光线，只能发散光线 。

（2）用它观察书上的字，能成放大像 的是凸透镜；凹透镜 不能成放大的像 。

（3）用它观察远景，能成倒立的像 的是凸透镜；凹透镜 不能成倒立的像 。

（4）用手拿着放大镜观察近处的物体才起放大作用，观察远处的物体成缩小的像。（因为手拿着放大镜其实是手拿凸透镜），放大镜并不是任何时候都放大。

16、玻璃杯成像：上下不颠倒左右颠倒，上下不变形，左右变形，因为玻璃杯上下不是凸透镜。

17、完成下列各透镜的光路：（抓住会聚和发散的特点画图）

18、在下图方框中填入适当的透镜，并完成光路（必须先观察是会聚还是发散）

19、下图一条光线经透镜后发生偏折，在图中填上适当的透镜。

20、右图中近视眼的是 ，用 图矫正；

右图中远视眼的是 ，用 图矫正。

21、下图AB为蜡烛，A′B′为蜡烛所成的像，请确定凸透镜及焦点F的位置，并将它们画出．

F F F F F F F F F F

F F F F F F F F F F

22、在做"探究凸透镜成像规律"的实验中:

（1）某小组做实验时,发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,如果只调节光屏,应将光屏向________调节. 如果只调节蜡烛,应将蜡烛向________调节. (填"上"或"下")。

（2）某小组记录并绘制了物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间关系的图象，由图象可知,该凸透镜的焦距为_________cm,图a时,在光屏上能得到一个___ __、__ __的 像；应用这一原理制成的是_________(选填"照相机","投影仪"或"放大镜").

（3）把蜡烛从距凸透镜10cm移到30cm的过程中,像的大小变化情况是_________,像距的变化情况是_________

（4）某小组用两支点燃的蜡烛进行实验,蜡烛,凸透镜和光屏分别置于如图所示位置,两支蜡烛的连线与过凸透镜的中线垂直,若用一块厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上_________处(C或D)能得到一个清晰的像.

（5）由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,烛焰在光屏上的像将会少许偏离光屏的中央，要使像继续成在光屏中央,可将凸透镜适当向_________(填"上"或"下")调节.

23、老奶奶用放大镜看报纸时，为了使看到的字更大、更清晰，应使报纸与眼睛 （填动或不动），放大镜离报纸 一些（填近或远）。

24、班上照集体照时，发现有同学没在取景框中，此时应将照相机________（填“靠近”或“远离”）同学们，并将相机的镜头和底片间的距离________(填“伸长”或“缩短”)。

25、若下图鱼缸中只有一条小鱼，眼睛可以从A 点可以观察到两条，一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大。前者是由于 形成的 像（填“实”或“虚”）；后者是由于鱼缸的 侧部分（填“左”或“右”）等效凸透镜而形成的 像（填“实”或“虚”）．

26、在研究凸透镜及其成像规律的实验中：

(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏按右图

位置放置时，光屏上恰能呈现烛焰

倒立、 的 像，

此时光在光屏上发生 反射；

在凸透镜和蜡烛之间放上近视眼镜，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向 （“左”或“右”）移动。

(2) 小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为L，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则L f（大于、等于、小于）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将 。