人教版初中物理透镜及其应用讲义
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透镜知识点一、透镜1、凸透镜是:。
凹透镜:。
2、凸透镜对光线起作用,凹透镜对光线起作用,它们都是由于光通过透镜射而形成的。
3、主光轴:4、跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后将在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的,到叫做焦距。
例题1、思考:你知道古代人在没有任何火源的情况下用冰块怎样取火?2、思考:为什么在森林里面不能乱丢矿泉水瓶么?3、一束光经凸透镜折射后()。
A,一定是平行光束 B,一定是会聚光束C,一定是发散光束 D,一定比原来靠近主光轴4、一束光线经过凹透镜折射后()。
A,原来会聚的光发散B,原来发散的光会聚C,原来发散的光变得更发散D,原来会聚的光一定还会聚知识点二、生活中的透镜1.照相时,物体离照相机镜头比较(填“远”或“近”),像是(填“缩小”或“放大”)、的(填“倒立”或“正立”)。
2.投影仪上有一个相当于的镜头,用投影仪观看投影片时的图案(物体)时,物体离投影仪镜头比较(填“远”或“近”),像是(填“缩小”或“放大”)、的(填“倒立”或“正立”)。
3.用放大镜看物体时,放大镜离物体要很 (填“远”或“近”),放大镜所成的像是的。
例题1、凸透镜和平面镜均能使物体成虚像,比较它们所成的虚像,以下说法正确的是( ) A.所成的虚像均是正立的B.虚像的大小均与物体到镜的距离有关C.观察虚像时,眼睛与物体均应在镜的同一侧D.凸透镜所成的虚像可在光屏上呈现,平面镜所成的虚像不能在光屏上呈现2、在“探究凸透镜成像规律”的过程中,小明同学观察到了如图2所示的实验现象。
下列光学仪器的成像规律与实验现象的成像规律相同的是:()A.放大镜B.照相机C.投影仪D.潜望镜3、照相机的成像,以下说法中正确的是()A.照相机使用的是凸透镜B.照相机使用的是凹透镜C.所成的像是正立、缩小的实像D.所成的像是倒立、缩小的虚像知识点三、探究凸透镜成像的规律一、合作探究:【提出问题】1.根据观察你们能不能说一说,凸透镜成像有时倒立,有时正立,有时放大、有时缩小,跟什么因素有关呢?(像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢?)【猜想与假设】【填一填】请把你的猜想记录在下面的空格内①照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,由此看来像的大小与_________________ 有关.②照相机和投影仪物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜物体和像在透镜的同侧,由此看来像的倒正与有关.【设计实验】我们的猜想是否正确,需要通过实验来检验!1.【实验器材】光具座、光屏、凸透镜(f=10cm)、蜡烛、火柴。
教学目标1 .熟悉凸透镜和凹透镜的结构特点,并能将二者区分.2 .熟悉凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,会完成光路图.3 .知道凸透镜和凹透镜的焦点和焦距.4 .理解凸透镜的成像规律,并会用此规律解决问题.5 . 了解凸透镜成像的应用.6 .知道近视眼和远视眼的成因与矫正方法.重点难点凸透镜成像规律及应用一、疑难讲解日常生活中常见的折射现象是填空题和简做题的最好物理模型.凸透镜对光线的作用在作图题中经常出现, 特别是特殊光线经过凸透镜的折射光路图, 同时,实验研究凸透镜成像规律,运用凸透镜成像规律,分析解决问题仍是这局部测试的重点.u>2f 缩小倒立实像2f>v>fU=2f 等大倒立实像v=2f2f> u >f 放大倒立实像v >2fU=fu<f 不成像放大正立虚像二、知识点梳理1、透镜的根本概念及性质主光轴:通过两个球面球心的直线.光心:〔Q 即薄透镜的中央.性质:通过光心的光线传播方向不改变.焦点〔F 〕:凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点. 焦距〔f 〕:焦点到凸透镜光心的距离.2、凸透镜成像规律 凸透镜成像规律名称又名实物形状光学符号性质凸透镜会聚透镜J 1 $ 对光线有会 聚作用凹透镜发散透镜V IJ对光线有发 散作用物距像的性质 像距 应用 倒、正放、缩 虚、实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机、摄影机u=2f 倒立 讨 实像 V=2ff<u<2f 倒立放大实像 v>2f幻灯机、投影仪u=f不能成像u<f 正立放大虚象|v|>u 放大镜⑴u = f 是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点. ⑵u=2f 是像放大和缩小的分界点⑶当像距大于物距时成放大的实像〔或虚像〕 透镜应用,当像距小于物距时成倒立缩小的实像.〔1〕照相机:①镜头是凸透镜②物体到透镜的距离〔物距〕大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像;③要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷〔2〕投影仪:①投影仪的镜头是凸透镜;②投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向;③物体到透镜的距离〔物距〕小于二倍焦距,大于一倍焦距,成的是倒立、放大的实像;④要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离屏幕〔3〕放大镜:①放大镜是凸透镜;②放大镜到物体的距离〔物距〕小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像;③要让物体更大,应该让放大镜远离物体;3、凸透镜成像动态分析像距与物距的关系:成实像时:物距减小像距增大__________________ 像变大〔增大〕"〔减小〕〔变小〕物距与像距移动方向相同〔物距变大,像距变小;物距变小,像距变大〕像的大小变化与像距的变化情况成正比〔像距变小,像也变小;像距变大,像也变大〕成虚像时:物距减小. -像距减小像变小〔增大〕〔增大〕"" 〔变大〕4、透镜光学作图〔1〕过光心的光线经透镜后传播方向不改变;〔2〕平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点〔所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用〕;〔3〕经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平〔1〕成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像〔眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏〔胶卷〕〕〔2〕近视及远视的矫正方法:近视眼:物体成像在视网膜前,用凹透镜矫正;远视眼:物体成像在视网膜后,用凸透镜矫正.6、显微镜和望远镜〔1〕显微镜:显微镜由目镜和物镜组成,来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实行于主光轴.像,道理就像投影仪的镜头成像一样; 目镜的作用那么像一个普通的放大镜, 把这个像再放大一次.经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了.〔2〕望远镜:望远镜由目镜和物镜组成,物镜使物体成缩小、倒立的实像,目镜相当 于放大镜,成放大的像.我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角〞的大 小十分重要.望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小, 加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大.三、典型例题[例1]图3-2中正确表示了光通过透镜的是〔〕根据凸透镜对光有会聚作用, 凹透镜对光有发散作用, 化情况.光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了, 光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了,光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了,光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了.透镜对光的〔明确会聚和发散的区别〕“会.聚〞作用和“发散〞作用并非只是针对平行于主轴 的平行光而言,“会聚作用〞应该一理解为出射光比入射光会聚了一些; “发散作用〞应该理解为出射光比入射光发散了一些,图3-3所示.正确答案为 A图3-3[例2]物体放在距凸透镜前 30cm 的位置上时,在另一侧的光屏上能够得到放大的倒立 的像,透镜的焦距可能是 〔〕A. 7. 5cm B . 20cm C . 30cm D . 40cm 思路分析物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到f<30cm<2f,由此可以算出30cm>f>15cm,在答「案中找出满足条件的选项. 〔这点是分析本题的关键〕乙图 C .丙图 D . 丁图比照观察入射前和出射后光的变2倍焦距之间,因此但它离我们的眼睛很近, 再思路分析A.甲图 B[例3]完成图3-5中的光路图思路分析图中所给的四个透镜,〔a〕、〔b〕是凸透镜.〔c〕、〔d〕为凹透镜,并且〔a〕、〔c〕给出入射光线,要求画出折射光线.而〔b〕、〔d〕那么给出折射光线,要求画出入射光线.根■据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线.(a) ⑸〔c〕〔d〕图3-6[例4]〔2021.河北.2分20〕让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑〔如下图〕,小明用此透镜做“探究透镜成像规律〞的实验.以下说法不正确的选项是111 j-1 11V -711111 r ।T TTA当物体距透镜5cm时,成正立的像B.当物体距透镜15cm时,成倒立、放大的实像C.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小D.当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时,要得到清楚的像,应使光屏靠近透镜思路分析根据题意可知,该凸透镜的焦距为10mm根据凸透镜成像规律可知物距v 10mm寸,成正立放大虚像,fv物距v 2f时,成倒立放大实像,当物体从距透镜2f处向远离透镜的方向移动时,所成像逐渐变小,而向透镜移动时,成像逐渐变大,且相距远离透镜,据此可知选项D不正确.四、课堂练习1、根据图3—4〔a〕中入射光和出射光的情况在方框内r填上一个适当的光学元件.甲乙丙图3间但〕2、一支蜡烛立在凸透镜前,调节光屏的位置,恰好在光屏上得到缩小的清楚的像.假设保持透镜位置不动,把蜡烛和光屏对调一下位置,那么〔〕A.在光屏上仍可呈现缩小的像B.隔着透镜可看到蜡烛的像C.在光屏上呈现放大的像D.在光屏上呈现与蜡烛等大的像3、物体距凸透镜20cm时,可在光屏上得到一个缩小的实像,假设把物体向透镜方向移8cm,又可在光屏上得到一个放大白实像,那么透镜的焦距是〔〕A. 20cm B . 10cm C . 9cm D . 5cm4、〔2021.河北2分19〕透镜在我们的生活、学习中应用广泛.以下说法正确的选项是A .近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内C .投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像D .借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距五、课后作业:1 、一个物体到凸透镜的距离为30 cm时,在光屏上得到一个放大的实像,假设把物体沿凸透镜主轴移动到距凸透镜45 cm处,那么成像的情况一定是〔〕A.放大的实像B .等大的实像C .缩小的实像D .上述三种情况都可能2 、物体从距凸透镜12 cm处移到距凸透镜20 cm处,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知此凸透镜的焦距可能是〔〕A . 10 cmB . 20 cmC 3、在做凸透镜成像实验时,当蜡烛距凸透镜法中不正确的选项是〔 〕A 蜡烛距透镜40 cm 时,一定成缩小的实像实像 C .蜡烛距透镜 20 cm 时,一定成放大的实像像 4、某幻灯机的镜头和幻灯片之间的距离可在那么应选用以下哪一个元件做镜头〔〕A.焦距为5 cm 的凸透镜 B .焦距为 C.焦距为10 cm 的凸透镜 D .焦距为5 、 用 照 相 机 给 家 人 照 相 , 人 与 照 相 机 镜 头 的 距 离 和 底 片 到 照 相 机 镜 头 的 距 离 分 别 是 〔A.大于2f ,小于fB.大于2f ,小于2f ,大于fC.小于2f ,大于f ,大于2f D .大于f ,大于2f6 、测绘人员绘制地图时,常常需要在高空的飞机上向地面照相,称为航空摄影,假设要 使用航空摄影照相机的镜头焦距为50 mm,那么底片到镜头间的距离为〔〕A. 100 mm 以外B. 50 mm 以内 C .略大于 50 mm D.恰为50 mm7 、放映幻灯时,在屏幕上得到的是幻灯片上图像的〔 〕 A.正立放大的虚像 B.正立放大的实像 C.倒立放大的虚像 D.倒立放大的实像8 、用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的选项是〔 〕A.实像总是正立的、虚像总是倒立的B.实像和虚像都可能是放大或缩小的C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大9 、一个物体放在凸透镜前时,在透镜的另一侧距离透镜 20 cm 的光屏上得到了一个清晰放大的物体的像,假设把物体移至透镜前20 cm 处,为了仍能在透镜另一侧光屏上得到清楚的像,那么光屏的移动方向和所成像的大小为〔〕A.光屏靠近透镜,成缩小的像 B .光屏靠近透镜,成放大的像 C.光屏远离透镜,成放大的像 D .光屏远离透镜,成缩小的像 10 、 一个蜡烛位于凸透镜前, 调节透镜和光屏位置可在光屏上呈现放大的清楚的像;假设保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调一下,那么〔〕A.在光屏上不再呈现像 B .在光屏上呈现等大的像 C.在光屏上呈现缩小的像 D .在光屏上呈现放大的像对于正常人来说都能使物像落在视网膜上,这主要是由于〕A.视网膜可以前后移动调节 C.瞳孔可以缩小或放大 12 、 〔 2021. 河北 2 分 17〕以下有关凸透镜的说法不正确...的是A.凸透镜对光有会聚作用B.凸透镜可以矫正近视眼的视力C.凸透镜所成的虚像一定是放大的. 12 cm D .以上都不对15 cm,在光屏上成放大的像,那么以下说 B.蜡烛距透镜18 cm 时,可能成放大的 D.蜡烛距透镜6 cm 时,一定成放大的虚 10 cm~20 cm 之间调节,现因原镜头损坏, 10 cm 的凹透镜 20 cm 的凸透镜11 、 不管较近或较远的物体, B .眼球的前后径能D.凸透镜所成的实像可以是放大的,也可以是缩小的13 、〔2021.河北.2分18〕图6是物体A通过凸透镜〔透镜未标出〕成像的示意图.当凸透镜放在哪点时,才能产生图中所成的像14、〔2007.河北.6分32〕投影仪是常用的教学仪器, 图11是投影仪的结构图.〔1〕请利用光的反射定律在图中画出投影片上B点发出经平面镜反射后的光线;〔2〕要使成在屏幕上的清楚像变大些,应采取的方法是:15 、〔2021.河北3分25〕小明从眼镜上取下一块镜片,透过镜片观看邮票上的文字〔如图10所示〕.小明用的镜片是透镜,所成的是像〔选填‘‘虚〞或“实〞〕.小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间,移动光屏,使烛焰在光屏上成清楚的像,然后在镜片前放置一眼镜〔如图11所示〕,光屏上的像变模糊了,向后移动光屏,像又清楚了.此眼镜是〔选填“近视〞或“远视〞〕眼镜.A. a点B. b点图6C. c点D. d点d。
初中物理第五章透镜及其应用(讲义及答案)及解析一、选择题1.某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26厘米和16厘米,则该透镜的焦距f为()A.6厘米<f<10厘米B.8厘米<f<13厘米C.13厘米<f<16厘米D.16厘米<f<26厘米2.如图所示是一个魔术箱,魔术箱的顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出.将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,发现遮光板并没有挡住激光束的传播.下面几种设计方案中错误的是A.B.C.D.3.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏之间的距离为下图时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
下列说法错误的是A.该凸透镜的焦距大于10㎝、小于15㎝B.只将凸透镜向左移,可以在光屏上得到清晰放大的像C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰的缩小像D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,可在凸透镜前放一个凹透镜。
4.小明在听讲座时,想把会场情况用相机拍摄记录。
由于会场较暗,他使用了闪光灯,这样拍出来的照片,与同等条件下不用闪光灯拍出来的照片相比A.演讲者会被拍的更亮B.听众会被拍的更暗C.银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片会被拍的更清楚D.银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片会被拍的更大5.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是A.使屏远离透镜B.使屏靠近透镜C.使屏向上移动D.使屏向下移动6.图中,上图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是()A.甲→乙→丙→丁B.丁→丙→甲→乙C.乙一丁→甲一丙D.乙一丙一甲一丁7.如图是小明通过一块透镜观察物理课本的情况,此时他将这块透镜由图示位置慢慢远离课本,他在草稿纸上随手记录了成像情况如下:①倒立放大的像;②倒立缩小的像;③正立放大的像,那么,在这过程中像变化的正确顺序是()A.①②③B.②③①C.③①②D.③②①8.关于透镜,下列说法正确的是A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光都会聚在焦点上B.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点C.凸透镜只对平行光有会聚作用D.凹透镜只对平行光有发散作用9.对下列四幅图阐述不正确的是A.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正B.乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正C.丙图:显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头D.丁图:天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机的镜头10.显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪组仪器成像原理类似A.投影仪、照相机B.照相机、放大镜 C.投影仪、放大镜D.放大镜、投影仪11.眼睛是心灵的窗户,关于眼睛及视力矫正,下列说法正确的是A.眼睛的晶状体相当于凹透镜B.物体通过晶状体所成的像是虚像C.近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜后方D.用来矫正远视眼视力的眼镜镜片是凸透镜12.让一束平行于主光轴的光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验.下列说法正确的是()A.当物体距透镜5 cm时,成倒立的像B.物体距透镜15 cm时,成倒立、缩小的实像C.当物体从距透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小D.当物体从距透镜20 cm处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜13.在探究凸透镜成像规律时,小明在光具座上将蜡烛沿主光轴由90cm处移至120cm处时(蜡烛图上未画出),发现烛焰在图示位置的光屏上恰好成一清晰的像.若他再将蜡烛在光具座上沿主光轴移至135cm处,移动光屏再现一清晰的像,则屏上的像一定是()A.缩小的像 B.等大的像C.放大的像 D.正立的像14.投影仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成角的平面镜,右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,正确的调节方法是A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离C.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离D.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离15.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( )A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些16.在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。
第三章透镜及其应用第一节透镜1. 透镜的原理:光的折射。
2. 两种透镜凸透镜透镜上通过球心的直线6T 叫做主光轴,简称主轴。
何个透镜主轴上都有•个点,凡是通过该点的光,其传播方向 ,这个点叫V 主光轴I凸透镜对光有作用。
凹透镜对光有 作用。
光线透过透镜折射,折射光线传播方向比入射光线的 传播方向更靠近主光轴。
光线通过透镜折射后,折射光线传播方向比原入射 光线的传播方向更远离主光轴。
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点 叫做焦点,用F 表示。
焦点到光心的距离叫做焦距,用/表示。
— 凸透镜冇两个相互对称的实焦点,同一透镜两侧的 焦距相等。
凸透镜焦距的大小表示萇会聚能力的强弱,焦距越 小,会聚能力越强。
同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它 的焦距的长短。
表面越凸,焦原越短,会聚能力越强。
每个凸透镜的焦距是一定的。
凹透镜能使平行于主光轴的光发散,这些发散光线 的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是 实际光线会聚而成的,叫做虚焦点,也用F 表示。
凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距,用/表示。
— 凹透镜冇两个相互对称的虚焦点,同一透镜两侧的 焦距相等。
凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱,焦距越 小,发散能力越强。
同种光学材料制成的凹透镜表血的凹陷程度决定了它 的焦距的长短。
表面越凹,焦距越短,发散能力越强。
每个I 叫透镜的焦距是一定的。
3. 平行光:射到地面的太阳光可以看作是互相平行的,叫做平行光。
用凸透镜正对太阳,调整凸透镜到纸的距离,使纸上形成—、______________ 的光斑,那么这个光斑在凸透镜的焦点上。
第二节生活中的透镜照相机投彩仪 放大镜原理 凸透镜成像像的性质定义、 的透镜叫做凸透镜。
泳 TH______ 的透镜叫做凹透镜。
特殊 光线凹透镜主光 轴和 光心对光 线作 用及 光路 图隹占八、、八、、 焦距与会聚能 力的关系光路图屏 毒/ \投舅片-r-透镜不动 时的调整像偏小:物体靠近相机,暗箱拉长 像偏大:物体远离相机,暗箱缩短像偏小:物体靠近镜头,投影仪 远离屏幕 像偏大:物体远离镜头,投影仪 靠近屏幕像偏小:物体稍微远离透镜,适 当调整眼睛位置像偏大:物体稍微靠近透镜,适 当调整眼睛位置物体不动 时的调整像偏小:相机靠近物体,暗箱拉长 像偏大:相机远离物体,暗箱缩短像偏小:镜头靠近物体(位置降 低),投影仪远离屏幕 像偏大:镜头远离物体(位置提 高),投影仪靠近屏幕像偏小:透镜稍远离物体,适当 调整眼睛位置 像偏大:透镜稍靠近物体,适当调整眼睛位置其他内容镜头相当于一个凸透镜。
第四章透镜及其应用内容全解一、透镜的种类1.凸透镜:中央比边缘厚的透镜。
对光有会聚作用,又叫会聚透镜。
2.凹透镜:中央比边缘薄的透镜。
对光有发散作用,又叫发散透镜。
二、关于透镜的几个概念1.主光轴:通过透镜两个球面的球心的直线叫做透镜的主光轴。
2.光心:薄透镜的几何中心叫做透镜的光心。
通常用“O”表示,凡是通过该点的光线传播方向不改变。
3.焦点:跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后会聚在主光轴上的一点,这个点叫凸透镜的焦点,用“F”表示,它是实际光线会聚点,也叫实焦点。
跟主光轴平行的光线通过凹透镜折射后成为发散光线,这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点,这个点叫做凹透镜的焦点,同样用“F”表示,它不是实际光线的会聚点,也叫虚焦点。
4.焦距:从焦点到透镜光心的距离叫做焦距。
通常用“f”表示。
根据光路的可逆性可知,透镜两侧各有一个焦点,透镜两侧的两个焦距相等。
如下图所示。
5.物距:物体到透镜光心的距离。
常用“u”表示。
6.像距:物体通过透镜成的像到透镜光心的距离。
常用“v”表示。
7.实像:由实际的反射光线或折射光线会聚而成的像,实像是倒立的,实像既能被人眼看到,又能被光屏承接,使照相胶片感光。
虚像:由反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的像,虚像是正立的,虚像只能被人眼看到,不能被光屏承接,不能使照相胶片感光。
三、透镜中的三条特殊光线1.通过透镜光心的光线传播方向不发生改变。
如图所示:2.平行于主光轴的光线经过凸透镜后过(实)焦点;平行于主光轴的光线经过凹透镜后,其发散光线的反向延长线经过(虚)焦点.如图所示: 3.通过凸透镜(实)焦点的光线经过凸透镜后,折射光线平行于主光轴;射向凹透镜另一侧(虚)焦点的光线经过凹透镜后,折射光线平行于主光轴.如图所示:四、注意对“会聚”和“发散”的理解初中物理中对会聚和发散的解释是以平行的入射光为前提的,会聚作用是指折射光线相对于入射光线更“靠拢”些;绝不能将会聚作用理解为就是将光线会聚一点,只有一些特殊光线经过凸透镜折射后才能会聚一点,如:平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚在主光轴上一点(焦点).发散作用是指折射光线相对于入射光线更“远离”一些,例如下图中画出了光线通过透镜前后的方向,要求在图中填入适当的凸透镜.在图1中折射光线对入射光线来说是发散的,因此,应该在图中填上凹透镜,而不是凸透镜.在图2中,折射光线对入射光线来说是会聚的,因此应在图中填上凸透镜,而不是凹透镜.图1 图2五、注意对“会聚作用”和“会聚光线”以及“发散作用”和“发散光线”的理解. 如图1所示,本来就会会聚的光线射在凸透镜上,折射光线仍是会聚光线,而且会聚程度增加;如图2所示,本来发散的光线射到凹透镜上,折射光线仍为发散光线,而且发散程度增加.图1 图2综合上述,可以知道:凸透镜和凹透镜的折射光线可以是会聚光线,也可以是平行光线,还可以是发散光线.因此,把凸透镜的作用理解成凸透镜的折射光线一定是会聚光线,凹透镜的作用理解成凹透镜的折射光线一定是发散光线是不正确的.一般来说,凸透镜的折射光线比入射光线更靠拢了,凹透镜的折射光线比入射光线更分散了,都是相对而言.这就是说凸透镜对任何光线都有会聚作用,凹透镜对任何光线都有发散作用.。
教学目标1.认识凸透镜和凹透镜的结构特点,并能将二者区分。
2.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,会完成光路图。
3.知道凸透镜和凹透镜的焦点和焦距。
4.理解凸透镜的成像规律,并会用此规律解决问题。
5.了解凸透镜成像的应用。
6.知道近视眼和远视眼的成因与矫正方法。
重点难点凸透镜成像规律及应用一、疑难讲解日常生活中常见的折射现象是填空题和简答题的最好物理模型。
凸透镜对光线的作用在作图题中经常出现,特别是特殊光线经过凸透镜的折射光路图,同时,实验研究凸透镜成像规律,运用凸透镜成像规律,分析解决问题仍是这部分考试的重点。
u>2f 缩小倒立实像2f>v>fU=2f 等大倒立实像v=2f2f> u >f 放大倒立实像v >2fU=f 不成像u<f 放大正立虚像二、知识点梳理1、透镜的基本概念及性质主光轴:通过两个球面球心的直线。
光心:(O)即薄透镜的中心。
性质:通过光心的光线传播方向不改变。
焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。
焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。
2、凸透镜成像规律凸透镜成像规律⑴u=f是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。
⑵u=2f是像放大和缩小的分界点⑶当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
透镜应用(1)照相机:①镜头是凸透镜②物体到透镜的距离(物距)大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像; ③要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷(2)投影仪:①投影仪的镜头是凸透镜;②投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向;③物体到透镜的距离(物距)小于二倍焦距,大于一倍焦距,成的是倒立、放大的实像;④要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离屏幕(3)放大镜:①放大镜是凸透镜;②放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像; ③要让物体更大,应该让放大镜远离物体;3、凸透镜成像动态分析 像距与物距的关系:成实像时:物距与像距移动方向相同(物距变大,像距变小;物距变小,像距变大)。
像的大小变化与像距的变化情况成正比(像距变小,像也变小;像距变大,像也变大)成虚像时:4、透镜光学作图(1)过光心的光线经透镜后传播方向不改变;(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用);(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。
5、近视、远视及矫正方法(1)成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像(眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷)) (2)近视及远视的矫正方法:近视眼:物体成像在视网膜前,用凹透镜矫正; 远视眼:物体成像在视网膜后,用凸透镜矫正。
6、显微镜和望远镜(1)显微镜:显微镜由目镜和物镜组成,来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实物距减小 (增大)像距增大 (减小)像变大 (变小)物距减小(增大)像距减小 (增大)像变小 (变大)像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。
经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
(2)望远镜: 望远镜由目镜和物镜组成,物镜使物体成缩小、倒立的实像,目镜相当于放大镜,成放大的像。
我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。
三、典型例题[例1]图3—2中正确表示了光通过透镜的是( )A .甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图思路分析根据凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,对比观察入射前和出射后光的变化情况.光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了,光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了,光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了,光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了.透镜对光的(明确会聚和发散的区别)“会聚”作用和“发散”作用并非只是针对平行于主轴的平行光而言,“会聚作用”应该理解为出射光比入射光会聚了一些;“发散作用”应该理解为出射光比入射光发散了一些,图3-3所示.正确答案为A[例2]物体放在距凸透镜前30cm的位置上时,在另一侧的光屏上能够得到放大的倒立的像,透镜的焦距可能是( )A.7.5cm B.20cm C.30cm D.40cm思路分析物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到2倍焦距之间,因此f<30cm<2f,由此可以算出30cm>f>15cm,在答案中找出满足条件的选项. (这点是分析本题的关键)[例3]完成图3-5中的光路图思路分析图中所给的四个透镜,(a)、(b)是凸透镜.(c)、(d)为凹透镜,并且(a)、(c)给出入射光线,要求画出折射光线.而(b)、(d)则给出折射光线,要求画出入射光线.根据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线.[例4](2011.河北.2分20)让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。
下列说法不正确的是 ................................................................. ()A.当物体距透镜5cm时,成正立的像B.当物体距透镜15cm时,成倒立、放大的实像C.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小D.当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜思路分析根据题意可知,该凸透镜的焦距为10mm,根据凸透镜成像规律可知物距<10mm时,成正立放大虚像,f<物距<2f时,成倒立放大实像,当物体从距透镜2f处向远离透镜的方向移动时,所成像逐渐变小,而向透镜移动时,成像逐渐变大,且相距远离透镜,据此可知选项D不正确。
四、课堂练习1、根据图3—4(a)中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件.2、一支蜡烛立在凸透镜前,调节光屏的位置,恰好在光屏上得到缩小的清晰的像.若保持透镜位置不动,把蜡烛和光屏对调一下位置,则( )A.在光屏上仍可呈现缩小的像B.隔着透镜可看到蜡烛的像C.在光屏上呈现放大的像D.在光屏上呈现与蜡烛等大的像3、物体距凸透镜20cm时,可在光屏上得到一个缩小的实像,若把物体向透镜方向移8cm,又可在光屏上得到一个放大的实像,则透镜的焦距是( )A.20cm B.10cm C.9cm D.5cm4、(2012.河北2分19)透镜在我们的生活、学习中应用广泛。
下列说法正确的是A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距五、课后作业:1、一个物体到凸透镜的距离为30 cm时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜主轴移动到距凸透镜45 cm处,则成像的情况一定是()A.放大的实像 B.等大的实像 C.缩小的实像 D.上述三种情况都可能2、物体从距凸透镜12 cm处移到距凸透镜20 cm处,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知此凸透镜的焦距可能是()A.10 cm B.20 cm C.12 cm D.以上都不对3、在做凸透镜成像实验时,当蜡烛距凸透镜15 cm,在光屏上成放大的像,则下列说法中不正确的是()A.蜡烛距透镜40 cm时,一定成缩小的实像B.蜡烛距透镜18 cm时,可能成放大的实像C.蜡烛距透镜20 cm时,一定成放大的实像D.蜡烛距透镜6 cm时,一定成放大的虚像4、某幻灯机的镜头和幻灯片之间的距离可在10 cm~20 cm之间调节,现因原镜头损坏,则应选用下列哪一个元件做镜头()A.焦距为5 cm的凸透镜 B.焦距为10 cm的凹透镜C.焦距为10 cm的凸透镜 D.焦距为20 cm的凸透镜5、用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是()A.大于2f,小于f B.大于2f,小于2f,大于fC.小于2f,大于f,大于2f D.大于f,大于2f6、测绘人员绘制地图时,常常需要在高空的飞机上向地面照相,称为航空摄影,若要使用航空摄影照相机的镜头焦距为50 mm,则底片到镜头间的距离为()A.100 mm以外B.50 mm以内 C.略大于50 mm D.恰为50 mm7、放映幻灯时,在屏幕上得到的是幻灯片上图像的()A.正立放大的虚像B.正立放大的实像C.倒立放大的虚像D.倒立放大的实像8、用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的是()A.实像总是正立的、虚像总是倒立的B.实像和虚像都可能是放大或缩小的C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大9、一个物体放在凸透镜前时,在透镜的另一侧距离透镜20 cm的光屏上得到了一个清晰放大的物体的像,若把物体移至透镜前20 cm处,为了仍能在透镜另一侧光屏上得到清晰的像,则光屏的移动方向和所成像的大小为()A.光屏靠近透镜,成缩小的像 B.光屏靠近透镜,成放大的像C.光屏远离透镜,成放大的像 D.光屏远离透镜,成缩小的像10、一个蜡烛位于凸透镜前,调节透镜和光屏位置可在光屏上呈现放大的清晰的像;若保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则()A.在光屏上不再呈现像 B.在光屏上呈现等大的像C.在光屏上呈现缩小的像 D.在光屏上呈现放大的像11、不论较近或较远的物体,对于正常人来说都能使物像落在视网膜上,这主要是因为()A.视网膜可以前后移动调节 B.眼球的前后径能随意调节C.瞳孔可以缩小或放大 D.晶状体的曲度可以调节12、(2010.河北2分17)下列有关凸透镜的说法不正确...的是A.凸透镜对光有会聚作用B.凸透镜可以矫正近视眼的视力C.凸透镜所成的虚像一定是放大的D.凸透镜所成的实像可以是放大的,也可以是缩小的13、(2009.河北.2分18)图6是物体A通过凸透镜(透镜未标出)成像的示意图。
当凸透镜放在哪点时,才能产生图中所成的像AA .a 点B .b 点C .c 点D .d 点14、(2007.河北.6分32)投影仪是常用的教学仪器,图11是投影仪的结构图。
(1)请利用光的反射定律在图中画出投影片上B 点发出 经平面镜反射后的光线;(2)要使成在屏幕上的清晰像变大些,应采取的方法是: 。
15、(2008.河北3分25)小明从眼镜上取下一块镜片,透过镜片观看邮票上的文字(如图10所示)。