最新人教版八年级物理上册光学透镜基本概念
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第五章透镜及其应用第一节透镜一、透镜的概念:透镜是透明物质制成的、至少有一个面是球面的一部分的光学元件,光从空气进入透镜一侧以及从透镜的另一侧射出时各发生一次折射,并由此产生会聚或发散的效果。
二、透镜的分类(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等;(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片;(3)主光轴:通过透镜两个球面球心的直线叫做主光轴,每个透镜都有一条主光轴,主光轴用点划线表示。
(4)光心:同常位于透镜的几何中心;用“O”表示。
三、透镜对光的作用(1)凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜又称为会聚透镜。
凸透镜对光有会聚作用:指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴,即通过凸透镜的光将向主光轴的方向偏折。
(2)凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又称为发散透镜。
凹透镜对光有发散作用:指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴,即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。
四、焦点和焦距(1)焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点;用“F”表示。
(2)焦距:焦点到光心的距离(通常由于透镜较厚,焦点到透镜的距离约等于焦距)焦距用“f”表示。
如下图:注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
凸透镜:凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线会聚于一点,叫实焦点 ,用“F”表示。
这一点到凸透镜的光心的距离叫焦距,用“f”表示。
一个凸透镜有 2 个焦点,它们位于凸透镜的两侧。
凹透镜:凹透镜能使跟主光轴平行的入射光线发散 ,且发散光的反向延长线相交在主光轴上的一点,这个点不是实际光的会聚点,所以叫做虚焦点,用F表示,凹透镜两侧各有一个虚焦点。
五、三条特殊光线(要求会画):Ⅰ凸透镜(1)平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;(2)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;(3)过光心的光线经透镜后传播方向不改变。
第五章透镜及其应用知识清单第一节透镜1、定义:由透明材料制成的,至少有一个表面为球面的光学元件2、认识透镜及其分类:3、透镜的三条特殊光线➢凸透镜:➢凹透镜:第二节凸透镜成像规律➢几个概念:(1)物距:物体到凸透镜光心的距离,用字母u表示。
(2)像距:物体通过凸透镜所成像(最清晰的像)到光心的距离,用字母v表示。
(3)焦距:焦点到透镜光心的距离,用字母f表示。
➢探究凸透镜成像的实验实验原理:凸透镜成像规律实验器材:蜡烛、光屏、凸透镜、光具座操作事项:1、在实验观察前,应调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度上。
2、观察像时应以最清晰、最明亮的像为准➢成像规律:➢光路图➢速记口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,二倍焦点物像等,实倒虚正要牢记物近像远像变大,物远像近像变小第三节透镜的应用➢照相机:当u<2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像➢投影仪:当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像➢放大镜:当u<f时,成正立放大的虚像。
(温度计的外壁,露珠、圆形鱼缸都相当于放大镜)➢显微镜:物镜相当于一个投影仪,能成一个倒立放大的实像,目镜相当于一个放大镜,能成一个正立放大的虚像。
➢望远镜:物镜相当于一个照相机,能成一个倒立缩小的实像,目镜相当于一个放大镜,能成一个正立放大的虚像。
注意:放大镜、显微镜、望远镜所观察到的像都是虚像第四节眼睛和眼镜➢眼睛的成像结构:➢远点和近点:明视距离:正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约为25cm。
➢近视眼和远视眼。
人教版八年级物理“透镜及其应用”知识点详解a.照相机镜头b.望远镜c.投影仪d.眼镜图(1)透镜的应用图(4)凸透镜光路概念图(5)凹透镜光路概念1. 主光轴(主轴):过透镜两个球面球心的直线,用“CC/”表示,如图(3)所示。
2. 光心:通常情况下,光心位于透镜的几何中心,用“O ”表示,如图(3)所示。
☆光心是主光轴上的一个特殊点,其性质是通过光心的光线传播方向不改变。
3.焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点,用“F ”表示,如图(4)所示。
☆平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜发散后,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(5)所示。
4.焦距:焦点到光心的距离(通常由于透镜较厚,焦点到透镜的距离约等于焦距)焦距用“f ”表示,图中就是“OF ”之间的距离。
☆凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
5.物距:物体到光心的距离叫物距,用“u ”表示。
6.像距:像到光心的距离叫像距,用“v ”表示。
a.凸透镜三条特殊光线b.凹透镜三条特殊光线图(9)三条特殊光线a. u﹥2f b. f ﹤u ﹤2fc.0﹤u ﹤fd.u=2f图(10)凸透镜成像图(11)凹透镜成像诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。
这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
☆注意:(1)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;(2)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成。
2.凹透镜成像规律:凹透镜始终成缩小、正立的虚像,如图(11)所示。
图(12)凹、凸透镜比较3.凸透镜与凹透镜比较图(12)对凹、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。
☆大家还要记住:虚像,物、像同侧;实像,物、像异侧。
六、透镜应用1.照相机:镜头是凸透镜,物距)大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
第五章透镜及其应用一.透镜
1.凸透镜
(1)定义:
(2)画法:
(3)对光的作用:
2.凹透镜
(1)定义:
(2)画法:
(3)对光的作用:
二.生活中的透镜
(一)照相机
1.结构及作用:
2.成像特点:
3.原理:
(二)投影仪
1.结构及作用:
2.成像特点:
3.原理:
(三)放大镜
1.成像特点:
2.原理:
(四)实像和虚像区分
三.凸透镜成像的规律(一)探究实验
1.实验器材:
2.实验要求:
目的:
(二)实验结论:
(三)口诀:
四.眼睛和眼镜Array(一)眼睛
1.组成:
2.看近处物体:
看远处物体:
(二)近视眼和远视眼
1.近视眼成因及矫正:
2.远视眼成因及矫正:
五.显微镜和望远镜
(一)显微镜
1.结构:
2.原理:
(1)物镜:
(2)目镜:
3.作用:
4.成像特点:
(二)望远镜
1.原理:
(1)物镜:
(2)目镜:
2.成像特点:
3.物镜的焦距长而目镜的焦距短。
现代天文望远镜都力求将物镜的口径加大,以便会聚更多的光,观测到更暗的星。
4.几种望远镜:
(1)伽利略望远镜:物镜是凸透镜,目镜是凹透镜。
(2)牛顿式反射望远镜:物镜是凹面镜,目镜是凸透镜。
(三)视角
视角大小与有关,还与有关。
第三章:透镜笔记整理必背部分:一:透镜1、透镜的性质:透镜是根据规律制成的。
透镜是由透明物质(如玻璃、等)制成的一种元件。
透镜是折射镜,其折射面是两个球面(球面一部分),或一个球面(球面一部分)、分类:凸透镜:中间厚,边缘薄,有双凸、平凸、凹凸三种;凹透镜:中间薄,边缘厚,有双凹、平凹、凸凹三种。
)主光轴:通过镜面所在球心的连线;(2)光心:通过光心的光线不偏折;(3)焦点:对于凸透镜的焦点是折射光线会聚的,对于凹透镜的焦点是折射光线的反向延长线会聚的。
距越短,折光能力越强。
4、透镜对光线的作用:如图(1)凸透镜对光具有会聚作用。
(2)凹透镜对光有发散作用。
注意:A;凸透镜的对光的会聚和凹透镜对光的发散都是相对于入射光线而言的。
B;凸透镜表面越凸,焦距越短,表明会聚作用越强,反之则越弱。
C;凹透镜表面越凹,焦距越短,表明发散作用越强,反之则越弱。
D;成的。
5、透镜中的三条特殊光线:凸透镜:(1)通过凸透镜光心的光线传播方向不变;(2)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点;(3)通过凸透镜焦点的光线平行于主光轴射出。
凹透镜:(1(2)平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线通过入射光线这一侧的焦点(虚焦点)。
(3)折射后的光线与主光轴平行。
二:凸透镜成像规律:实验装置:蜡烛、凸透镜、光屏、直尺。
一高度。
镜的距离。
三:透镜的应用实像:是由实际光线会聚而成,能够用光屏承接,也可以用眼睛直接观察,如小孔成像、照相机成像、投影仪成像、凹面镜成像,凸透镜可以成实像,也可以成虚像,(凸透镜)成实像时都是倒立的。
虚像:是由实际光线(反射光线或折射光线)的反向延长线相交而成,不用用光屏承接,但可以用眼睛直接观察到,如平面镜成像、倒影、人看水里的物体、放大镜成像,都是虚像,凸透镜成虚像时,都是正立的。
1、照相机:(1)结构:镜头、胶卷、调焦环、快门、取景窗;(2)原理:u>2f时,成倒立、缩小的实像;(3)成像特点:倒立、缩小的实像,像与物异侧。
第五章透镜及其应用(知识清单)第1节透镜一、透镜1. 透镜:至少有一个外表面是球面的一部分,用透明材料制成的镜片。
2. 透镜的种类:(1)凸透镜:中间、边缘的透镜叫凸透镜;(2)凹透镜:中间,边缘的透镜叫凹透镜;凸透镜凹透镜(3)薄透镜:若透镜的厚度远小于球面的,这种透镜叫薄透镜。
3. 主光轴和光心:(1)主光轴:透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴,简称主轴。
如图的点划线C1C2。
凸透镜的主光轴和光心凹透镜的主光轴和光心(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向,叫做透镜的光心,用O表示。
二、透镜对光的作用1. 凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫透镜。
甲发散光束乙平行光束丙会聚光束凸透镜对光有会聚作用,不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上,而是指光经凸透镜折射后,折射光线向主光轴偏折,如图所示。
2. 凹透镜对光有发散作用,凹透镜又叫透镜。
凹透镜对光有发散作用,是指光经凹透镜折射后,折射光线偏离主光轴,经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点,如图所示。
甲发散光束乙平行光束丙会聚光束三、焦点、焦距及三条特殊光线1. 凸透镜的焦点和焦距(1)焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做,用F表示。
(2)焦距:焦点到的距离叫做焦距,用f表示。
(3)凸透镜有个焦点,并且关于对称。
(4)凸透镜焦距的意义:凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短,凸透镜表面越凸,焦距越,对光的会聚作用越(选填“强”或“弱”)。
凸透镜的焦点和焦距利用阳光测量凸透镜的焦距(5)粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法如图所示,将凸透镜正对着太阳光(可看成是平行光),再拿一张纸放在它的另一侧,来回移动,直到纸上的光斑最、最,测量这个光斑到凸透镜光心的距离,即为该凸透镜的焦距。
2. 凹透镜的虚焦点和焦距(1)焦点:平行于主光轴的光线通过凹透镜后,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,叫凹透镜的。
它不是实际光线的会聚点,凹透镜有个焦点,关于光心对称。
第五章透镜及其应用第一节透镜一、透镜的分类1、中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
2、通过两个球面球心的直线叫做主光轴,简称主轴;主轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不改变,这个点叫做光心。
3、镜的分类:二、透镜对光的作用1、凸透镜对光有会聚作用,即光折射后偏向主轴;因此,凸透镜也叫会聚透镜。
2、凹透镜对光有发散作用,即光折射后偏离主轴;因此,凹透镜也叫发散透镜。
三、焦点与焦距1、凸透镜能使跟主轴平行的光线折射后会聚于主轴上的某一点,这个点叫做焦点,用字母“F”表示;2、焦点到光心的距离叫做焦距,用字母“f”表示;焦距越短,会聚作用越强。
3、凸透镜的两侧各有一个焦点,它们到光心的距离相等。
4、凹透镜的焦点就是平行于主轴的光线折射后的折射光线的反向延长线交于主轴上的点,没有实际光线交于这点,故为虚焦点。
四、三种特殊光线1、过光心的光线,经透镜折射后,其传播方向不改变;2、平行于主轴的光线,经凸透镜折射后将会聚于异侧焦点,(利用这一点可测凸透镜的焦距)经凹透镜折射后将变得发散,其折射光线的反向延长线过同侧焦点;3、对凸透镜来说,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行主轴射出;对凹透镜来说,延长线过焦点的光经凹透镜折射后将平行主轴射出。
第二节生活中的透镜一、照相机1、镜头的作用就相当于一个凸透镜。
来自物体(人或景物)的光经镜头折射后会聚在胶片上,形成被照物体的像。
2、照相机工作原理:当物距(物体到光心的距离,用“U”表示)大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像(实际光线会聚而成的像)。
二、投影仪1、镜头的作用就也相当于一个凸透镜。
来自投影片(物体)的光,经凸透镜折射后会聚于天花板上,形成图案的像。
2、投影仪的工作原理:当物距小于2倍焦距大于焦距时,成倒立、放大的实像。
三、放大镜1、实质:放大镜实质上就是一个焦距较短的凸透镜。
2、使用方法:把放大镜放在物体跟眼睛之间,适当调整距离,就可以瞧清物体的细微之处,起到放大图像的作用。
五、光的反射
1、光源:能够发光的物体叫光源
2、光在均匀介质中是沿直线传播的
大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折(海市蜃楼、早晨看到太阳时,太阳还在地平线以下、星星的闪烁等)
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快,
光在真空中的传播速度:C = 3×108 m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等5、光线
光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)
6、光的反射
光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射
7、光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角
可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等”
理解:
(1)由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头
(2)发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中
(3)反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度
8、两种反射现象
(1)镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线
(2)漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线
注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律
9、在光的反射中光路可逆
10、平面镜对光的作用
(1)成像(2)改变光的传播方向
11、平面镜成像的特点
(1)成的像是正立的虚像(2)像和物的大小(3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等
理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形
12、实像与虚像的区别
实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。
虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。
13、平面镜的应用
(1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜
六、光的折射
1、光的折射
光从一种介质斜射入...
另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
3、在光的折射中光路是可逆的
4、透镜及分类
透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚
凹透镜:边缘厚,中央薄
5、主光轴,光心、焦点、焦距
主光轴:通过两个球心的直线
光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。
(透镜中心可认为是光心)
焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F ”表示
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f ”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
如图
6、透镜对光的作用
凸透镜:对光起会聚作用(如图)
凹透镜:对光起发散作用(如图)
7、凸透镜成像规律
物 距 (u ) 成像
大小
像的 虚实 像物位置 像 距 ( v ) 应 用 u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机
u = 2f 等大实像透镜两侧v = 2f
f < u <2f 放大实像透镜两侧v > 2f 幻灯机
u = f 不成像
u < f 放大虚像透镜同侧v > u 放大镜
8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。