凸透镜和凹透镜(教师版)

1、凸透镜和凹透镜 教师版知识梳理一、透镜（光的折射现象应用）1、 名词：薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。 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。乐点：一心只读圣贤书（打一物理名词）光学乐点：谁敢砸瓮救溺童 （物理名词一） （司马）光乐点：心有余而力不足（打一光学名词） 光心2透镜的种类：a凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜，对光线具有会聚作用，有2个焦点。b凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜，对光线具有发散作用，有2个虚焦点。 3、填表：名称又名眼镜实物形状光学符号性

2、质凸透镜会聚透镜老化镜对光线有会聚作用凹透镜发散透镜近视镜对光线有发散作用二、凸透镜成像规律及其应用1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蜡烛在焦点以内；烛焰在焦点上烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。2、实验结论：凸透镜成像规律：（物距U：物体到凸透镜的距离；像距V：像到凸透镜的距离）物距U像距V像的性质应用倒立或正立实像或虚象放大或缩小U>2ff<V<2f倒立实像缩小照相机

3、、眼睛U=2fV=2f倒立实像等大/f<U<2fV>2f倒立实像放大幻灯机、投影机U=f无无无无/U<f/正立虚象放大放大镜乐点：黑白倒置（打一照相材料） 底片 乐点：明察秋毫（打一物理仪器）显微镜乐点：冲胶卷（打一物理名词）现象 、 对规律的进一步认识： （1）F分虚实,2f分大小,实倒虚正。（2）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。（3）成实像时：物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）（4）成虚像时：物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）三、眼睛和眼镜1、眼球由眼球壁（角膜、巩膜、虹膜、睫状体、脉络膜、视网膜）和

4、内容物（房水、晶状体、玻璃体）组成.角膜、房水、晶状体、玻璃体构成眼的折光系统（相当于凸透镜）。虹膜的作用是调节瞳孔的大小，可以控制进入眼球内的光线的强弱。2、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，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了.视觉的形成：物体反射的光经折光系统，在视网膜上形成像，经视神经传入大脑，形成视觉。乐点：巧妙的比喻一天，有人问英国光学权威富兰克林：“为什么一个物体在我们视膜上的像是倒立的，而我们都不感到物体是倒立的呢？”富兰克林想了一下回答说：“当你两耳同时听到一个婴孩啼哭时，为

5、什么马上能肯定啼哭的不是双胞胎呢？”3、近视和远视的成因及矫正：近视眼:只能看清近处的物体，看不清远处的物体。近视眼的视网膜距晶状体过远或者晶状体太凸，折光能力太强，致使远处射来的平行光线还未到达视网膜就已聚成一点，而当光线到达视网膜时又都分散开，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体。远视眼:只能看清远处的物体，看不清近处的物体。远视眼是视网膜距晶状体过近或者晶状体太扁，折光能力太弱，致使近处射来的平行光线到达视网膜时，还没有聚成一点，形成的物像落在视网膜的后方，在视网膜上形成一个模糊的光斑，因此，看不清近处的物体。 眼疾：近视（戴凹透镜）、远视（戴凸透镜）、色盲。四、显微镜和望远镜1、显

6、微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，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:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。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。五、电磁波

7、包括：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。六、人们获取、处理信息的途径：外界事物感觉器官（感受器）传入神经神经中枢传出神经效应器。 【典型例题】例1  人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于      ，视网膜相当于胶片，通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上。图4是不同位置处的两个物体的成像示意图，由图得出：眼睛看近处的物体时，晶状体的焦距            （选填“变大”、“变小”或“不变”

8、）。人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，当他看远处物体时，像会成在视网膜的      方（选填“前”、“后”），应戴      透镜制成的眼镜加以矫正。  答案：凸透镜；变小；前；凹。例2、幻灯的幻灯片和透镜的距离大约在1530厘米之间变动，为了能在屏上得到放大的实像，现有焦距为fA=6厘米，fB=15厘米，fC=30厘米的三个透镜，选哪个透镜最合适？答：根据凸透镜成像规律，当f<u<2f时，能成倒立放大的实像，幻灯机中，15厘米<u<30厘米，所以应

9、选fB=15厘米的凸透镜最适宜。乐点：凸透镜：放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的正立像，应将幻灯机与屏幕之间的距离调远些，同时将幻灯片与镜头之间的距离调近些，幻灯片应倒插。例3. 使用照相机拍照时，景物在底片上所成的像是（ ）A. 正立、等大的虚像 B. 倒立、缩小的实像C. 倒立、放大的实像 D. 正立、放大的虚像分析：景物是在照相机镜头前距离大于2倍镜头（相当于凸透镜）焦距的地方，所以胶片拍到的像是景物的倒立、缩小的实像。解答：此题应选B。例4. 用镜头焦距一定的照相机照相，想使照片上的人像大一些，照相机应离被照的人_，这里感光胶片到镜头的距离比原来应_。分析：用照相机给别人拍过照的人，一

10、般会有这样的体验，要想使照片上的人像大一些，应使相机离被照的人近些。而拍摄近的景物时，镜头要调节得往前伸，这时感光胶片到镜头的距离比原来大。解答：此题应填近些，大些。例5. 使用幻灯机放映幻灯时，幻灯片在屏幕上所成的像是（ ）A. 倒立放大的实像 B. 正立等大的实像C. 倒立缩小的实像 D. 正立缩小的实像分析：幻灯机的情况是f<u<2f时凸透镜成像的情况，此时像的性质为倒立、放大实像。解答：此题应选（A）。例6、如图10所示，请根据光线的传播情况，在方框内画出合适的一个光学元件，并完成光路图。图10解析：这是一道典型的光学“黑匣”问题，它要求我们根据入射光线和出射光线判断方框内

11、的光学元件的种类，并画出光路图，对于A图，平行光变成会聚光，根据凸透镜对光线的作用，可判断出A框中是凸透镜，对于B图，是两条可相交的光线变成平行光，我们知道，会聚于凹透镜虚焦点的光，经凹透镜折射后平行于主轴射出，若根据这一思路画出图来，应当如图11所示，结果两条光线之间的距离不能达到要求，且上面的光线不能到达下边射出，下面的光线也不能到达上边射出，由此想到方框内不能是凹透镜，那就只能是凸透镜了。进一步想到，两条入射光线只有相交于凸透镜焦点，再分散射向凸透镜，其出射光线恰好能平行于主光轴射出，能满足本题要求，问题解决。图11答案：如图12所示。图12方法提炼：解答此类题目一是要熟悉两种透镜对光的

12、作用规律，二是要注意入射光线和相应的出射光线的位置和方向，而第二点是往往容易忽视的，结果会导致选错元件，会聚光射向方框，但不等于射到透镜上的光一定是会聚光，可能是会聚光，也可能是会聚后的发散光。例7、 物体距凸透镜20cm时，在凸透镜另一侧距凸透镜35cm的光屏上得到清晰的像，则该像是（ ）A. 放大的 B. 缩小的 C. 等大的 D. 虚像解析：根据题意，由于是在屏上成像，肯定是实像；又由于像距大于物距，说明物体处于1倍焦距到2倍焦距之间，所以成的像是放大倒立实像。答案：A方法提炼：凸透镜成像问题中，在屏上成像，肯定是实像，虚像只能用眼看到。在成像问题中，不管是平面镜、凸透镜还是凹透镜（组合

13、光具除外），只要是虚像，必是正立的，实像必是倒立的，凸透镜（或凹透镜）成像，像距大于物距，必是放大的像，物距大于像距，必是缩小的像，这些结论对快速解题有很好的作用。【模拟试题】一、选择题 1、 关于光的传播，下列说法是正确的（ ）A、光只在空气中才沿直线传播 B、光在任何情况下都沿直线传播C、光在玻璃中不是沿直线传播的 D、光在同种均匀介质中沿直线传播2、 关于小孔成像的下列说法，正确的是（ ） A、小孔成像是光的折射现象形成的 B、小孔成像相对于物来说不一定是倒立的C、小孔成的像是虚像 D、当把小孔前后移动时，像的大小会改变3、 人走近镜子时，人在镜中的像与原来相比（ ）A、变大 B、变小

14、C、不变 D、都不对4、 小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是（ ）A、避免噪音 B、尽可能避免因平面镜成像造成不安全因素 C、为了造型美观 D、防止挡风玻璃震碎5、 下图中是物体在平面镜中成像的情况，正确的是（ ） 6、人站在直立的平面镜前，要看到自己的全身像，镜长最少应是人身高的（ ） A、 B、 C、 D、一样高 7、光线斜射到平面镜上，保持平面镜的位置不动，如果入光射线靠近法线，则反射光线（ ）A、靠近法线 B、远离法线 C、方向不变 D、无法判断 8、图中，MM是平面镜，a、b、c、d是平面镜前放置的四个物体，人在镜前P点观看它们在平面镜中的像，其中不能看到的是放置在哪个点上的物

15、体（ ）A、a B、b C、c D、d 9、下列现象中属于光的折射的是（ ）A、 演员通过平面镜看到自己的表演动作B、 光射到不透明的物体上，在物体后面形成的影子C、 潜水艇里的人通过潜望镜观看海面 D、插入水中的筷子，从水面上斜着看，筷子在水下的部分向上弯折了10、一束光线斜射到两种介质的界面上，它与界面成20°角，反射光线跟折射光线的夹角恰好是90°，则入射角、折射角分别是（ ） A、20°、70° B、20°、20° C、70°、20° D、70°、70° 11、光线射到平行的厚玻璃板上，

16、在它的上、下表面发生折射，在图中正确的图是（ ） A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 12、潜水员从水中看岸边的路灯，所看到的灯的位置跟灯的实际位置比较（ ） A、高一些 B、低一些 C、相同 D、无法判定 13、小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，正确的做法是（ ）A、眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些 B、眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些C、放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些D、放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些 14、四块透镜分别放在蜡烛前20cm处，实验结果是：用透镜甲可成倒立缩小的像；用透镜乙可成正立放大的像；用透镜丙可成倒立放大的像；用透镜丁可成正

17、立缩小的像，可以判定透镜焦距在1020cm的凸透镜（ ）A、甲 B、乙 C、丙 D、丁15、某凸透镜焦距是10cm，将物体放在离焦点5cm的地方，所成的像（ ）A、一定是实像 B、一定是虚像 C、一定是放大的像 D、一定是缩小的像 16、蜡烛从到凸透镜距离为3f的地方移到距离凸透镜为1.5f的地方，凸透镜所成的像（ ）A、始终是放大的 B、始终是缩小的 C、逐渐变大 D、逐渐变小 17、下列关于凸透镜成像特点的说法中，错误的是（ ）A、实像都是倒立的，虚像都是正立的B、缩小的都是实像，放大的都是虚像C、缩小的像都是倒立的、放大的像可能是正立的，也可能是倒立的D、实像和物体分别在凸透镜的两侧，虚

18、像和物体在凸透镜的同一侧 18、用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（ ）A、像的上半部分消失 B、像的下半部分消失C、像全部消失 D、仍有原来大小的像，但亮度变暗19、下列事例中观察到的是物体虚像的是（ ）A、晴天在树林中的地面上看到光亮的圆斑 B、看电影，银幕上的画面 C、看物体的影子 D、看湖中小船的倒影20、在离焦距为20cm的凸透镜正前方100cm处，有一物体以5cm/s的速度向凸透镜匀速靠拢，运动13s时，物体所成的像为（ ）A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像C、正立放大的虚像 D、等大倒立的实像二、填空1、光的三原色是_ 、_ 、_

19、，这三种色光混合能产生各种色光。2、小孔成像是利用了光在均匀介质中沿 传播的道理，光在真空的速度是 m/s。太阳光从太阳传到地球上，大约要用8min20s，则太阳到地球的距离是_m。 3、入射光线与平面镜的夹角是25°，则入射角是 度，反射角是 度。 4、平行光线射到 的表面，反射光线仍是平行的，这种反射叫 ，平行光线射到 的表面，反射光线不再平行，这种反射叫 。 5、平面镜所成像和物体到镜面的距离 ，像与物体的大小 ，所成的是 像。 6、蜡烛在平面镜前10cm，它的像到镜面的距离是 cm，若将平面镜往蜡烛的方向移近2cm，它的像到蜡烛的距离是 cm。 7、为了使和水平方向成50&#

20、176;角的阳光竖直射入井里，那么平面镜的反射面和水平面应成_度角放置；如果太阳光与水平方向夹角增加20°角，仍使阳光竖直射入井里，则平面镜再转 度角。 8、一束光线从空气垂直水面射入时，则入射角为 ，反射角为 ，折射角 。9、如图所示，光线斜射到两种透明物质的界面上发生的现象，那么图中界面是 ，法线 ，入射角是 ，反射角 ，折射角是 。 10、钓鱼时，看到水中的鱼比鱼的实际位置要 一些，这是因为水中鱼射出的光线在水面发生了 的缘故。11、透镜是利用光的 现象制成的，凸透镜对光线有 作用，凹透镜对光线有 作用。12、当凸透镜成实像时，若将物体逐渐向凸透镜移近，它的像到透镜的距离 。（

21、填“变大”、“变小”或“不变）13、某凸透镜焦距离为10cm，物体放在到凸透镜距离15cm处，凸透镜成的像是 、 的 像。如果将它移向离透镜30cm处，在此过程中，它的像 ，像到透镜的距离 ，（填“变大”、“变小”），在30cm处物体通过透镜成的是 _、_、_像。14、照相机镜头相当于一个 镜，被拍摄的物体应放在离镜头 位置上，底片上成 。15、幻灯机镜头相当于一个 镜，要在银幕上得到幻灯片景物的 、 的 像，应使幻灯片到镜头距离在 的范围内。16、放大镜是一个 镜，使用放大镜必须将物体放在到镜的距离是 的范围内，才能看到物体 的 像。17、平面镜和凸透镜都能成虚像，但平面镜所成的虚像是由光的

22、 现象形成的；凸透镜所成的虚像是由光的 现象形成的。18、光线垂直射在平面镜上时，这时的入射角是 度；保持光线的入射角不变，将平面镜转过角，这时反射光线与入射光线的夹角是 度。19、把一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，其中能使光线会聚的是 。20、如图所示，平面镜前有一个发光点S沿着与镜面成30°角的方向以0.1m/s的速度向镜面运动，则S和它的像之间的接近速度是 m/s。三、作图1、 根据平面镜成像特点画出图甲中物体AB在镜中的像2、要使光线AO的传播方向改变120°，试在图乙中画出反射光线和平面镜的位置3、画出图中6个框中应放置的光学元件（入射光是单

23、色光，框中只放一个元件） 4、在图中画出适当类型的透镜 5、这是某同学自制的一个潜望镜示意图，请画出从潜望镜中看到的物体AB的像 6、如图所示，在平面镜前有A、B两光点，人站在镜什么位置观察A、B两点恰好重叠。用作图方法，求出人眼所在位置。7、在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图a所示。天降大雨时井中全部灌满水，若青蛙仍在P点，它的视野将发生变化。请在图b中利用光路图确定青蛙视野变化后的大致范围。四、计算 1、织女星与地球相距约2.6×1014km，则地球上看见织女星所发出的光实际上是多少年前发出的？ 2、如图光源S发出一条光线经平面镜M反射后通过A点，S、A距平面镜分别为10cm和20cm，它们之间的水平距离为30cm。求：入射点的位置 入射角的大小 3、如图，光线从空气射入某液体中，入射角为45°，折射角为30°。光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来，最后光线又回到空气中，这时折射角是多大？【提示与答案】一、选择题号12345678 910答案DDCBC B ADDC题号111213141516 17181920答案CABCCCBDDA二、填空1、 红、绿、蓝 2、