02透镜.doc

远大教育 用心做 好教育 专题透镜文档一、考点解析 1、了解透镜及其分类； 2、知道凸透镜和凹透镜的特点； 3、会画出通过透镜的三条特殊光线的光路； 4、了解透镜对光具有会聚（或发散）作用的奥秘；5、了解放大镜的原理；6、通过实验探究，知道凸透镜成像的规律； 7、知道实像与虚像的区别；8、知道投影仪的构造和原理；9、了解照相机和眼睛成像的基本原理； 10、了解近视眼的远视眼的成因与矫正方法；11、初步了解望远镜的主要组成和基本原理；12、初步了解显微镜的主要组成和基本原理。二、知识点梳理知识点一 透镜及其分类 中央厚边缘薄的叫做凸透镜；中央薄边缘厚的叫做凹透镜。说明：透镜的主要性能是透光性，即让光通过；而面镜只能反射光，不能让光通过。知识点二 凸透镜和凹透镜的辨别方法1、从这两种透镜的外形特征着手，通过比较透镜中央和边缘的厚度程度加以辨别（即用“摸”的方法）。2、从这两种透镜的外形特征着手，通过透镜去观察近处物体（如书上的文字），看它是成正立放大的像，还是成正立缩小的像。（即用“看”的方法）。3、从透镜对光的作用着手，看它能否使平行光（如太阳光）会聚在一点加以辨别（即用“照”的方法）。知识点三 凸透镜和凹透镜的比较1、结构不同 凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成； 凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成； 凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凹透镜镜片中央薄，周边厚，呈凹形。 2、成像性质不同 凸透镜是折射成像，成的像可以是 正、倒；虚、实；放、缩，起聚光作用； 凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像，起散光作用。 3、对光的作用不同 凸透镜主要对光线起会聚作用； 凹透镜主要对光线起发散作用； 4、成像不同 凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像； 凹透镜只能成正立缩小虚像。 5、焦点不同 凸透镜有实焦点，有2个焦点； 凹透镜有虚焦点。知识点四 有关透镜的几个概念1、光心O：透镜的几何中心；2、主光轴（简称主轴）MN：通过光心和球面球心的直线；3、焦点F：从焦点到光心的距离； 说明：凸透镜f的大小表示其会聚能力的强弱，f越小会聚能力月强，同时光学材料制成的凸透镜，凸的越厉害，其f越小。 凹透镜f的大小表示其发散能力的强弱，f越小发散能力月强，同时光学材料制成的凹透镜，凹的越厉害，其f越小。知识点五 通过透镜的三条特殊光线 1、通过光心的光线传播方向不变； 2、平行于主光轴的光线通过凸透镜后经过焦点；平行于主光轴的光线经过凹透镜后发散，出射光线的反向延长线经过焦点； 3、通过焦点的光线经过凸透镜后与主光轴平行。 知识点六 凸透镜成像规律实验实验：1、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。 2、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。知识点七 凸透镜成像规律1、列表归纳物距像的性质像距像、物相对于透镜的位置应用大小正倒虚实u（平行光）不成像，可得到一个焦点u2f缩小倒立实像fu2f异侧照相机u2f等大倒立实像u2f异侧侧焦距fu2f放大倒立实像u2f异侧幻灯机、投影仪uf不成像，可得到一个与透镜等大的光斑制作平行光uf放大正立虚像同侧放大镜说明：透镜成像为光的折射。2、 图示归纳从上面的表格中可知，判断凸透镜成像的情况时，要抓住一倍焦距、耳背焦距这两个分界点，抓住和两个分界点分开的三个区域的成像特点。一倍焦距点是实像与虚像的分界点。当物体在一倍焦距以外时，成实像；当物体在一倍焦距以内时，成虚像；当物体在一倍焦距时，不能成像；二倍焦距点是成放大实像与缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，所成的像是缩小的；当物距等于二倍焦距时，像和物的大小相等；当物距小于二倍焦距时，所成的像是放大的。 3、动态规律当物体沿着主光轴沿着光轴移动时，像与物的移动方向是相同的。 （1）凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大；物距增大，像距变小，像变小。 （2）凸透镜成虚像时，物距减小，像变小；物距增大，像变大。知识点八 凸透镜所成实像与虚像的比较像的性质光屏上能否成像正、倒情况相对于凸透镜的情况放大、缩小的情况成因实像能倒立像、物位于凸透镜两侧既有放大的也有缩小的实际光线会聚而成虚像不能正立像、物位于凸透镜同侧放大的实际光线的反向延长线相交而成说明：实像与虚像的比较实像是由实际光线形成的。小孔成的实像是光沿着直线传播形成的，凸透镜成的实像是由折射光线会聚而成的。虚像是由实际光线的反向延长线相交形成的。平面镜成的虚像是反射光线的反向延长线相交形成的，凸透镜的虚像是折射光线的反向延长线相交形成的。实像都是倒立的，有放大、缩小和等大的实像，实像既能用眼睛观察到，又能用光屏承接；虚像都是正立的，有放大、缩小和等大的虚像，（凸透镜放大的虚像，平面镜成等大的虚像，凹透镜成缩小的虚像），虚像不能用光屏承接，只能用眼睛观察到。知识点九 投影仪 投影仪是利用凸透镜能成倒立、放大实像的原理制成的，如图所示，投影仪的镜头是一个凸透镜，当透明胶片放在距凸透镜光心的距离在一倍焦距到二倍焦距之间时，屏幕上会得到物体放大的实像，平面镜的作用是改变光路，使像投在前方的屏幕上。说明： （1）虚像是不能呈现在光屏上的。 （2）投影仪上平面镜的作用是改变光的传播方向。由图可知，改变平面镜的倾角，可以改变屏幕上像的位置。若平面镜的倾角（与水平面的夹角）变小，则在屏幕上的像会向下移动。 （3）屏幕表面要粗糙，有利于光发生漫反射。知识点十 照相机与眼睛照相机与眼睛都是利用u2f时，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的。1、照相机 甲 （1）主要结构 如图甲所示，照相机由镜头、光圈、快门和暗箱等部件组成。 （2）成像原理 照相机的镜头相当于一个凸透镜，摄影时人站在距离透镜二倍焦距之外，在交卷上成的是一个缩小、倒立的实像。调节光圈的大小，可以改变进入照相机的光的强弱。2、眼睛 （1）主要构造如图所示，人类和某些动物的眼睛像照相机。从功能上看，它们类似的不为如下表所示。（2）成像原理来自物体的光经晶状体成像与视网膜上，再通过视觉神经把信息传到大脑，产生视觉。眼睛角膜、晶状体视网膜瞳孔眼脸照相机镜头底片光圈快门 知识点十一 视力的缺陷与矫正1、近视眼 （1）成因 如图甲所示，远视眼是晶状体角薄，折光能力较弱，使来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上 形成一个光斑，导致人看不清近处的物体，只能看清远处的物体。 （2）矫正 如图乙所示，远视眼可用由凸透镜制成的镜片来矫正，该镜片的作用是将光会聚。从而使近处的物体在视网膜上成清晰的像。 甲 乙 2、远视眼 （1）成因如图甲所示，远视眼是晶状体角薄，折光能力较弱，使来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上 形成一个光斑，导致人看不清近处的物体，只能看清远处的物体。 （2）矫正如图乙所示，远视眼可用由凸透镜制成的镜片来矫正，该镜片的作用是将光会聚。从而使近处的物体在视网膜上成清晰的像。 甲 乙知识点十二 通过两个透镜观察物体 1、以f=50mm的凸透镜作为目镜，以f=300的凸透镜作为物镜组成开普勒望远镜，使两镜相距约350mm，观察远处的建筑物或树木，调整目镜，使物镜所称的实像到目镜的距离小于目镜的焦距，即可看到远处物体在近处成倒立、缩小的虚像。 2、以f=300mm的凸透镜作为目镜，以f=50的凸透镜作为物镜组成显微镜，使两镜相距约350mm，将被观察的物体（细小物体。如头发等）置于物镜前约80mm处，调整目镜，使物镜所称的实像到目镜的距离小于目镜的焦距，即可看到远处物体在近处成倒立、缩小的虚像。 3、以凹透镜（f=-75mm）作为目镜，以凸透镜（f=300mm）作为物镜组成伽利略望远镜，使两镜相距约225mm左右，调整目镜（凹透镜），即可看到远处物体在近处成倒立、缩小的虚像。说明：平行光经过凹透镜折射后变成发散光线，发散光线的反向延长线的交代呢到凹透镜光心的距离叫做凹透镜的焦距。凹透镜的焦距是虚焦距，通常用负数表示。 通常的望远镜（或显微镜）可看做是由两个透镜组成的，靠近眼睛的透镜叫做目镜，靠近被观察物体的透镜叫做物镜，物镜所成的像相当于目镜的物。知识点十三 望远镜 1、伽利略望远镜的主要组成和基本原理 物镜用焦距较大的凸透镜，目镜用焦距较小的凹透镜。 2、开普勒望远镜的主要组成和基本原理物镜用焦距较大的凸透镜，目镜用 焦距较小的凸透镜。名称伽利略望远镜开普勒望远镜组成物镜目镜物镜目镜凸透镜凹透镜凸透镜凸透镜物距焦距大，目镜焦距小物镜焦距大，目镜焦距小两个透镜主光轴共线 成像情况正立、缩小的虚像倒立、缩小的虚像 应用观察地面上的物体、天梯主要用于观察天梯（天文望远镜） 3、牛顿反射望远镜的主要组成和基本原理。 如图甲所示，从演员星体发来的微弱的光先射到矩形凹面镜上，经凹面镜会聚后射向平面镜，再经平面镜反射后射向凸透镜，凸透镜再将光会聚射向人眼进行观察，或射向照相机将星体拍摄下来进行研究。 甲 乙 知识点十四 显微镜 1、显微镜的组成和