透镜及其应用.doc

透镜及其应用一、复习要点 （一）、透镜1、透镜的种类凸透镜：中间厚，边缘薄。凹透镜：中间薄，边缘厚。2、几个名词 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。3、填表：名称又名眼镜实物形状光学符号性质凸透镜会聚透镜老花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说明：凸透镜对光线的会聚作用是指折射光线相对于入射光线，向主轴方向偏折； 凹透镜的发散作用是折射光线相对于入射光线向远离主轴方向偏折。FFFF图3-1 图3-2 图3-3 图3-44、典型光路及透镜的几条特殊光线凸透镜的三条特殊光线：跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后过焦点通过光心的传播方向不改变过焦点的光线通过凸透镜折射后与主光轴平行凹透镜的三条特殊光线：跟主轴平行的光线通过凹透镜折射后其折射光线的反向延长线过焦点通过光心的传播方向不改变指向另一侧焦点的光线通过凹透镜折射后跟主光轴平行（二）、生活中的透镜 1、照相机：成倒立、缩小的实像。2、投影仪：成倒立、放大的实像。3、放大镜：成正立、放大的虚象。4、实像和虚像的区别实像是由实际光线会聚而成的像；虚像不是由实际光线会聚而成的像，而是由实际光线的反向延长线会聚而成的像。实像既可用光屏承接，又可用眼睛看到；虚像不能用光屏承接，而只能用眼睛看到。实像总是倒立的，虚像总是正立的。（三）、凸透镜成像的规律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，可能的原因有：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）具体见下表:物距像的性质像距应用倒、正放、缩虚、实u2f倒立缩小实像fv2f照相机fu2f投影仪uu放大镜、对规律的进一步认识：uf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。u2f是像放大和缩小的分界点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。成实像时：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）成虚像时：（四）、眼睛和眼镜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形成倒立，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。2、近视眼的形成及矫正产生近视眼的原因是晶状体太厚，折射能力太强，或者眼球在前后方向上太长。利用凹透镜矫正。3、远视眼的形成及矫正产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短。利用凸透镜矫正。4、近视眼与远视眼的区别近视眼看得清近处的物体，看不清远处的物体；远视眼看得清远处的物体，看不清近处的物体。近视眼是由于物体的像落在视网膜的前面而看不清，远视眼是由于物体的像落在视网膜的后面而看不清。5、眼镜的度数眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦距的倒数乘以100（透镜焦距的倒数叫做透镜焦度）。凸透镜（远视镜片，即老花眼镜）的度数是正数，凹透镜（近视镜片，即近视眼镜）的度数是负数。（五）、显微镜和望远镜1、显微镜: 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。知识点一：透镜及透镜对光线的作用例： 对于凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为其焦点。图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线，所画物体AB经凸透镜成的像AB的光路图。请参照图乙，在图丙中画出物体CD 经过凸透镜所成的像CD的光路图。图甲图乙图丙知识点二：凸透镜的成像规律例：在做研究“凸透镜成像规律”的实验中，某同学先把凸透镜固定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜两侧，如果他在光具座上不论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，则可能有几种原因？【针对练习一】如图所示，在研究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛依次放在a，b，c，d，e点处，其中蜡烛放在 处得到的实像离凸透镜最远，放在 处得到的实像最小。【针对练习二】在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图甲所示。（1）实验时，小明首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是 _ 。（2）小明把凸透镜固定在光具座零刻度线上，并将光源移至40cm刻度时，在光屏上出现倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的 （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像。（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是（ ）A. 与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定B. 光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做成光屏，便于比较像与物的大小C. 零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距D. 若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量出凸透镜的焦距（4）光源“F”放在15cm刻度处，其大小如图乙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是（ ）知识点三：凸透镜的应用例：将老花镜的镜片贴紧书本看书上的字，看到的像是 的；若用它看远处的树，适当移动镜片直至看到清晰的像，则看到的像是 的。【针对练习】如图甲所示是现代城市中很多路口都安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个 透镜，它的工作原理与_（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐 （选填“靠近”或“远离”）摄像头的。图甲图乙图丙1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凸透镜所成的实像可以是放大的，也可以是缩小的C凸透镜可以矫正近视眼的视力 D凸透镜所成的虚像一定是放大的2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A( )A.a点 B.b点 C.c点 D.d点3某实验小组在“探究凸透镜成像特点”实验过程中，进行了以下步骤：(1)将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小、最亮的光斑，由此粗略测出此凸透镜焦距约是多少？(2) 小华同学将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，如图9 所示，并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上，实验过程中凸透镜保持在光具座上50cm的位置处不变。将烛焰移动到光具座上的15cm位置处，当光屏在光具座6070cm间的某位置时，光屏将会接到烛焰的像，该像与物比较有什么特点？应用这一原理可以制成什么光学仪器？(3)小华同学对凸透镜成像做了进一步的探究，让凸透镜和烛焰的位置保持不变，将光屏向右移动了2cm，结果发现屏上烛焰的像变模糊，接着她将同学的近视眼镜放在透镜与烛焰之间并左右移动进行调节，结果光屏上烛焰的像又重新变清晰。此现象说明近视眼镜是凸透镜还是凹透镜？典型例题【例1】在图中的（甲）、（乙）两图中画出经过透镜的折射线。【例2】如图所示，请你填上合适的透镜。【例3】蜡烛放在凸透镜前，在另一侧光屏上得到清晰的烛焰像，若将蜡烛向凸透镜移动，要在光屏上得到清晰的像，光屏应当向_方向移动，所得到的像比原来_些。【例4】蜡烛放在凸透镜的1.5倍焦距的地方，当它向离镜3倍焦距的地方移动的过程中，它的像 A先放大后缩小 B先缩小后放大 C逐渐变大 D逐渐变小【例5】一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主轴移到距凸透镜45cm处，则成像的情况是 A放大的实像 B缩小的实像 C等大的实像 D上述三种情况都可能【例6】在研究凸透镜成像的实验中，当蜡烛位于凸透镜某位置时，在透镜的另一侧呈现一个倒立、放大的实像，若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛与光屏的位置相互交换，则在光屏上将出现一个 A倒立、放大的实像 B倒立、缩小的实像 C倒立、等大的实像 D得不到实像【例7】某人照完半身像，想再利用同一个照相机照一张全身像，这时他应该离相机远些还是近些？同时调节调焦环，使胶片远离镜头还是靠近镜头？【例8】晓晨同学在校门前给全班同学照集体像，发现两边的两个同学照不上，请帮助他解决这个问题。【例9】一支蜡烛的烛焰与凸透镜的距离是20厘米，在另一侧光屏上得到与烛焰等大的像，移动蜡烛与凸透镜的距离为u则（ ）A. 当u22厘米时，凸透镜成缩小实像 B. 当u11厘米时，凸透镜成放大虚像C. 当u15厘米时，凸透镜成放大实像 D. 当u8厘米时，凸透镜成放大实像例10. 某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是（ ）A. 10 cm B. 8 cm C. 6 cm D. 4 cm例11. 在做“研究凸透镜成像”的实验时，当把点燃的蜡烛放到距离凸透镜20cm远处时，小新看到了烛焰放大的像，他所用的凸透镜的焦距可能是（ ）A. 40cm B.30cm C. 15cm D. 10cm例12. 现在许多人在旅游时都喜欢使用一种小型自动照相机，俗称“傻瓜机”。这种照相机只要装上电池和胶卷就能随时使用。要想拍照时，只需打开镜头盖子，对着要拍摄的景物不用调焦也不用调光圈，只要按一下按钮就能拍下所需的照片。下面是该种照相机的实物图和部件名称。请回答下列问题。（1）照相机的“镜头”相当于一个 。（2）“软片室”内放置的是什么？（3）照相机所成的像是怎样的。例13. 放映幻灯时，要想使屏幕上出现放大的“上”字，幻灯片的插法应选用图中的（ ）例14. 人的眼睛像一架照相机，_相当于照相机的镜头，_相当于照相机内的胶片。产生近视眼的原因之一是晶状体太厚，来自远处某点的光会聚在视网膜_，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。可以利用_镜能使光线_的特点来矫正。远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达_了。我们可以利用_镜能使光线_的特点来矫正。正常人眼的明视距离为_cm；要从平面镜中看到自己的脸部，平面镜到人脸的距离最好是_cm。 （晶状体，视网膜） （前，凹透，发散） （视网膜，凸透，会聚） （25，12.5）综合练习一. 填空题。 1. 中间厚边缘薄的透镜叫_镜；中间薄边缘厚的透镜叫_镜。_透镜对光有会聚作用。_透镜对光有发散作用。 2. 平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于_，通过焦点的光，经凸透镜折射后_。 3. 要使小灯泡发出的光经凸透镜后变成平行光，应把小灯泡放在凸透镜的_上。 4. 物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，能成_、_的_像；当距离在_之间时，能成_、_的_像。5. 一个焦距为10厘米的凸透镜，要使它成一个缩小的像，则应把物体放在_位置。 6. 拍照时，人或物在距照相机镜头_的位置，在后面的毛玻璃屏上看到的是_、_的像。 7. 近视眼产生的原因是晶状体太_，折光能力太_，成像在视网膜_，矫正时利用_透镜。远视眼产生的原因是晶状体太_，折光能力太_，成像在视网膜_，矫正时利用_透镜。 8. 放映幻灯时，应把幻灯片放在镜头的_位置，屏幕上成的是_像。用放大镜观看物体时应把被观察的物体放在凸透镜的_位置，在放大镜的另一侧看到的是_像。 9. 放映幻灯时，为看到正立的像，应把幻灯片_放。 10. 望远镜由目镜和物镜组成，物镜的作用是_，目镜的作用是_。二. 判断题。 1. 每个透镜都有两个焦点，分居在透镜两侧，且焦距相等。（ ） 2. 凸透镜对平行光有会聚作用，对发散光没有会聚作用。（ ） 3. 凸透镜只能成实像，而不能成虚像。（ ） 4. 照相机是根据凸透镜能成虚像原理制成的。（ ） 5. 放映幻灯时，要将幻灯片放在镜头焦距以内。（ ） 6. 拍照片时，一定要把被照的物体放在镜头的1倍和2倍焦距之间。（ ） 7. 幻灯机在银幕上成的是放大的虚像。（ ） 8. 矫正近视眼应带凸透镜。（ ）9. 放大镜所成的是放大的、正立的实像。（ ） 10. 显微镜的目镜是凸透镜，而物镜是凹透镜。（ ）三. 选择题。 1. 对光线起会聚作用的是（ ） A. 凸透镜 B. 平面镜 C. 凹透镜 D. 凸镜 2