5 第五章 透镜及其应用.docx

第五章 透镜及其应用主题知识点要求透镜及其应用凸透镜、凹透镜的结构特点，焦点和焦距的概念透镜对光的作用，会画透镜的三条特殊光线人眼的构造和成像原理近视眼、远视眼形成的原因及其矫正方法认识照相机的构造、成像特点及其调节方法投影仪的构造、成像特点及其调节方法理解凸透镜成像规律探究会聚发散倒立缩小实倒立放大实倒照相机f2f投影仪放大镜倒立缩小实前凹后凸一、透镜1分类：凸透镜和凹透镜2透镜对光的作用：(1)凸透镜：对光有_作用(2)凹透镜：对光有_作用3有关透镜的作图：(1)凸透镜的三条特殊光线(如图 31 甲所示)：通过光心的入射光线方向不变；平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点；从焦点发出的入射光线经凸透镜折射后跟主光轴平行 甲 乙 图 31(2)凹透镜的三条特殊光线(如图 31 乙所示)：通过光心的入射光线方向不变；平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后，折射光线的反射延长线通过焦点；延长线经过焦点的入射光线经凹透镜折射后跟主光轴平行二、凸透镜成像的规律1凸透镜成像实验：(1)实验器材：_、火柴、_ (焦距已知)、刻度尺(光具座)和_(2)实验记录：物距、像距；像的正倒、大小和虚实(3)光屏上接收不到像的原因：火焰焰心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度蜡烛放在凸透镜一倍焦距内成虚像，光屏无法接收蜡烛在一倍焦距外太靠近焦点，成像太远，光具座不够长蜡烛在焦点上，不能成像蜡烛 凸透镜 光屏2凸透镜成像的规律：物距像的性质像距应用正倒缩放虚实u2f倒立缩小实像fv2f照相机u2f倒立等大实像v2f测焦距fu2f投影仪uf不能成像uu放大镜一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小物近像远像变大，焦点以内反变化三、透镜的应用1照相机：(1)成像原理：凸透镜能成_(倒立、缩小的实像)(2)成像条件：照相时，被照物体必须在镜头的二倍焦距以外，胶卷在一倍焦距和二倍焦距之间(3)使用：“放大”被拍景物则靠近景物、镜头前伸；若“缩小”被拍景物则远离景物、镜头后缩 2投影仪：(1)成像原理：凸透镜能成_(倒立、放大的实像)(2)成像条件：投影片必须在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，屏幕必须在镜头的二倍焦距以外(3)使用：要想让屏幕上的像大一些，下调凸透镜，减小凸透镜到物体的距离，增大投影仪与屏幕间的距离投影片通过凸透镜在屏幕上成倒立、放大的实像，为了使观察者看到物体正立的像，因此要把投影片倒放3放大镜：(1)成像原理：凸透镜成_(正立、放大的虚像)(2)成像条件：物体到凸透镜光心的距离小于一倍焦距，像与物在凸透镜的同侧(3)使用：要使看到的物体的像更大一些，可使放大镜适当远离被观察物体(不超过一倍焦距)四、眼睛和眼镜1眼睛：眼球相当于_，视网膜相当于_眼球将来自物体的光会聚在视网膜上，形成_2近视眼：晶状体太_或眼球前后方向太_，光线会聚在视网膜的_面，可用_矫正3远视眼：晶状体太_或眼球前后方向太_，光线会聚在视网膜的_面，可用_矫正凸透镜 光屏 倒立、缩小的实像 厚 长 前 凹透镜 薄 短 后 凸透镜 五、显微镜和望远镜1显微镜：用来观察_或物体的细微部分，物镜相当于投影仪，能成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，能成正立、放大的虚像2望远镜：有_的作用，用来观测_物镜相当于照相机，能成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，能成正立、放大的虚像细小物体 增大视角 远处的物体考点 1透镜及其作图【例 1】(2012 年泰安)如图 32 所示，从光源 S 发出的两条光线，其中一条平行于凸透镜的主光轴，另一条过凸透镜的焦点，请画出这两条光线透过凸透镜后的折射光线 图 32 图 7思维点拨：利用凸透镜的三条特殊光线的折射规律作图答案：如图 7 所示教师参考备选题(2012 年宜昌)常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相当于( )A平面镜 B凸面镜 C凸透镜 D凹透镜答案：C考点 2 探究凸透镜成像的规律【例 2】(2012 年广东)小王用凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像的规律实验桌上现有 A、B 两个凸透镜，其中凸透镜 A 的焦距为 50 cm，凸透镜 B 的焦距为 10 cm.光具座上标尺的刻度范围如图 33 所示 图 33(1) 小王想探究凸透镜成像的规律，应选用凸透镜_(填A”或“B”)(2)小王在图 33 所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示分析实验数据可知：实验次序物体到凸透镜的距离 u/cm光屏上的像到凸透镜的距离 v/cm光屏上像的大小16012缩小23015缩小32020等大41530放大51260放大从实验次序 2、3、4 可以看出，当成实像时，物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越_；同一凸透 镜，成实像时，像 距 v 随物距 u 的增大而_(3)你认为小王同学的实验过程是否全面？请提出你的看法(只需写出一种)_思维点拨：依据光具座的标尺刻度范围来选择凸透镜若透镜的焦距过大，则有可能出现光具座的端点与凸透镜之间的距离满足不了物距或者像距大于二倍焦距这个要求，导致无法观察物体在凸透镜中的各种物距下的成像情况答案：(1)B (2)大 减小(3)不够全面， 因为他只记录了像的大小，没记录像的正倒，所以记录不全(或只通过一块凸透镜成像的情况，就得到凸透镜成像的规律，欠普遍性或只研究了凸透镜成实像的情况，没有研究成虚像的情况等)1(2012 年大连)小明在探究“凸透镜成实像时像距与物距的关系”的实验中，所用的实验器材有：光具座、凸透镜、光屏、蜡烛等(1)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一_上(2)该实验应使凸透镜成实像，那么凸透镜成实像的条件是：物距_焦距(3)记录的实验数据如下表请在图 34 上画出像距与物距的关系图象.物距 u/cm14161820222426像距 v/cm35272220181716图 34(4)小明得出探究结论后，又用上述器材做了一个实验把蜡烛放在光具座上的 0 刻度线处，凸透镜放在 15 cm 刻度线上，如图 35 所示移动光屏在 a 位置找到像；蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜，当凸透镜向某一方向移动到 b 位置时，在光屏上又看到像结合所画图象，请你对实验中可能出现的现象作出合理的判断_(至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上) 图 35A光屏上第一次的像是倒立、放大的Ba 位置在 4446 cm 刻度线之间C光屏上第二次的像是倒立、缩小的Db 位置在 1921 cm 刻度线之间图 8答案：(1)直线 (2) 大于 (3)如图 8 所示(4)ABC考点 3 凸透镜成像的规律【例 3】(2012 年日照)如图 36 所示，a、b、c、d 是距凸透镜不同距离的四个点，F 为焦点下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是( ) 图 36A照相机是根据物体放在 d 点时的成像特点制成的B幻灯机是根据物体放在 c 点时的成像特点制成的C使用放大镜时的成像情况与物体放在 a 点时的成像情况相似D人眼看物体时的成像情况与物体放在 F 点时的成像情况相似思维点拨：a 点在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；b、c 两点都在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；d点在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像答案：B教师参考备选题 (2012 年凉山)一个物体在凸透镜前 20 cm处时，在凸透镜的另一侧成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距 f 符合( )A10 cmf20 cm Bf10 cm Cf10 cm Df20cm答案：C考点 4 透镜的应用【例 4】(2010 年梅州)图 37 甲所示的是现代城市很多路口安装的监控摄像头，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_(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相似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_(填“靠近”或“远离”)摄像头图 37思维点拨：观察图像可知物体是成缩小的实像；根据“物近像远像变大”可判断汽车是靠近还是远离摄像头答案：凸 照相机 远离2(2012 年铜仁)图 38 所示的是利用航空摄影拍摄到的铜仁市碧江区的一角，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是 50 mm，则胶片到镜头的距离应( )A大于 100 mm B大于 50 mm 小于 100 mmC小于 50 mm D等于 50 mm 图 38答案：B考点 5 眼睛和眼镜【例 5】图 39 甲所示的是来自远处的光线经某人眼球折光系统的光路下列关于该人远、近视眼的判断及矫正所需配戴的眼镜镜片的选择，正确的是( ) 图 39A近视眼，乙 C近视眼，丙B远视眼，乙 D远视眼，丙思维点拨：近视聚光能力强，成像在视网膜前，可用散光的凹透镜矫正；远视眼相反答案：C教师参考备选题 (2012 年烟台)善于观察的小明发现，张老师上课期间，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜这样频繁地戴上和摘下眼镜非常不方便张老师的眼睛属于_(填“近视眼”或“远视眼”)图B1 所示的是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分上、下两个区，A 区厚薄均匀，B 区可以矫正视力张老师戴上这种眼镜就可以通过_(填“A 区”或“B 区”)看远处的同学，而不需要频繁地戴上或摘下眼镜了图 B1答案：远视眼 A 区1(2012 年广州)自动对焦相机用红外线或超声波进行测距下列说法正确的是( )A超声波和红外线都是电磁波 B相机底片上成的像一定是实像C焦距 35 mm 的相机底片离镜头的距离小于 35 mmD红外线测距照相机和超声波测距照相机都可用来在月球上拍照答案：B2(2012 年茂名)下列关于光学仪器的作用，说法不正确的是( )A平面镜能成等大的虚像B放大镜是凸透镜，凸透镜只能成放大的像C近视眼镜是凹透镜，它对光起发散作用D照相机照相时，底片上成倒立、缩小的实像答案：B3(2012 年梅州)小明同学上初中后患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜_(填“前”或“后”)，而看不清远处物体现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得_(填“强”或“弱”)些答案：前 弱4(2012 年广东)根据图 310 中光的传播方向，在虚线框内画上凸透镜或凹透镜 图3-10 图 9答案：如图 9 所示5(2011 年肇庆)如图 311