初二物理竞赛第4讲透镜成像学生版

4透镜成像漫画释义知识互联网14模块一：透镜对光线的作用知识导航神奇的光现象！常用的放大镜对光路有什么样 的作用呢?透镜透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件. 透镜是折射镜, 其折射面是两个球面(球面一部分), 或至少一个球面(球面一部分)的透明体.透镜的 类型1. 中间厚, 边缘薄的透镜叫做凸透镜2. 中间薄, 边缘厚的透镜叫做凹透镜透镜的 基本概 念主光轴通过透镜的两个球面球心的直线, 每个透镜都有一条主光轴光心每个透镜主轴上都有一个特殊点: 凡通过该点的光, 其传播方向不变, 这个点叫 光心, 用字母“O”表示;焦点凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点, 这个点叫做焦点, 凸 透镜两侧各有一个焦点, 且关于光心对称, 焦点用字母“F ”表示虚焦点凹透镜能使平行于主光轴的光线透过凹透镜变得发散, 且这些发散光线的反向延 长线相交于主光轴上的一点, 这一点不是实际光线的会聚点, 故称为凹透镜的虚 焦点焦距焦点到光心的距离叫做焦距, 透镜两侧焦距相等, 焦距用字母“f ”表示透镜对 光线的 作用凸透镜对光线有会聚作用, 凹透镜对光线有发散作用 光线经过凸透镜折射后, 折射光线比原来入射光线沿原方向传播更靠近主光轴, 使它的 光束变窄对光线有会聚作用, 不代表一定相交 光线经过凹透镜折射后, 折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更远离主光轴, 使它 光束变宽对光线有发散作用, 不代表一定不相交三条特 殊光线 平行于主光轴的光线, 通过凸透镜后必经过焦点; 通过凹透镜后, 反向延长线相交于焦 点; 从焦点出发的光线, 通过凸透镜后, 必平行于主光轴; 入射光线的延长线相交于焦点, 通 过凹透镜后, 必平行于主光轴 通过光心的光线传播方向不变夯实基础【例1】 下图, 小明巧妙地用放大镜将火柴点燃, 请分析其中的道理.【例2】 在下图的方框中填入合适的透镜, 并补充所画光路能力提升【例3】 实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光, 这可以利用两块透镜的组合来解决请在图 中的两个方框中各画出一种组合方式（要在图中画清光束粗细的变化）, 分别写出两块透镜间的距离 S 跟两块透镜到各自焦点的距离 f1 、 f2 的关系【例4】 下列光路图正确的是（）【例5】 （第四届全国初中应用物理知识竞赛）一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示, 其前端相 当于一个玻璃制成的凸透镜, 灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时, 出射光束（图 中实线所示）比无此透镜时的光束（图中虚线所示）要窄, 即它可减小光束的发散, 有聚光功 能在这种小电珠中, 灯丝应位于 （ ）A凸透镜的焦点以内B凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间 C凸透镜的焦点处D凸透镜的两倍焦距处模块二：透镜成像知识导航观察下边两个图, 都是我们常见的放大镜, 为什么一个成放大的像, 一个成缩小的像呢? 让我们一 起走进透镜的神奇世界吧1. 凸透镜成像规律物距 u 和焦距f 的关系像的性质像的位置应用举例正立或倒立放大或 缩小实像或虚像和物体同侧还是 异侧像距 v 和焦 距 f 的关系u 2 f倒立缩小实像异侧f v 2 f照相机u = 2 f倒立等大实像异侧v = 2 ff u 2 f投影仪u = f不成像u ”、“=”或“”）(4) 小明探究完凸透镜成像规律后, 接着又做了一个观察实验他把光屏取下来, 把发光物体 放在凸透镜左侧, 从凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察, 如右图所示当眼睛离凸透 镜较远时看到了发光物体的倒立的像, 离凸透镜较近时就看不到这个像了, 请分析并说明 其原因思考题【例18】（第十五届全国初中应用物理知识竞赛）果蝇的每只眼睛都是由许多微型的“小眼睛”组成的, 所以这种眼睛又称为复眼图甲是果蝇眼睛的特写照片, 图乙是果蝇眼球局部再次放大的特 写照, 图丙是其中一只“小眼晴”的示意图请你把果蝇的眼睛与人眼相比分析它有哪些优 势为什么?【例19】如图是一种被称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯, 空杯时什么也看不见, 斟上酒, 杯底立即显现 出栩栩如生的仙女图下列对仙女图形成原因的探讨, 正确的是（）A可能是酒具有化学显影作用 B可能是酒的液面反射, 在酒中出现放大的像 C可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像D. 可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大, 使图片在一倍焦距以内, 成放大的虚像实战演练【练1】 如图, 小明画出了烛焰的物距在透镜一倍焦距以内成像的原理, 你能画出物距在二倍焦距以 外的时候, 烛焰成像的原理图吗?【练2】 下图是眼睛看远处或者近处物体自动调节的示意图, 请你分析人的视线从近处逐渐转移到远 处的过程中, 晶状体(凸透镜)的焦距逐渐变大还是变小, 为什么?【练3】 下面是显微镜与望远镜的光路原理图, 请你根据所学过的知识或者查阅相关资料分析一下物 镜与目镜的作用吧, 然后和大家分享一下.蝴蝶杯传说中的这种蝴蝶杯非常奇特，只要斟酒入杯，就可以看到林中有一只蝴蝶翩翩起舞； 将酒倒去，蝴蝶也不见了它的原理大致如下：杯的外形如图（a）在杯脚里将一个彩蝶装在一个细弹簧（游丝） 上，只要杯受微小骚扰，彩蝶就会振动在杯底中央嵌装一颗珠子（图（b）中的 B），它的 作用相当于一个凸透镜杯中无酒时，彩蝶的位置在凸透镜的焦点以外，它通过凸透镜造成 的实像与人眼在同一侧，人眼一般看不清楚往杯中斟上酒以后，从图（c）可以看出，酒的 截面中间薄、旁边厚，因此酒成了一个凹透镜凸透镜与凹透镜合在一起成为一个复