第五章透镜及其应用

第五章透镜及其应用一、透镜二、凸透镜成像规律及其应用三、眼睛与透镜四、显微镜和望远镜五、探索宇宙第五章透镜及其应用

○易错易混点一透镜的三条特殊光线○易错易混点二理解凸透镜对光线的会聚作用，凹透镜对光线的发散作用【习题答案与解析】第五章透镜及其应用

【新旧教材变动对比】（1）在第四节“眼睛和眼镜”中新增“远点和近点”、“明视距离”的概念；（2）在“动手动脑学物理”中，新增利用凸透镜成像规律进行“视力矫正”的实验；（3）把“探索宇宙”的内容移到了第五节“显微镜和望远镜”的后面。一、透镜1.中间

、边缘

的透镜

叫做凸透镜，它对光线有

作用；中间

、边

缘

的透镜叫做凹透镜，

它对光线有

作用；因此图1-甲是

透镜，图1-乙是

透镜。2.凸透镜的焦点：跟主光轴平行的光，通过透镜后将

于一点，这个点叫做焦点，即

图1-甲中的点F，焦点到光心的距离叫做

。厚薄发散会聚薄凸凹会聚焦距图1厚3.生活中的透镜：(1)老花眼镜是

透镜，近视眼镜是

透镜。（2）照相机的镜头相当于

透镜。照相时，被照物体必须在照相机镜头的

以外，在胶卷上

成

、

的

像。（3）投影仪的镜头相当于

透镜，屏幕相于

。成像时，物体到镜头的距离要

，在屏幕上成

、

的

像。（4）放大镜利用了凸透镜成

、

的

像的原理。使用放大镜时，被观察物体必须放在凸透镜的

以内。凸凸两倍焦距实凹倒立缩小实凸光屏大于焦距小于二倍焦距倒立放大正立放大虚焦点4.凸透镜和凹透镜的三条特殊光线：焦点反向延长平行焦点光心二、凸透镜成像规律及其应用1.成像特点：缩小倒立放大实像照相机等大v=2f倒立实像放大虚像放大镜正立投影仪2.规律：(1)一焦分虚实：当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的

像；当物距等于一倍焦距时，不成像；当物距大于一倍焦距时，成倒立的

像。（2）二焦分大小：在成倒立的实像时，物距在一倍焦距至两倍焦距之间，成

的像；物距等于两倍焦距时，物像

；物距大于两倍焦距时，成

的像。实虚缩小放大等大三、眼睛与透镜1.眼球：眼球好像一架

，晶状体和角膜的共同作用相当于一个

透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上形成物体的

、

的实像，视网膜相当于接收像的

。

正常人的眼睛是通过睫状体的收缩和放松来改变晶状体的

，使来自远处或近处的光线都能成像在视网膜上，如图2所示。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离叫做明视距离，大约为

cm。照相机倒立

缩小形状

凸25光屏2.近视眼：由于晶状体太

，折光能力太强，或者眼球在前后方向太

，将来自远处某点的光会聚在视网膜

（填“前”或“后”）(如图3-甲所示)，需要在眼睛前放一个

透镜来矫正(如图3-乙所示)。3.远视眼：由于晶状体太

，折光能力太弱，或者眼球在前后方向太

，将来自近处某点的光会聚在视网膜

（填“前”或“后”）(如图4-甲所示)，需要在眼睛前放一个

透镜来矫正(如图4-乙所示)。

厚长前薄短后凸凹图3图4四、显微镜和望远镜1.显微镜：显微镜镜筒中靠近眼睛的凸透镜叫做

镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做

镜。被观察物体经物镜后成

的实像，相当于

(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”，下同)的作用；目镜相当于

的作用，把像再次放大。

目物放大投影仪放大镜2.望远镜：简单的望远镜也是由物镜和目镜两组凸透镜组成。物镜使远处的物体在焦点附近成

像；目镜相当于

，再把这个像放大。五、探索宇宙1.第一位用望远镜观察天体，并以确凿的证据支持哥白尼“日心说”的是意大利物理学家

。2.从宏观世界的尺度来看，宇宙

银河系

太阳系>地球。(填“>”、“<”或“=”)伽利略实放大镜>>

○易错易混点一透镜的三条特殊光线【例1】请根据凸透镜和凹透镜对光线的作用完成图9中光路。

易错原因：把凸透镜和凹透镜的三条特殊光线记混出错。技巧规律：(1)光线折射经过焦点后并不停止，仍然传播；（2）光线一定要标上箭头；（3）光线的反向延长线一定用虚线；（4）无论是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光线其传播方向都不改变。解析：图甲中，考查凸透镜的两条特殊光线的作图。平行于凸透镜主光轴的光线，经过凸透镜后，折射光线必定经过凸透镜的焦点；过焦点的光线通过凸透镜后，必定平行于主光轴。图乙中，凹透镜对光线具有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过另一侧的焦点，过光心的光线其传播方向不改变。答案榴：如很图3碗所示举一记反三1.(2春01责3·置广东叙)如腾图1烘0所赢示，酒请画寺出入需射光瓶线或惹折射走光线晌，使售光路蚕完整公。答案疗：如慨图4睛所示2.如图11所示虾，MM′为主蛙光轴析，S为发秀光体死，S′为它化通过宝凸透粘镜所评成像咸的位郊置，河试在宏图中狡：扔(1永)画出将凸透窝镜所守放的义位置序；（2）标艳出凸截透镜羡的焦接点。答案扎：浩如图货5所磁示3.子(2哭01么3·自贡)要使桌光线苍发生匪如图12所示饶的偏棒折,在方渐框内凤画出筛合适锅的光询学元依件(保留和作图南痕迹)，一拿种利呀用光相的反赵射，册另一租种利养用光圾的折写射。者答案国：如百图6浇所示○易现错易卖混点滨二捐理解拿凸透刷镜对栏光线悼的会守聚作之用，猫凹透贯镜对净光线吹的发左散作献用【例紧2】请在粗图1慢3的绪方框茂内画淋出合施适的我透镜慢。解析碍：图甲鹅中，泳考查界凸透祥镜的谈两条霞特殊档光线充的作闸图。或平行患于凸傲透镜宾主光枯轴的用光线而，经颂过凸览透镜酿后，铺折射盟光线慨必定竭经过依凸透粉镜的菠焦点筑；过梳焦点顺的光索线通逢过凸肢透镜樱后，诊必定施平行拜于主压答案疫：如下己图所车示易错合原因器：部分航同学辉不理刘解凸摔透镜箱对光向线的运会聚才作用，逮凹透扁镜对恩光线躬的发居散作糖用，愧很容河易被鹅“会炎聚形普状”背或者杰“发盆散形倾状”蹦光束踢的假辟象所线迷惑总。技巧规京律：会聚绒和发尺散是改折射魔光线朋相对挨于入宽射光沃线而钓言的佛。若践折射驻光线台相对团于入叼射光际线变愈窄即催会聚宫就是麻凸透暖镜。杀若折简射光太线相业对于瓶入射衰光线筒变宽漏即发护散就白是凹蒸透镜腹。这答就是色会聚嫂和发争散的勺真正呀含义揉。也茄是判蝴断凸的透镜再、凹所透镜民最为谢有力紧的判斩据。滤光轴磁。图晃乙中性，凹爹透镜暴对光演线具塞有发质散作努用，颠平行申于主草光轴础的光拆线经守凹透架镜折芳射后敞，折划射光豪线的境反向陈延长绒线过蛙另一约侧的底焦点每，过泥光心国的光坐线其才传播旋方向跳不改油变。举一尿反三1.(改捉编)罪如图驻14仗所示含，光快会聚派于b点，声在虚坦线区厕域内傍放透镜洪后，再光可誓能会罩聚于剃主光震轴MN上的c点；捡在虚瞧线区菊域内守换放透镜刊后，通光可液能会李聚于漆主光劈燕轴MN上的a点。住(填发“凸谅”或倍“凹剥”)沟凹凸2.请在火图1诉5的箭方框朝内画均出合预适的著透镜核。解析场：由图情甲可稼知，宿光线挽通过醒透镜愤后会汉聚了煮，所驳以虚爆线框笨内的龄光学披元件弦对光胳有会字聚作续用，亲故是没凸透贺镜；扮图乙乳中，忍出射逼光线缸相对夕入射们光线丛而言鼠变得魂发散沈，可启见虚震线框轿内应彼是凹互透镜北。答案沉：如期图7狱所示3.(2意01钞3·罩济宁贞)图抹16搁中画胃出了兄光线径通过够透镜派(图捡中未锻画出治)的毙情形掩。其阳中属部于凸壶透镜氏的是互(扭)A.会甲姐B.柳乙、病丁演C.挤丙陕D.俯甲、蠢乙、号丙、坡丁C【例题】小刚盲在做予探究之“凸最透镜悬成像趋规律柴”的嚷实验誉：（1真）如威图1茂7所锤示，燥一束百平行络于凸移透镜赠主光续轴的斤光线湖经过肌凸透粱镜后贝，在纠光屏房诚上形过成了转一个练最小省、最辉亮的颤光斑壶。由镇图1悦7可浑知，糕凸透希镜对扔光线球具有作用顽，该孕凸透腾镜的跑焦距萄是cm味。会聚11（2段）点冒燃蜡治烛后或，调仗节烛仍焰中蹈心、中心师和光简屏中牌心大姓致在印同一粗高度裂上。忆（3遣）如啦图1昆8，蓝小刚俗将蜡周烛移秒至光白具座半上0屡c芽m刻类度线挣处，猜移动馆光屏厉，直热到烛妹焰在译光屏溪上成生清晰扩的像黎，则诊该像努是(填劫“放科大”炒、“失等大缩慧”或凭“缩扎小”炒)的知实像蚀；生救活中高的就是凝利用粪这个唇规律需制成炒的。（4嚼）小枕刚将小蜡烛瓣移至吐光具抚座上可35屋c火m刻注度线何处，盖在凸伯透镜净位置哲不变仆时，弯要在沾光屏线上成务清晰再的像乘，光盗屏应掌向（填重“靠蹄近”土或“碗远离哥”）则凸透瓣镜方菜向移巷动，扔直到球烛焰镇在光敏屏上塔成清雁晰的葡像，傅则该款像是(填受“倒结立”池或“沟正立钱”)椒的实挤像；羡生活靠中的就是望利用拔这个灰规律允制成藏的。照相惕机凸透穗镜缩小远离倒立投影甘仪（5炭）小底刚将睛蜡烛雾移至啊光具鸦座上辈45兆c起m刻拍度线锤处，体小刚筹从凸献透镜讲的右茅侧通抛过凸茫透镜旷可以捞看到庭烛焰(填派“倒其立”念或“缩慧正立难”)晌的像婆，此内时(填等“能趟”或滴“不愈能”骄)在拆光屏层上接剥收到扁清晰献的像泄。生功活中剥的就是柿利用锋这个扛规律墙制成捕的。拥（6信）实丽验时赚，蜡选烛随旅着燃做烧而术变短愤，光瓦屏上禁的像灾将向(填捏“上恨”或尼“下踪蝶”)捆移动迅。（7伯）在挑上述民实验唱过程罢中，王当光饥屏上糠出现气倒立暖、放济大的部像时王，小您王用塘不透然光的剃物体煮挡住恢凸透痰镜的岁左半纱部，偶此时怜光屏悼上的尝像将启(内)素A.拘像的注大小绪、形装状不忘变，赌像的贩亮度哲变暗B.忧像的温左半挥部消秃失狱C.拖像的教右半司部消划失牌D.响像缩商小一经半正立A不能放大栋镜上（8稻）小宇纲同学歉所在赏的小套组对纵上述截实验初装置话用由劝几个拢发光卸二极带管做箭成的疗“F廉”字抄样作帝发光慨体，刮你认嫌为其惊好处良是(写布出一桌点即后可)缎。成像梨稳定墓(合解理即陡可)解析：本诊题考朗查凸钟透镜孝的成装像特雄点及屯应用侍。（1）平轻行光昨线经株凸透分镜折棕射后借，会裙聚于您焦点耕，光克具座未上刻必度尺明的分窝度值磨是1蚀mm漂，凸匙透镜营底座夺中心曲和光层屏底正座中异心间贵的距违离为僵11天cm唇，故冬凸透慕镜的尤焦点路是1踪蝶1c拦m。架（2惑）实黑验前希应该锐将烛隶焰、仰凸透断镜、脚光屏未中心辅调到秤同一妻高度箱，目躲的是作使像介成在绿光屏驰中央斜。（杀3）泳当蜡周烛移赶至光耻具座海上1艇0c西m刻残度线环时，水此时苏物距盲是5迹0c屈m-彩10页cm挂=4稠0c铲m，避远大勇于2枕倍焦在距，握所以柴在光值屏上办成倒盛立、慌缩小督的实佛像。弱照相更机就伍是根同据这放一规豆律制掘成的传。（4）当碌蜡烛觉移至彼光具流座上35妨cm刻度揪线时年，此捏时物熟距是50延cm雕-3粥5c醉m=读15收cm，大缩慧于1倍焦锦距小喉于2倍焦柳距，碎所以雪在光旧屏上宣成倒哀立、剥放大仪的实雅像。北由于老像变配大，成即像住距变遣大，室所以圆光屏泼应向蚊远离歪凸透野镜方腰向移怀动。皆投影移仪就戚是根国据这桂一规洪律制推成的储。（5）当全蜡烛袍移至暗光具境座上45括cm刻度倍线时炕，此搂时物顺距是50日cm坏-4雷5c侨m=骆5c控m，小疑于1倍焦辛距，妇所以劳此时晓成倒牌立、攀放大杏的虚镜像，额不能喉在光与屏上腾呈现贝。放婶大镜罗就是滩根据乘这一驻规律腊制成免的。仇（6）由肉于光轿屏上稀的实唱像是剃倒立蚁的，帐当烛芬焰向稼下运椅动时霸，像嘴应该颗向上良运动朴。（7自）凸中透镜谜成实扫像是喇由物酿体射悬出的弄光入门射到两凸透输镜上书时，嗓经凸领透镜拴折射喊后的怖所有塞折射黄光线储会聚辫形成日的，含当透槽镜被杂挡住章一部么分后渔，还完会有凑光线踩入射调到透驳镜上抚，还鸟能成宋完整营的像笔，只腾是折买射光州少了柜，由驶于会情聚成沫像的象光线杀少了佣，故棍像的渣性质屿不变彻，只四是像匀将变拘暗。（8桃）发俱光二秋极管森具有宽以下翁优点坝：可匠以增妄加成设像物沸体的束亮度荒；像公不会垄晃动殃，更石加稳扛定；抬能观彩察像李物左赴右颠避倒的裕关系孝。【重愧点知为识拓汗展】系理解籍凸透伤镜成绳像规激律的咐几个吃要点抱：（1涉）两个归分界仆点：帆①焦双点是队成实微像和软虚像阀的分革界点裁，物孔体放稍在焦葵点之摆外(状即u墓>f输），慕物体槽成实狸像；风物体个放在房诚焦点筋以内帆(即技u<享f)剥，物亩体成葛虚像划。②报二倍飞焦距徐处是泛成放贝大实捆像和氏缩小榆实像找的分驰界点堂。u觉>2额f，鼠物体无成缩知小实煎像；依f<灭u<制2f规，物卷体成守放大司实像古。（2僻）实旁像是些倒立粪的，乏实像接和物见体位云于凸满透镜躲的异晒侧。辽虚像暖是正慈立的浆，虚兆像和份物体宜位于碌凸透绑镜的华同一侧。（3腹）像凑与物紧体移坏动的杰方向支一致忍，物谋体靠昨近凸瞧透镜哥的焦道点，饿实像本就远讲离凸蒜透镜通，即丸物距苹减小阁，像弄距变路大，借像由全小变妨大。（4绸）物拣体在疼焦点返以内剂，物凳体离舌焦点同越近香，所机成的许虚像务越大。（5晴）当列物体础通过济凸透怨镜成淹实像君时，谊若保父持凸多透镜删的位隙置不歌变，懂将物援体和哥光屛商的位筛置对罩调，帝由光登路的纵可逆疗性可释以得搭出：尚此时迷的物诵距等抢于原毒来的屋像距非，像日距等稻于原院来的猪物距生；像扫的性值质也炼随之拨改变颠，原裁来成族的是寸缩小槐实像英，现农在成沃的是卷放大全实像罩；原若来成闷的是内放大罚实像摊，现趁在成超的是件缩小孝实像惜。（6盖）特填别提烘醒的绕是因习放大蔽镜是袋凸透藏镜，仅凸透窄镜可搭成倒考立、怒放大供、缩缸小、拖等大姐的实们像，锡所以馋用放优大镜庄观察鞠物体事，不姑都是布正立袋、放灾大的嫩虚像辣，具是体成遗什么换像要腰根据戒物距广所定看。【习题技答案尿与解堆析】课前惑小测1.如图1所示2.如图2所示奥3.刻A解析批：本题钞考查渡了凸火透镜弄的成秧像规禽律。辫物体窑放在开主轴虎上距性凸透与镜中缸心25搅c治m时，铃物距润为25咬c仅m，焦纯距为10疾c逐m，物虽距大属于2倍焦甲距，右故成巴倒立雨、缩辞小的缠实像量。4.掉A解析键：本题印考查僻透镜蓄及其燥应用悄。照励相机御的原奶理是枕：当u>2f时，链凸透迟镜成渔倒立况、缩京小的养实像再；幻隔灯机河的原伐理是炎：当f＜u＜2f时，填凸透翠镜成帆倒立考、放绞大的冲实像摇；放绝大镜绒的原症理是下：当u<f时，颜凸透败镜成炉正立金、放甲大的惰虚像纺；老屈花镜霸是利千用凸玻透镜酬对光鹊的会钥聚作秤用来纹矫正诱远视愁眼。辩在图苏中，u>2f，成翠倒立毁、缩叔小的掉实像吸，故吊是照拆相机遮的成仗像原畜理。跪5.墙(1希)近视锅近威视(2驼)远视见远北视解析贱：(1映)由图订甲可碗以看左出：桥远处诸射来甜的平记行光饱，经尖晶状穴体折折射后羡在视顿网膜之前会俘聚相很交，瞎说明薪晶状蒸体折女光能午力强瓶，这也是近学视眼剧的成叫因。悄故矫阔正需对配戴衔凹透歉镜，苏先使鬼光线舱发散狗再经遇晶状果体折爸射，刷会聚俗点就汇会移乎到视瓶网膜驻上，度从而脾看清需物体探。(2横)由图冻丙可钳知，泥近处谷射来婚的光巧线经衬晶状叼体折孟射在恭视网瓜膜后立相交抹会聚刃，说韵明晶资状体祸折光荣能力穴弱，野这是歌远视白眼的机成因援。故拐矫正制需配虏戴凸找透镜群，使档光线织先会律聚再淋经晶冒状体贝折射皆后，埋使会继聚点歉前移浅到视限网膜呼上，育从而辰看清夸物体血。精练例广东科考点1.助C2.凸征会聚3.提B4.实像呼可以忙呈现坊在光令屏上招而虚亿像不冻能（枣或实岸像由棚实际光非线会县聚而到成，煮虚像忆则由夫光线雨的反障向延活长线攀相交婶而成哀）平面荐镜（么或凸客透镜勇成像剥、凹泡透镜型等）交5.凸强大画于10练c踏m小于20仪c丢m实6.凸透银缩基小隆实如照相宗机（糖或摄阅像机畏等）7.缩小萌实询不沃会8.（1）5（2）倒恩立、日放大睬的实限像切（3）可子逆性歼9.紧D解析解：远视窝眼镜里是凸疼透镜狡，对购光线奇起会腔聚作