培优透镜基本知识与提高（学生版）

1、培优-透镜基本知识与提高基本概念：（一）折射现象： 1. 光由一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变的现象叫折射现象，折射光线与法线的夹角叫折射角。 2. 折射规律：（1）光从空气斜射入水或其它介质中时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居在法线的两侧，折射角小于入射角； （2）当入射角增大（减小）时，折射角也随之增大（减小）；（3）两点结论：a. 当光由空气射向其它介质时，折射光线靠近法线偏折；当光由其它介质射入空气时，折射光线远离法线偏折；b. 折射现象中，光路是可逆的。3. 折射成像：（1）光通过两种介质要发生折射；（2）人眼判断物体位置要根据光的直线传播原理。

2、（二）透镜：折射面是两个球面的透明体。1. 透镜的种类：（1）凸透镜：中间厚边缘薄。 （2）凹透镜：中间薄边缘厚。2. 透镜对光的作用： （1）凸透镜使光线会聚，又叫会聚透镜。 （2）凹透镜使光线发散，又叫发散透镜。3. 透镜的几个概念：（1）薄透镜：厚度远小于球半径； （2）主光轴：过两个球面球心的直线（点划线）；（3）光心：透镜的中心； （4）焦点：a. 平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫做凸透镜的焦点；b. 平行于主轴的光线通过凹透镜后发散的折射光线的反向延长线交主光轴于一点，这点叫做凹透镜的虚焦点。c. 透镜两侧共有两个焦点。（5）焦距：焦点到光心的距离。a. 若

3、透镜的两个球面对称，则两侧焦距相等；b. 焦距越小，透镜的会聚（发散）本领越大。4. 三条近轴光线：入射光线（延长线）折射光线（反向延长线）1平行于主光轴过焦点2过焦点平行于主光轴3过光心直线传播（三）凸透镜成像规律：1. 当物体在2倍焦距以外时，在凸透镜另一侧1、2倍焦距之间成倒立缩小的实像。 （1）当物体靠近透镜时，像远离透镜，像变大；（2）应用：照相机镜头：凸透镜；胶卷：光屏。2. 当物体在1、2倍焦距之间时，在凸透镜另一侧2倍焦距以外成倒立放大的实像。（1）当物体靠近透镜时，像远离透镜，像变大；（2）应用：幻灯机幻灯片：物；镜头：凸透镜；屏幕：光屏。3. 当物体在1倍焦距以内时，在凸透

4、镜同一侧成正立放大的虚像。（1）当物体靠近凸透镜时，像靠近凸透镜，像变小；（2）应用：放大镜。（四）总结物距（u）像的性质像距（v）位置应用构造倒或正放大或缩小实像或虚像极小光斑像与物异侧测f倒立缩小实像2fvf像与物异侧照相机镜头：凸透镜胶卷：光屏u=2f倒立等大实像v=2f像与物异侧测f倒立放大实像像与物异侧幻灯机幻灯片：物镜头：凸透镜银幕：光屏平行光源测f正立放大虚像像与物同侧放大镜1. 当物体在2倍焦距以外时，物体移动的速度大于像移动的速度；当物体在1、2倍焦距之间时，物体移动的速度小于像移动的速度。2. 在物体由无穷远逐渐靠近凸透镜的过程中，物和像之间的距离先变小，后变大；在物体距凸

5、透镜为2倍焦距时，它们之间的距离最小，为4倍焦距。【典型例题】例1 如图所示，光线从空气射入某液体中，入射角为45，折射角为30，光线射到液体底部水平放置的平面镜上反射回来，最后光线又回到空气中，这时折射角多大？例2 一杯中盛有水，眼睛正好看到杯底的A点，如图所示。水抽去后，眼睛还在原处，可看到容器壁的最低处在哪一点？此现象说明了什么问题？例3 如图所示，光从水中斜射入空气中时，折射光线应是图中的哪一条？例4 把毛玻璃放在书上，看不清下面的字；如果在毛玻璃的表面抹一层水，它就变得透明了，为什么？例5 在图中的适当位置填上适当的光学元件。（光学暗盒问题又称为光学黑匣子问题，这类题目一般要求填上光

6、学元件或作出光路图。解答此类题目的一般步骤是：1）根据光路确定光学元件；2）确定光学元件的位置；3）应用光学规律作出光路图。）例6做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15厘米时，在光屏上成放大的像，则下列说法中错误的是：A. 蜡烛距凸透镜40厘米时，一定成缩小的实像B. 蜡烛距凸透镜20厘米时，一定成放大的实像C. 蜡烛距凸透镜18厘米时，可能成放大的实像D. 蜡烛距凸透镜6厘米时，一定成放大的虚像 （ ）例7 如图所示，在薄板上挖一小孔，正好放入一凸透镜，在距凸透镜L/2处有一点光源S，在距凸透镜L处的光屏上得到一与孔等大的光斑，该凸透镜的焦距是多少？ 例8农民在塑料棚中种蔬菜，雨过天晴后须将塑料

7、棚上的积水放掉，为什么？例9 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（ ）A. 使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些B. 使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些C. 使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些D. 使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些例10 正在发光的灯泡灯丝通过凸透镜在另一侧光屏上成缩小倒立实像。当把光屏向光心靠近一小段距离后，只适当移动透镜，光屏上可能成：（ ）A. 等大倒立实像 B. 放大倒立实像C. 更小一些的倒立缩小实像 D. 更大一些的倒立缩小实像 例11 如图所示，F是凸透镜的焦点，从主光轴上的a、b两点发出的两条互相平行

8、的光线射向凸透镜，经折射后在另一侧的光路是：（ ） A. a的折射光线和主光轴相交，b的折射光线和主光轴不相交B. a的折射光线和主光轴不相交，b的折射光线和主光轴相交C. 两条折射光线都能和主光轴相交，b的交点离凸透镜较远D. 两条折射光线都不和主光轴相交【模拟试题】1一. 填空题：1. 光从一种物质进入另一种透明物质时，它的传播方向会改变，这种现象叫做_。 2. 如图1中，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则_是法线，反射角为_度，折射角为_度。界面的_边是玻璃。图13. 如图2所示，从位于空气中的点光源S发出的光线射到水面上，照亮的水中的P点PO1S

9、，PO2S，PO3S的三条图线中的传播，正确的是_。 图24. 孩子在湖边观鱼（图3），这条鱼实际在C点处，但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是因为从水下发射的光发生了_，所看的是鱼的_像，（填实像或虚像），光是从_（空气中射到水中或水中射到空气中），鱼的反射光线折射时_（靠近或偏离）法线，小孩看到鱼的水平距离比实际距离_，小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度_，由于折射使孩子感到好像鱼的真实位置_（改变了或没改变）。图35. 对光线产生发散作用的镜子有_和_。能对光线的传播产生会聚作用的镜子有_和_。 6. 早晨阳光射到地球上，看到太阳在远方的地平线上，阳光在这时_（是或不是）直线传播

10、的，因此，看到太阳的所在位置_（高于或低于）太阳的实际位置，这种现象是由于阳光通过了大气层时发生了向_而出现的。 二. 选择题：1. 我们能从不同方向看到不发光物体的原因是（ ）A. 发生了镜面反射 B. 发生了漫反射C. 发生了折射 D. 因为光是直线传播的 2. 插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是（ ）A. 向上曲折 B. 向下曲折C. 没有变化 D. 与水对光线的反射有关，难以确定 3. 光从空气射入水中，当入射角变化时，则（ ）A. 反射角和折射角都发生变化B. 反射角和折射角都不变C. 反射角发生变化，折射角不变D. 折射角变化，反射角始终不变 4. 在下列现象中，哪个属于光

11、的折射现象（ ）A. 司机从观后镜中观看车后的情况 B. 白光通过三棱镜后出现七色光C. 在河边可以看到树的倒影 D. 物体通过凸透镜可产生像 5. 对光线起会聚作用的镜是（ ）A. 平面镜B. 凸面镜C. 凹透镜D. 凸透镜 6. 关于光的折射错误说法是（ ）A. 折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B. 入射线和法线与折射线不一定在一个平面内C. 入射角总大于折射角D. 光线从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角 7. 同学在学习“眼球折光系统”一节时，制作了一个眼球模型，如图所示模型中的凸透镜相当于晶状体，烧瓶的后壁相当于视网膜，烧瓶里放有一种透明液体，表示玻璃体，则图示表示的眼球模

12、型和应采取的矫正措施分别是（ ）A. 远视眼模型，用凸透镜矫正 B. 近视眼模型，用凹透镜矫正C. 近视眼模型，用凸透镜矫正 D. 远视眼模型，用凹透镜矫正三. 判断题：1. 光由空气射入水中时，折射角有可能等于入射角。（ ）2. 实像只能用光屏看到，虚像不能用光屏看到。（ ）3. 岸上看到水中的鱼是虚像。（ ）四. 作图题：1. 如图4中未知的入射线、反射线、折射线或反射面的位置。图4五. 问答题：1. 像和虚像都可以在光屏上显示出来吗？为什么？2. 一光源前放一凸透镜，怎样放置在凸透镜前会出现平行光？【模拟试题】）一. 填空题：1.小孔成像是由于_，平面镜成像的原因是由于光的_凸透镜成像的

13、原因是由于光的_，影子的形成是由于光的_，日食、月食产生的原因是由于光的_，平静的水面映出岸上树木的的倒影是由于光的_，用放大镜观察物体，看到的像是由于光的_。 2. 照相机利用了_镜成_的原理，使用时应使镜头到底片的距离在_的范围内。3. 一物体放在透镜前某处，光屏上产生一与物体大小相同的像，则透镜为_镜，所成的像是_，如果把物体向镜前移动原来距离的一半以上，所产生的像是_。 4. 在凸透镜的成像过程中，当物体从无穷远处向透镜2倍焦距移动时，物体所形成的像将在镜面后朝_处移动，其大小将_。 5. 在“观察凸透镜成像”的实验中，当蜡烛从二倍焦距以外的远处向二倍焦距处移动的过程中，像距将 ，像的

14、大小将 。二. 选择题：1. 使用光学元件几种应用中，正确的是（ ）A. 穿衣镜产生的是放大的虚像B. 汽车观后镜所观察到的是正立缩小的像C. 物体在照像机前面的任何位置都能拍照D. 照相机、幻灯机使用的光学元件都是凸透镜 2. 在凸透镜的成像现象中（ ）A. 凡是实像必是倒立的B. 凡是虚像总是正立的C. 凡是放大像必是虚像D. 凡是缩小的像必是实像。 3. 用照相机给某人拍完半身像后，改拍全身像，应（ ）A. 缩短镜头与人的距离，同时增大镜头与底片间的距离B. 增大镜头与人的距离，同时减小镜头与底片间的距离C. 只需要增大照相机与人间的距离D. 只需要减小照相机与人的距离 4. 在下列情况中，不能成实像的是（ ）A. 物体距凸透镜2倍焦距以外B. 物体距凸透镜1倍焦距以外C. 物体在凸透镜1倍焦距以内D. 物体在凸透镜焦点外侧，且小于2倍焦距的地方5. 用照相机拍照，先拍一张近处的人象，当再拍一张远处的风景时，应该（ ）A. 使镜头和底片的距离不变，只需照相机向前移动B. 使镜头和底片的距离不变，只需照相机向后移动C. 照相机位置不变，只要把镜头和底片的距离加大D. 照相机位置不变，只要把镜头和底片的距离变