第五章 《透镜及其应用》复习课件.ppt

1、透镜及其应用,一、透镜的分类：,学什么,二、概念：,凸透镜和凹透镜,三、透镜对光线的作用,凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,光 心(O),薄透镜的光心就在透镜的中心。,焦 点( F),-平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这点叫焦点。,焦 距( f ),-焦点到光心的距离叫焦距。,凸透镜：中间厚边缘薄的透镜 叫凸透镜,凹透镜 ：中间薄边缘厚的透镜 叫凹透镜,透 镜 的 分类,图2.9 凸透镜使光线会聚,图2.10 凹透镜使光线发散,焦点,焦点,焦点,O 光心,O 光心,1、 通过光心的光线传播方向不改变。,2、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通 过焦点。,3、经过

2、凸透镜焦点的光线被折射后平行于 主光轴射出。,四、三条特殊光线,F,F,F,F,完成下列光路图。,F,F,F,F,o,F,完成下列光路图,F,凸透镜对光的会聚作用是表明光通过凸透镜以后会变得收拢些。,正确理解“会聚”和“发散”,凹镜对光的发散作用是表明光通过凹透镜以后会更散开一些，但是散开不一定不能会聚。,试试看:1.一束光通过透镜的光路如图所示,哪幅图是正确的?,2.根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜.,O,F,O,F,思考：根据入射光线画出折射光线,解决方法：,画一画：根据入射光线或折射光线，把另一半光路画完整。,O,F,F,O,F,F,O,F,O,F,填上合适的光

3、学仪器,2有两只干净的玻璃杯，一只盛满纯净水，一只是空的，上面都盖了盖子，你怎样用眼睛来判断哪只杯中装有水?,3小明家为了防盗，在家中的门上装了一个“猫眼”，他在屋内能看清屋外的人是一个正立缩小的像，屋外面的人却看不清屋内的小明，则“猫眼”应该是： ( ) A、凸镜 B、凹镜 C、凹透镜 D、凸透镜,1.完成光路图,4.凸透镜对光起 作用,凹透镜对光起 作用, 是 因为光通过透镜表面时发生 的缘故.,会聚,发散,折射,5. 平行于主光轴的光线,通过凸透镜后 将 一点, 这个点叫做凸透镜 的 ,这点到凸透镜的光心的距离叫做 .,会聚,焦距,焦点,1知识结构【重点难点提示】,利用特殊光线确定焦距：

4、,、凸透镜正对太阳光 、在另一端调整纸到透镜的距离直到纸上出现一最小、最亮的光斑 、用刻度尺量光斑到透镜光心的距离即焦距,实验器材及要求（） 成像特点： 成像规律：,u2f 倒立、缩小、实像 2fuf 倒立、放大、实像 uf 正立、放大、虚像,一倍焦距分虚实（分界点F） 二倍焦距分大小（ 分界点2F） 成实像时，物近像远像变大,实验,原理,探究凸透镜成像规律实验,例4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，主要选用 、 、 和 等器材。安装调节时，应使 中心、 中心和 的中心在同一高度上（即 与 平行），这样做的目的是 。,凸透镜,蜡烛,光屏,光具座,凸透镜,蜡烛,光屏,光具座,使像承在光屏中央,

5、例5.如果无论怎样移动光屏，光屏上都不能承接到像，可能原因是： （1） 。 （2） 。,凸透镜、烛焰、光屏三者中心不在同一高度上,uf, 成虚像,例6.一束平行光正对凸透镜照射，在离凸透镜10cm的光屏上得到一个亮点。当一物体位于该透镜前25cm处时，在透镜另一侧可得到（ ） A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像 D.正立缩小的虚像,f=10cm u=25cm u2f,A,目录,1、照相机成立、的像， 2、投影仪成立、的像， 3、放大镜成立、的 像。,倒,缩小,实,倒,放大,实,正,放大,虚,投影仪,照相机,放大镜,凸透镜成像的应用,晶状体,睫状体,视网膜,晶状体和角膜的

6、共同作用相当于凸透镜。 视网膜相当于感光胶片。 物体经过晶状体和角膜在视网膜上成倒立、缩小的实像,眼睛是一部变焦的照相机,角膜,晶状体太厚 折光能力太强 成像在视网膜前 矫正 使光线发散 凹透镜,近视眼及纠正,远视眼及纠正,晶状体太薄 折光能力太弱 成像在视网膜后 矫正 使光线会聚 凸透镜,显微镜和望远镜 显微镜和望远镜由一组透镜组成，它们都是,人要看清物体与物体的大小和物体对人眼的视角有关,凸透镜,判断哪些是近视眼，哪些是远视眼，并指出矫正的方法。,近视眼,远视眼,例7.显微镜的物镜是 镜，相当一部 ， 可以成放大、倒立的实像。望远镜的物镜是 镜 相当一部 ，可以成缩小、倒立的实像。 目镜是

7、凸透镜，相当 （填“照相机”、 “投影仪”或“放大镜” ） 例8.在郊外，如何利用凸透镜取火？在森林里为什么 不允许随地丢弃透明的饮料瓶。,投影仪,凸透,放大镜,凸透,照相机,因为丢弃的透明饮料瓶，当水进入瓶后相当凸透镜，对光有会聚作用，可能导致火灾。,平行主轴的光经凸透镜可以会聚在焦点， 将纸放在焦点处，其高温可引燃，取火。,1（2011年安徽芜湖，13题）某物体放在凸透镜前20cm处时，在光屏上得到了物体倒立缩小的清晰实像，则该凸透镜的焦距可能是,A20cm B15cm C10cm D5cm,D,（2011年山东潍坊，12题）如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上出现了清晰的烛

8、焰像已知凸透镜的焦距为f，由此可以判断像距v和物距u所在的范围是Av2fDfu2f,B C,12. （2011四川泸州，A卷选择8题）放电影时，电影胶片上的图案经凸透镜在银幕上成的是（ ）A、倒立、放大的虚像 B、正立、放大的实像C、正立、放大的虚像 D、倒立、放大的实像,D,6. （2011 年山东菏泽，6题）图4所示的四幅图中，能正确表示近视眼成像情况的图是 ，能正确表示近视眼矫正方法的是,答案：C、A,7（2011江苏苏州，22题）在探究凸透镜成像规律时，调节凸透镜、光屏和烛焰，使它们的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，当物距为20cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的等大、倒立

9、的实像当物距为25cm时，移动光屏，可得到一个清晰的 、倒立的实像当物距为5cm时，成 像，在放大镜和投影仪中，成像情况与此类似的是 ,答案：缩小 正立放大虚 放大镜,2知识要点,(1)中间厚两边薄的透镜是凸透镜,(2)中间薄两边厚的透镜是凹透镜,(3)主光轴：通过透镜两个折射球面的球心(或者通过一个球面的球心并与另一球面相垂直)的直线，叫透镜的主光轴(或主轴)如图31所示,(4)光心：光线通过主光轴上某一特殊点而不改变方向，这个点叫透镜的光心如图31所示在透镜中心处,(5)凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用,(6)平行于主光轴的光线，通过透镜折射后会聚于主光轴上的点叫焦点,(7)焦点

10、到光心的距离叫焦距,(8)透镜的应用：照相机、投影仪、放大镜,(9)实际光线会聚而形成的像是实像；光线的反向延长线会聚成的像是虚像实像能够呈在光屏上，虚像不能成在光屏上,(10)眼球的基本结构,(11)近视眼及其矫正；远视眼及其矫正,(12)透镜焦度()；透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度 即,(13)显微镜和望远镜的基本结构,3考点,(1)透镜的基本性质,(2)凸透镜的成像规律,(3)凸透成像规律的应用：眼睛和眼镜、显微镜和望远镜,【难题巧解点拨】,例1图32中正确表示了光通过透镜的是( ),A甲图 B 乙图 C丙图 D丁图,思路分析,根据凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，对比观察入射前

11、和出射后光的变化情况光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了，光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了，光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了，光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了透镜对光的(明确会聚和发散的区别)“会聚”作用和“发散”作用并非只是针对平行于主轴的平行光而言，“会聚作用”应该理解为出射光比入射光会聚了一些；“发散作用”应该理解为出射光比入射光发散了一些，图3-3所示,答：A,例2下列说法正确的是( ),A凡是透镜一定有两个焦点,B凹透镜没有焦点,C任何方向的光线经透镜折射后传播方向都会发生偏转,D以上说法都不正确,思路分析,一般的透镜若有两个球面，就意味着有两个焦点；但少数透镜只有一个球

12、面，这就意味着这种透镜只有一个焦点对于凸透镜应有两个实焦点(或一个实焦点)，对于凹透镜应有两个虚焦点(或一个虚焦点)而且入射光线如果指向凸透镜或凹透镜，且通过光心，则不会发生折射现象，而是沿直线传播 因此选D正确 (注意凸透镜和凹透镜的焦点的性质),例3怎样利用太阳光测未知凸透镜的焦距呢?,答：由于太阳离地球很远所以射到地球表面的太阳光小范围内可以近似看成是平行光，根据焦点的定义，平行光通过凸透镜后会聚到焦点上具体做法是在透镜下放一与镜平行的光屏，让透镜对准太阳光，前后移动透镜会在屏上看到一个光斑，测量光斑最小最亮时透镜边缘到屏面的距离，这个距离大约等于凸透镜的焦距(此方法只能粗测焦距),例4

13、根据图34(a)中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件,思路分析 (注意这五种镜子的区别),我们知道的光学元件一般有平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种，其中平面镜对光的作用是能够改变光的传播方向；凸透镜和凹面镜对光有会聚作用；凹透镜和凸面镜对光有发散作用将各图中的出射光与入射光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光而不是反射光；乙图中平行光入射，出射光是发散光，而不是反射光，注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了，只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生颠倒；丙图中，出射光与入射光都是平行光，只是光的传播方向发生了变化,答：如图3-4(b,例5完成图3

14、-5中的光路图,思路分析,图中所给的四个透镜，(a)、(b)是凸透镜(c)、(d)为凹透镜，并且(a)、(c)给出入射光线，要求画出折射光线而(b)、(d)则给出折射光线，要求画出入射光线根据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线,例9一个“上”字形的霓虹灯，通过凸透镜成像在光屏上，图38中四个像正确的是( ),思路分析,一般来说，凸透镜所成的实像总是倒立的，并且是上下颠倒，在实际问题中，由于凸透镜是一个圆形的，光除了能被透镜上、下偏折，同样也能使光在左、右偏折，即光通过凸透镜后总是向中心，玻璃厚的部分偏折，因此凸透镜所成的像不仅上、下颠倒，左、右也要颠倒，所以只有D图符合要求 (从一个平面

15、分析成像情况),答：D,例12物体距凸透镜20cm时，可在光屏上得到一个缩小的实像，若把物体向透镜方向移8cm，又可在光屏上得到一个放大的实像，则透镜的焦距是( ),A20cm B10cm C9cm D5cm,思路分析 可用u表示物距，v表示像距，f表示焦距,根据题意，当u=20cm时，物体通过凸透镜在光屏上成倒立、缩小的实像即物距必须满足u2f，也就是f10cm错解A.当焦距为10cm时，物体在20cm处成等大实像，不符合题意而当焦距为5cm，根据题意，物体又向透镜移动8cm，不可能成放大实像因此只有焦距为9cm时，才刚好同时满足题意中的两个条件因此选C正确,答：C (注意：物体移动时的分析

16、方法,例16有一张照片，发现其景物模糊不清，而且整个画面偏黑，其形成的原因是在拍照时，没有调节好( ),A调焦环 B快门 C光圈 D以上说法都正确,思路分析,根据上述照相机的工作情况知道，用照相机拍照时，景物若模糊不清，说明像距没有调好因此应该使用调焦环同时整个画面偏黑，说明曝光过度，应调整快门时间和光圈的大小因此本题应选D正确,例17下面说法正确的是( ),A近视眼应用凸透镜矫正,B近视眼应用凹透镜矫正,C远视眼产生的原因是晶状体太厚,D远视眼产生的原因与近视眼产生的原因一样，是玻璃体变混浊,思路分析,人眼中相当于凸透镜的主要结构有晶状体和角膜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像通

17、过其他组织就可以使人看见物体了近视眼产生的原因是晶状体太厚，折光能力太强使光会聚在视网膜前所以在眼睛前要放一个凹透镜进行矫正因此B正确,答：B (会根据人眼结构进行物理现象的分析),例18关于人眼所“见”，下列说法正确的是( ),A透过窗户玻璃看到的像都是实像,B通过近视眼镜看到的可能是虚像,C通过近视眼镜看到的一定是虚像,D人眼通过透明介质看到的像一定是实物的虚像,思路分析,根据光的折射规律，窗户玻璃对光线有折射作用，能使其形成的虚像平移近视眼镜是用凹透镜制成的，它是发散透镜，通过图39可以说明总是成正立、缩小的虚像而人的眼睛中的晶状体相当于凸透镜，它能使折射光线落在视网膜上形成实像,1、下

18、列现象中不是由于光的折射引起的是 （A）在河边看水中的鱼比它的实际位置浅些 （B）用放大镜看物体得到放大的像 （C）照相机的底片上得到缩小的像 （D）小孔成像,D,2、图中画出了光通过透镜前后的传播方向，在图中补画上适当类型的透镜。,4、小明在家做了这样一个实验：把一枚硬币放在一个没有水的碗里，把碗放在桌子上并慢慢向远处移动，直到眼睛刚好看不到为止。保持头部不动，缓缓地向碗中倒水，倒着、倒着，怪事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。 （1）小明认为这个实验说明了：光从水中斜射入空气中时光线向 （填：“靠近”或“远离”）法线方向偏折。 （2）小明用作图方法说明这个结论，下面四幅光路图中，正确的是

19、 。,远离,B,6、一塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上。对于下列讨论，正确的说法是 （A）薄膜上的积水相当于一个大的凸透镜，如果其焦点恰好能在干草处，干草有可能燃烧 （B）透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用 （C）起凸透镜作用的应是塑料薄膜 （D）水和塑料薄膜共同起凹透镜作用,A,8、在研究凸透镜成像的实验中，当烛焰离凸透镜20cm时，移动光屏，使光屏上成一清晰的放大的像，此时屏到凸透镜的距离为30cm，由此测得该凸透镜的焦距范围为_ ；再将烛焰移到距凸透镜30cm处，移动光屏使屏上成清晰的像，则像的性质为_ _.,10f15cm,倒

20、立缩小实像,9、用照相机拍摄物理课本某页的全部内容，课本应放在离照相机镜头_的位置上.若要改拍该页中的某一插图，应拉近课本与镜头的距离，同时还应 （选填增大、保持或减小）镜头与胶片的距离.,u2f,增大,讨论与交流,你有几种简易的方法,辨别某一透镜是凸 透镜,还是凹透镜?,方法一:“摸” 。通过比较透镜中央和边缘的厚薄加以辨别。（注意：为避免镜面磨损或弄脏，应先用很柔软的面巾纸把透镜包起来，再用手摸）,方法二:“看”。通过透镜去观察近处物体，看它成的像是放大还是缩小加以辨别。,方法三:“照”。通过透镜对平行光线是会聚还是发散加以辨别。,练习三,一、为了研究凸透镜成像的规律,应使烛焰、_、和_的中心大致在同一高度上。假设凸透镜的焦距是10cm,则 1.当烛焰离凸透镜30cm时,在光屏上会看到_、_、_像 2.当烛焰离凸透镜15cm时,在光屏上会看到_、_、_像 3.当烛焰离凸透镜8cm时,在光屏上不会看到像,但透过凸透镜能看到一个_、_、_像 二、小明给小雨照了一张全身像，小雨还想要一张半身像。那么小明应（ ） A.离小雨近一些且把相机的暗箱缩短 B.离小雨远一些且把相机的暗箱缩短 C.离小雨近一些且把相机的暗箱拉长 D.离小雨远一些且把相机的暗箱拉长,练习四,1.实像总是倒立的,虚像总是正立的(