八年级上册物理第五章透镜-知识点.doc

一、 透镜
1. 凸透镜和凹透镜
凸透镜：中间厚边缘薄的透镜（远视眼镜、老花镜）
凹透镜：中间薄边缘厚的透镜（近视镜）
一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。
如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫做薄透镜。我们只研究薄透镜。
2. 基本概念：
主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线。
光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。
3. 透镜对光的作用
① 凸透镜对光线起会聚作用，因此凸透镜也叫会聚透镜。
焦点：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，这个点叫做凸透镜的焦点（F）。凸透镜有2个实焦点。
焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距( f )。两边的焦距相等。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。
② 凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。
虚焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F)。凹透镜有2个虚焦点。
4. 光学中“会聚”和“发散”的含义。
折射后的光线相对于原来的方向靠近了主光轴，叫“会聚”。
折射后的光线相对于原来的方向远离了主光轴，叫“发散”。
5. 三条特殊光线

6. 三棱镜对光线的作用
通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜底边偏折。凸透镜和凹透镜都可看做是三棱镜的组合。
7. 如何测凸透镜的焦距
平行光会聚法测焦距：将凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧放张白纸，改变透镜和白纸间的距离，直到在白纸上找到一个最小最亮的光斑，用刻度尺量出光斑到透镜的距离即为焦距。
扩展：空心透镜
二、 凸透镜成像规律
1. 实验器材：
光具座、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏
2. 实验步骤：
a. 将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度（为了使像成在光屏中央）
b. 将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛
c. 移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止
d. 记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和正倒
e. 将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像
f. 继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？
3. 凸透镜成像规律
应用
照相机
测焦距
投影仪（幻灯机）

放大镜

★记忆口诀
实像异，虚像同。
分界点：一倍焦距分虚实正倒、二倍焦距分大小
实像的变化：物近像远大、物远像近小
虚像的变化：物近像近小、物远像远大（与实像相反）
无论实像、虚像，越靠近一倍焦距（焦点）像越大。
v <u，像距小，像小； v >u，像距大，像大。
4. 照相机
构造：
镜头（凸透镜）、光圈环（控制进光量）、快门（控制曝光时间）
若想扩大取景范围，应该增加镜头与景物的距离，缩短镜头到底片的距离。
拍远景时：增大物距，减小像距，像变小。
拍近景时：减小物距，增大像距，像变大。
5. 投影仪
构造： 灯泡、投影片、镜头、平面镜（改变光的传播方向，改变成像位置）、屏幕。
要想得到正立的像，投影片应该倒着放。
如果屏幕上的像偏左上，应该往左上方移动投影片。
凸透镜移动方向与像相同；物体移动方向与像相反。
6. 实像与虚像
实像：实际光线会聚成的像，能呈现在光屏上。（小孔成像、照相机、投影仪）
虚像：是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上。（平面镜成像、鱼变浅、放大镜成的像）
补充
凸透镜被遮挡或者破裂，像的形状、大小、位置不变，像变暗。
★凸透镜成像原理光路图。
凹透镜成像规律：同侧、正立、缩小、虚像。

三、眼睛和眼镜
1. 眼球构造
人的眼球好像一架照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状。
看近处物体：睫状体收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变强。
看远处物体：睫状体放松，晶状体变薄，对光的折射能力变弱。
2. 概念
远点：依靠眼睛调节所能看清的最远距离，正常眼睛的远点在无限远。
近点：依靠眼睛调节所能看清的最近距离，大约在10cm。
明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离，大约是25cm。
3. 眼睛与照相机的比较
照相机：镜头（凸透镜），光圈（控制进光量），底片（光屏），焦距不变，改变像距。
眼睛：晶状体与角膜（凸透镜），瞳孔（控制进光量），视网膜（光屏），像距不变，改变焦距。
共同点：都是倒立、缩小的实像。
4． 近视眼及其矫正
近视眼：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
成因：晶状体太厚（太凸，焦距太小），折光能力太强，远处某点的光会聚在视网膜前方。
矫正：利用凹透镜能使光线发散的特点，配戴用凹透镜制成的近视眼镜可以得到矫正。
5、 远视眼及其矫正（老花眼）
远视眼：只能看清远处的物体，看不清近处的物体
成因：晶状体太薄(太扁平，焦距太大)，折光能力太弱，近物的像成在视网膜的后方。
矫正：利用凸透镜使光会聚的特点，配戴用凸透镜制作的远视眼镜可以得到矫正。
6. 眼镜的度数
焦度：焦距的倒数，φ=1/f（焦距的单位为m）
眼镜度数：焦度的100倍，即100φ。
例: f =25cm，则φ=1/0.25=4m-1，近视眼镜－400度，远视眼镜（老花镜）+400度。

四、显微镜与望远镜
1. 显微镜
①构造：
反光镜：（凹面镜）会聚光线
物镜：靠近被观察物体的凸透镜
目镜：靠近眼睛的凸透镜
② 成像原理
物镜（相当于投影仪），f<u<2f，使被观察的物体成一个放大、实像。
目镜焦距较大，相当于放大镜，u<f，把物镜成的实像，再一次放大成虚像。
两次放大：倒立、放大的虚像。
补充：f目>f物，放大倍数m=m1·m2
2. 望远镜
①构造：
物镜、目镜
②成像原理
物镜的作用（相当于照相机），u>2f，使远处的物体在焦点附近得到一个缩小的实像。
目镜的作用（相当于放大镜），u<f，把物镜成的缩小实像，再一次放大成虚像。但仍比物体小。
望远镜成的像：倒立、缩小的实像。
补充：f物>f目 ，两个凸透镜的焦点是重合的。
放大倍数：（f物/ f目）·增倍镜，拉近距离，放大的是视角。
③ 应用
√望远镜的物镜的直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。
√除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜做物镜。（都能会聚光线）
√哈勃天文望远镜：把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。
√两个焦距不同的凸透镜一前一后看物体：（课本P104 ）
焦距短的靠近眼睛，远处物体被放大；
焦距长的靠近眼睛，远处物体被缩小；
两个凸透镜焦距相等，物体的大小几乎不变。
③ 视角
从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。
视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。