新人教版八年级上册物理第5章内能知识点全面总结10.pdf

5 5 透镜及其应用透镜及其应用 5.15.1 透镜透镜 知识点一、凸透镜和凹透镜知识点一、凸透镜和凹透镜 1 1、透镜的概念：、透镜的概念：透镜使用透明物质制成的、表面为球面一部分的光学元件。透镜能让光线透过去，在进入和离开透镜时，光经两次折射而改变光路，所以透镜是一种折射镜。根据透镜的形状，可把透镜分为两大类：如图甲所示，中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；如图乙所示，中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。一般透镜的两个表面中至少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，这种透镜叫做薄透镜。2 2、凸透镜和凹透镜的辨析、凸透镜和凹透镜的辨析 例如放大镜、老花镜的镜片都是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。有时一滴水也能形成一个凸透镜。3 3、主光轴和光心、主光轴和光心 物理名称 概念 图示 主光轴 通过两个球面球心的直线叫做主光轴（镜片的两个表面或至少一个表面是球面的一部分），简称主轴。画主光轴应用“点画线”光心 主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心，用字母“0”表示。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心 注意：理解主光轴和光心应注意两点：每个透镜都有且只有一条主光轴；透镜光心在主光轴上。知识点二、透镜对光的作用知识点二、透镜对光的作用 1 1、实验探究：凸透镜和凹透镜对光的作用、实验探究：凸透镜和凹透镜对光的作用 让光通过一块薄薄的平行玻璃板，光几乎是沿直线传播的，所以带着由平行玻璃板制成的眼镜，对我们的视力毫无影响。那么像近视眼镜（凹透镜）和老花眼镜（凸透镜）这样的透镜对光的传播有什么影响呢。探究：如图所示取一个凸透镜正对着太阳光，再把纸放在它的另一侧，来回移动纸面，可以得到一个最小、最亮的光斑。太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看成平行光，平行光经过凸透镜后，汇聚成一个细小的点，说明凸透镜对光具有会聚作用。探究：在凹透镜的四周加一屏障（屏障用硬纸板中间开一个圆孔制成）遮住从平行光源射向凹透镜周围的光，如图所示，可以在光屏上得到一个圆形光斑，光斑直径大于圆孔直径，将光屏向远离凹透镜方向移动，光斑变大。这个实验说明凹透镜对光有发散作用。2 2、结论：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此凸透镜又叫会聚作用，凹透、结论：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此凸透镜又叫会聚作用，凹透镜又叫发散透镜。镜又叫发散透镜。3 3、透镜原理、透镜原理 凸透镜对光的会聚作用的原理凸透镜对光的会聚作用的原理 如图所示，当光射到三棱镜的表面时，从空气进入三棱镜，光会发生折射，有光的折射规律可知，折射后的光会偏向底角，当光由三棱镜射出时，在与空气交界处又会发生第二次折射，继续偏向底角。同理，经下面的的三棱镜折射的光也会偏向底角，这两个三棱镜就会组合成一个中间厚、边缘薄的凸透镜，起到了对光的会透镜 种类 定义 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 聚作用。凹透镜对光的发散作用的原理凹透镜对光的发散作用的原理 如图所示，把两个三棱镜尖对尖放置，就构成了一个凹透镜的模型，原理可参考对上图的反洗，此时我们就明白凹透镜对光有发散作用了。知识点三、焦点和焦距知识点三、焦点和焦距 1 1、凸透镜的焦点与焦距、凸透镜的焦点与焦距 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，通常用字母点叫做凸透镜的焦点，通常用字母 F F 表示，焦点到凸透镜光心的表示，焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，通常用字母距离叫做焦距，通常用字母 f f 表示。凸透镜两侧各有一个焦点，表示。凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。两侧的两个焦距相等。如图所示 由于光路可逆，若把光源放在凸透镜的焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。如图所示。2 2、凹透镜的虚焦点、凹透镜的虚焦点 凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变的发散，且这些发散光线的反凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变的发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的汇聚点，所以叫凹透镜的虚向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的汇聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，如图所示。虚焦点到凹透镜光心的距离叫焦距，通常用字母焦点，如图所示。虚焦点到凹透镜光心的距离叫焦距，通常用字母 f f 表示。凹透镜表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点，两侧的两个焦距相等。两侧各有一个虚焦点，两侧的两个焦距相等。注意：凸透镜对光的会聚作用是由于光通过它的两侧表面时发生折射造成的。注意：凸透镜对光的会聚作用是由于光通过它的两侧表面时发生折射造成的。焦距的长短反映了凸透镜对光的会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强（光线通过凸透镜后焦距的长短反映了凸透镜对光的会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强（光线通过凸透镜后偏折程度大）。偏折程度大）。凸透镜的凸起程度决定了它的焦距长短：表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。每个凸透镜凸透镜的凸起程度决定了它的焦距长短：表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。每个凸透镜的焦距是一定的。的焦距是一定的。同种材料制成的凹透镜，表面越凹，焦距越短，发散能力越强，同一凹透镜的焦距是一定同种材料制成的凹透镜，表面越凹，焦距越短，发散能力越强，同一凹透镜的焦距是一定的。的。知识点四、透镜中的三条特殊光线知识点四、透镜中的三条特殊光线 1 1、凸透镜和凹透镜的三条特殊光线图示及说明、凸透镜和凹透镜的三条特殊光线图示及说明 凸透镜 凹透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，折射光线的传播方向不变 通过光心的光线经凹透镜折射后，折射光线的传播方向不变 通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴射出 射向凹透镜的光线，如果其延长线通过虚焦点，则该光线经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴射出，注意作图时过焦点的虚线一定要画出 跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后，折射光线通过焦点 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点，注意作图时过焦点的虚线一定要画出 2 2、凸透镜与凹透镜的比较、凸透镜与凹透镜的比较 种类 凸透镜 凹透镜 相同点 都是用玻璃等透明材料制成的，有一定的厚度，至少有一个表面是球面的一部分 概念 凡是中间厚、边缘薄的透镜，叫做凸透镜 凡是中间薄、边缘厚的透镜，叫做凹透镜 实物图 不 同 点 焦点 有两个实焦点 有两个虚焦点 光学 性质 5.25.2 生活中的透镜生活中的透镜 知识点一、照相机知识点一、照相机 1 1、问题探究：照相机的成像原理、问题探究：照相机的成像原理 探究过程：如图所示，制作一个模型照相机，纸筒 A 的一端嵌上一凸透镜，纸筒 B 的一端蒙上了一层半透明纸，相当于照相胶片。将 A 端朝向明亮的室外，眼睛观察半透明纸，适当调节 B 筒在A 筒中的深度，将在半透明纸上得到室外景物的清晰、倒立的像。探究归纳：照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏，来自物体的光经过透镜后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成一个倒立、缩小的像。如图所示。2 2、照相机的构造、照相机的构造 镜头：镜头：一般由几个透镜组成，相当于一个凸透镜。胶片：胶片：相当于光屏，机壳相当于暗室，胶片以透明塑料为基片，上面涂有感光材料。调焦环：调焦环：可以调节镜头的胶片的距离，在胶片上形成清晰地像。光圈环：光圈环：控制从镜头射入光线的多少，光圈上标的数字越小光圈越大，进入镜头的光线就越多。快门：快门：可以控制曝光时间，数字表示时间秒的倒数。数码相机用一种电荷耦合器件代提胶片，这种电荷耦合器件能把光信号转换成电信号，从而更方便地记录物体的像。3 3、照相机的使用、照相机的使用 为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰地像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远处景物时，镜头往后缩，离胶片近一些。调焦环上刻着数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。4 4、照相机成像的特点、照相机成像的特点 在使用照相机摄影（照相）时，具有以下特点：物体离照相机镜头的距离（物距）大于胶片离镜头的距离（像距）；物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（底片或胶片）的位置到镜头的距离越近，暗箱越短。照相机所成的像比物体小。像和物体在镜头（凸透镜）两侧。物体在胶片上成的是倒立、缩小的实像。注意：“缩小的像”与“像变小”两种情况含义不同，“缩小的像”是指物体所成的像的大小与物体大小相比较，像比物体小。而“像变小”是指物体后一次成的像比前一次成的像小，是通过比较前后两次像的大小而得出的。知识点二、投影仪知识点二、投影仪 1 1、问题探究：投影仪的成像原理、问题探究：投影仪的成像原理 投影仪能将较小的物体放大，让我们在屏幕上看到更清晰的像。现在会议室、教师用的投影仪，通常与电脑相连，电脑上的字或图被放大的原理与老师投影仪类似。投影仪是通过什么光学器具成像的，又是如何成像的。探究过程：如图所示，将投影片倒立放置在投影仪的载物台上，调节镜头，在屏幕上得到投影片上图案清晰地像；若将平面镜取下，则在天花板上得到投影片上图案清晰地像。对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上图案的光先经镜头（凸透镜）折射，再经平面镜反射就能在竖直屏幕上形成清晰的像，平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在竖直屏幕上成像。注意：像的倒立与正立的辨析 正立与倒立是指像与物体的关系，以物体的状态为标准，若像的状态与物体的状态一致，则说像是正立的；若颠倒则说像是倒立的。像的“倒立”指像的上下位置与物体的上下位置颠倒，还要注意凸透镜成倒立的像时，像与物体的左右也是颠倒的。2、投影仪的构造，如前图所示。镜头：凸透镜（1 个），用来成像 螺纹透镜（聚光镜）：为一组（2 块）较大的塑料螺纹透镜，相当于凸透镜，其作用是会聚光，用来增加投影片的亮度。光源：碘钨灯（一种比白炽灯亮很多的灯泡），其作用是用来照亮投影片。平面镜：反光镜，其作用是改变光的传播方向。屏幕：相当于光屏，用来显示投影仪所成的像。3、投影仪成像的特点 投影片到镜头的距离（物距）小于镜头到屏幕的距离（像距）；投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大；投影仪在屏幕上所成的像比投影片上图案大；投影片和它的像在镜头的两侧；投影片在屏幕上所成的是倒立、放大的实像。知识点三、放大镜 1、放大镜成像 放大镜是凸透镜，是最常用的光学仪器之一。放大镜能将细小物体放大。将放大镜镜片放在物体上方适当的位置，透过放大镜我们可以看到一个正立、放大的虚像。2、放大镜成像特点 所观察的物体被放大了；物体和虚像在放大镜的同侧；放大镜离物体越近（即物距越小），所成的虚像越小，放大镜离物体越远，所成的虚像越大；如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的虚像便消失了；物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。知识点四、实像和虚像 1、凸透镜既可以成实像，也可以成虚像，其区别和相同点如下表所示 像的性质 实像 虚像 成像的 示意图 区别 实像由实际光线会聚而成，能用屏幕承接，能使胶片感光，能用眼睛观察到，物、像分别在凸透镜两侧。实像都是倒立的 虚像不是实际光线会聚而成的，而是由折射光线的反向延长线相交而成的，不能用屏幕承接，只能用眼睛观察到，物、像位于凸透镜同侧。虚像都是正立的 相同点 都能用眼睛观察到，都能用照相机拍成照片 2、举例 实像：如图所示 虚像：如图所示 注意：正确区分面镜成像和透镜成像，要注意把握二者的实质：面镜由反射成像，透镜由折射成像。5.35.3 凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律 知识点：探究凸透镜成像的规律知识点：探究凸透镜成像的规律 提出问题：凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系 注意：在凸透镜成像中，物体到凸透镜的距离叫物距（注意：在凸透镜成像中，物体到凸透镜的距离叫物距（u u），光屏到凸透镜的距离叫像距），光屏到凸透镜的距离叫像距（v v）。）。猜想与假设：照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而使用投影仪时，物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，看来像是放大的还是缩小的，可能跟物体和像相对凸透镜的距离远近有关。无论是照相机还是投影仪，物体和所成的像位于凸透镜两侧，而通过放大镜观察物体，物体和像位于凸透镜的同侧，看来像的倒正很可能跟像与物体是否在凸透镜的同侧有关。进行实验与收集证据：（1）利用太阳光聚焦法测定凸透镜的焦距，所选透镜的焦距为 10cm。（2）如图所示，在光具座上将凸透镜放在蜡烛和光屏之间，点燃蜡烛，为使烛焰的像成在光屏中央，应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心三者大致在同一高度。（3）把蜡烛放在物距大于二倍焦距的位置，即 u2f，沿直线移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距 u，重做实验。（4）把蜡烛移向凸透镜，使蜡烛与凸透镜间的距离等于二倍焦距，即 u=2f，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。（5）把蜡烛在移近凸透镜，让物距在一倍焦距与二倍焦距之间，即 fu2f，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。改变物距 u，重做实验。（6）把蜡烛继续移近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，即 u=f，移动并观察光屏，看是否能够成像。（7）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，即 uf，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗？从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰，记录像的倒正、大小。改变物距 u，重做实验。将实验数据和观察结果填入下表中。（凸透镜的焦距 f=10cm）物体到凸透镜的距离（物距 u）/cm 光屏上的像到凸透镜的距离（像距 v）/cm 光屏上像的性质 40（u2f）13.3（fv2f）倒立的，缩小的 30（u2f）15（fv2f）倒立的，缩小的 20（u=2f）20（v=2f）倒立的，等大的 15（fu2f）30（v2f）倒立的，放大的 13.3（fu2f）40（v2f）倒立的，放大的 10（u=f）光屏上没有像 8（uf）光屏上没有像，但眼睛在蜡烛异侧，透过凸透镜能观察到正立的放大的像。注意：实验前，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是保证烛焰的像能成在光屏中央。在同一个物距范围内取两组以上的物距深究凸透镜成像的规律是为了排除偶然因素，使实验结论更具有普遍性。在探究物距满足 fu2f 的成像情况时，物体不能太靠近焦点，否则像离凸透镜太远，像也太大，光屏可能无法接收。凸透镜成像规律凸透镜成像规律 物距物距 u u：物体到凸透镜光心的距离 像距像距 v v：光屏到凸透镜光心的距离 像的性质 物距 u 和焦距 f 的关系 正立倒立 缩小放大 实像虚像 像的位置 像距 v 和焦距 f 的关系 应用举例 u u2f2f（1 1、2 2）倒立倒立 缩小缩小 实像实像 异侧异侧 f fv v2f2f 照相机照相机 u=2fu=2f（3 3）倒立倒立 等大等大 实像实像 异侧异侧 v=2fv=2f 确定焦距确定焦距 f fu u2f2f（4 4、5 5）倒立倒立 放大放大 实像实像 异侧异侧 v v2f2f 投影仪投影仪 u=fu=f（6 6）不成像不成像 确定焦距确定焦距 u uf f（7 7、8 8）正立正立 放大放大 虚像虚像 同侧同侧 放大镜放大镜 特殊点特殊点 u=2fu=2f 放大像和缩小像的分界点放大像和缩小像的分界点 u=fu=f 虚像和实像，正立和倒立，像、物同侧和异侧的分界点虚像和实像，正立和倒立，像、物同侧和异侧的分界点 凸透镜所成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同凸透镜所成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；虚像都是正立的，且像、物位于凸透镜的同侧。侧。动态特征：即从动态特征：即从 1 18 8 物体移动，成像分别为物体移动，成像分别为 1 18 8（6 6 位置不成像）位置不成像）成实像（15），像（15）物距减小，像距增大，像变大（物近像远像变大），反之，物远像远像变小 成虚像（78），像（78）物距减小，像距减小，像变小（物近像近像变小），反之，物远像远像变大 动态特征的应用（照相机、投影仪、放大镜的调节）动态特征的应用（照相机、投影仪、放大镜的调节）照相机 用照相机照相时，要让胶片上的像大一些或先拍远处物体再拍近处物体时，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，镜头离被照物体近一些，胶片离镜头要远一些，即镜头前伸，暗箱拉长 投影仪 使用投影仪时，要是屏幕上的像大一些，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，投影片离镜头要近一些，屏幕离镜头要远一些。放大镜 使用放大镜观察物体时，要想让被观察的物体大一些，由凸透镜成虚像时“物远像远像变大”的规律，放大镜离被观察物体要稍远一些，但物体要始终放在放大镜一倍焦距之内。5.45.4 眼睛和眼镜眼睛和眼镜 知识点一、眼睛知识点一、眼睛 1 1、眼球的结构、眼球的结构 如图所示，眼睛由一层坚韧的膜包着，这层膜起到保护眼球的作用，这层膜在眼球前部凸出的透明部分称为角膜。眼球里有一个透明囊状物，叫做晶状体。晶状体和角膜之间充满着无色透明的液体是水样液，晶状体和后面的视网膜之间充满着无色透明的胶状物是玻璃体。角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜。2 2、眼睛的视物原理、眼睛的视物原理 眼球好像一架照相机，眼睛观察物体时，物距都大于二倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。3 3、眼睛的调节、眼睛的调节 眼睛的调节作用：正常的眼镜无论是眺望远景还是看近物，都能看清楚。从凸透镜成像分析，那就是物距变大时像能成在视网膜上，物距变小时，像仍然能成在视网膜上。光屏未移动，像距不变，居然都能成像，奥秘何在呢？原来，眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，焦距变大，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，焦距变小，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。可见，眼睛就像一架可以变焦距的高级照相机。远点与近点：眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，也就是晶状体变得最扁时，所能看清的最远极限点叫做远点。正常眼的远点在无限远处，从无限远处物体射入眼睛的光近似平行光线，像恰好成在视网膜上。当睫状体极度张紧时（使劲看近物时），晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时所能看清的最近极限点叫做近点。正常眼的近点在离眼睛约 10cm 的地方。在合适的照明条件下，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，这个距离叫做明视距离。4 4、眼睛与照相机的对比、眼睛与照相机的对比 眼睛 照相机 构造 成像 原理 凸透镜 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜 镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜 光屏 视网膜 胶片 注意：人眼看物体的原理与照相机的工作原理相似，但有本质的区别：照相机镜头（凸透镜）的焦距是不可变得，而人眼的“凸透镜”的焦距是可变的。知识点二、近视眼及其矫正知识点二、近视眼及其矫正 1 1、近视眼的特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。、近视眼的特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。2 2、形成近视眼的原因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自、形成近视眼的原因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜上，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，导致视网膜上远处某点的光会聚在视网膜上，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，导致视网膜上得不到清晰的像。得不到清晰的像。如图。3 3、近视眼的矫正：矫正近视眼，应使它的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使射入的光、近视眼的矫正：矫正近视眼，应使它的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使射入的光线先经凹透镜变的发散一些再射入眼睛，会聚点就能够移到视网膜上。线先经凹透镜变的发散一些再射入眼睛，会聚点就能够移到视网膜上。如图，近视眼应佩戴用凹透镜制成的近视眼镜进行矫正。4 4、近视眼的防治：平时看书时，要注意用眼卫生，眼睛与书之间保持一定的距离，坐姿端、近视眼的防治：平时看书时，要注意用眼卫生，眼睛与书之间保持一定的距离，坐姿端正、间隔休息、远眺等。正、间隔休息、远眺等。知识点三、远视眼及其矫正知识点三、远视眼及其矫正 1 1、远视眼的特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。、远视眼的特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。2 2、产生远视眼的原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自、产生远视眼的原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有汇聚成一点，就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能近处某点的光还没有汇聚成一点，就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体，看到模糊不清的物体，如图。3 3、远视眼的矫正：远视眼成像在视网膜之后，因此要矫正远视眼应使会聚点前移，可配戴用、远视眼的矫正：远视眼成像在视网膜之后，因此要矫正远视眼应使会聚点前移，可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，凸透镜制成的远视眼镜，如图，使入射的光线经凸透镜会聚后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上。知识点四、眼镜的度数知识点四、眼镜的度数 我们经常听说某同学高度近视，戴-800 度的眼睛，什么是眼镜的度数？前面我们已经学过透镜的焦距 f，并且已经知道，焦距越短，折光本领越大。透镜焦距的倒数叫透镜的焦度，焦距以米为单位时，眼镜片度数是透镜焦度乘 100.如一近视镜片的度数为-200 度，则该镜片的透镜的焦距为-0.5m，是凹透镜。再如焦距为 1/3m 的凸透镜，则该透镜制成的镜片的度数为+300 度，是远视镜片。拓展：透镜焦度常用字母表示，则=1/f；眼镜度数常用字母眼镜度数常用字母 D D 表示，则表示，则 D=100D=100=100=1001/f=100/f1/f=100/f。注意：凹透镜的焦距为负值，因而近视眼镜的度数为负数；凸透镜的焦距为正值，因。注意：凹透镜的焦距为负值，因而近视眼镜的度数为负数；凸透镜的焦距为正值，因而远视眼镜的度数为正数。而远视眼镜的度数为正数。5.55.5 显微镜和望远镜显微镜和望远镜 知识点一、显微镜知识点一、显微镜 一般的放大镜，放大的倍数有限，像植物的细胞、金属的结构、细菌、微生物等，在放大镜下是无法观察的，要想看清就需用放大倍数更高的显微镜。如图，显微镜由两组位于镜筒两端的透镜组成，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。显微镜的结构及作用自上而下分别为：目镜：靠近眼睛的凸透镜，其作用相当于一个普通的放大镜；物镜：靠近被观察物体的凸透镜，其作用相当于投影仪的镜头；载物台：承载被观察的物体；反光镜：增加光的强度，照亮被观察的物体。2 2、显微镜的作用：用于观察细微的物体或物体上的细微部分。、显微镜的作用：用于观察细微的物体或物体上的细微部分。3 3、显微镜的原理、显微镜的原理 物镜的作用相当于投影仪的镜头，被观察物体 AB 首先通过物镜 L1成一个倒立、放大的实像 AB，这个实像落在了目镜 L2的焦点以内；目镜 L2相当于一个放大镜，把物镜 L1形成的放大的实像再次放大，得到正立、放大的虚像 AB，这样就可以看到肉眼看不见的微小物体了，所以经物镜 L1所成的像 AB，应当在目镜 L2的焦点以内。由目镜得到的像 AB，其视角比用眼直接观察 AB 时的视角要大得多，像的视角越大，看的越清楚（人眼只能看清大小为 0.1mm 左右的细节）。显微镜大大提高了人眼的观察能力，好的显微镜能把微小物体放大 2103倍，看清 0.2m 的结构，能观察到细胞的构造，要想观察更小的结构，光学显微镜就无能为力了。电子显微镜出现后能观察到单个分子，放大倍数通常都在 80 万倍，扫描隧道显微镜则能更进一步看到单个原子。4、视角、视角 我们都会有这样的体会：同一个物体，离我们远时感到非常小，离我们近时感到非常大。例如天上飞的飞机，在空中时我们感觉它与一只大鸟相仿，降落后，却很大，为什么呢？原来一个物体能不能被看清楚，跟物体在视网膜上的像的大小有关。视网膜上的像越大，受到刺激的感光细胞越多，眼睛对物体的细微部分分辨的就越清楚。如果物体在视网膜上的像小到只落在一个感光细胞上，那么眼睛就觉得这个物体只是一个点。视网膜上像的大小取决于被观察物体对眼睛的光心所张的角，即从物体两端向眼睛的光心 O 所引两条直线间的夹角，这个角就是视角。视角的大小取决于物体的大小和物体到眼睛的距离。如图甲、乙所示，两个相同的物体距离眼睛远近不同，分别从物体的两端向眼睛引两条光线，可见甲位置物体对眼睛所成的视角1 大于乙位置物体对眼睛所成的视角 2，所以人感觉到同样的物体近时大远时小，可见人们感觉到的物体的大小取决于物体对我们的眼睛所成的视角的大小，而视角的大小与物体到眼睛的距离有关。如图甲、丙所示，两物体到眼睛的距离相同，两物体大小不同，可见甲位置物体对眼睛所成的视角1小于丙位置物体对眼睛所成的视角3，所以人感觉到同样距离处的物体，大的物体感觉大，小的物体感觉小，可见物体对眼睛所成视角的大小与物体本身的大小也有关。知识点二、望远镜知识点二、望远镜 1、作用：望远镜是用来观察远方物体的一种光学仪器。、作用：望远镜是用来观察远方物体的一种光学仪器。2、构造：、构造：以开普勒望远镜为例，望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观察物体的叫做物镜，与显微镜不同，望远镜物镜的焦距长而目镜的焦距短。3、原理：、原理：物镜使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。经过目镜后成正立、放大的虚像。两次成像，先缩小，后放大，最终观察到的是倒立、缩小的虚像。望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但能使很远处的物体成像在眼前，好像物体被“拉近”了，所以用望远镜能看清楚远处的物体，甚至可以观察遥远的星辰。4、望远镜对视角的作用：、望远镜对视角的作用：望远镜能使我们观察远处物体的视角变大，远处物体经物镜成的像离眼睛很近，加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。如图所示。5、显微镜与望远镜的对比、显微镜与望远镜的对比 显微镜 望远镜 结构 目镜 一组透镜，作用相当于一个凸透镜 一组透镜，作用相当于一个凸透镜 物镜 一组透镜，作用相当于一个凸透镜 一组透镜，作用相当于一个凸透镜 物镜 细微物体经物镜成倒立、放大的实像；物体到物镜光心间的距离 u，fu2f，所成实像与光心间的距离 v2f 远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，物镜焦距长；口径越大越好，以便会聚更多光线成更明亮的像；物体到物镜光心间的距离u 远大于 2f，所成实像与光心间的距离 vf，在焦点 F 外侧，靠近焦点 F 工作 原理 目镜 以物镜所成实像为物体再次成像；实像与目镜光心间的距离 uf，成正立、放大的虚像；像“物”同侧，可以直接用眼睛看到 以物镜所成实像为物体再次成像，目镜焦距短，实像与目镜光心间的距离 uf，成正立、放大的虚像；像“物”同侧，可以直接用眼睛看到 使用方法 物体的像在视野中偏哪侧就往哪侧移物体；看到物体越大，观察面越小，光线越弱；看到物体越小，观察面越大，光线越强 物体的像在视野中偏向哪侧，则往其对侧移镜头；物镜尺寸越大看，看得越远；物镜尺寸越小，看的越近 常见种类 光学显微镜、电子显微镜、扫描隧道显微镜 折射式望远镜：开普勒望远镜；伽利略望远镜。反射式望远镜 视角 物体两端与眼睛光心间的夹角，距离越远，视角越小；我们看到的物体的大小取决于视角的大小；视角大看到的物体大，视角小看到的物体小 共同特点 目镜成正立、放大的虚像，可直接用眼睛看到 知识点三、探索宇宙知识点三、探索宇宙 德国科学家开普勒发现了行星运动的规律，英国科学家牛顿又进一步证明了行星围绕太阳运行是受到“万有引力”的作用，从而进一步揭示了宇宙的秘密。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星等行星围绕它运行，地球在离太阳比较近的第三条轨道上。月球时地球的卫星，不停地绕地球运动。我们的宇宙中拥有上千亿个星系，银河系只是这上千亿个星系中的一个。银河系由几千亿颗恒星构成，呈“铁饼”形，直径约为 10 万光年。太阳系是银河系的一员，与众多恒星一起，围绕银河系中心运动着。现在，用射电望远镜已能观测到约 130 亿光年外的宇宙空间情况，但仍没有找到宇宙的边缘。