1、,第,3,课时,透镜及其应用,第一篇教材梳理,思维导图构建体系,考点一透镜,类型,凸透镜,凹透镜,结构特点,中间厚、边缘薄的透镜,中间薄、边缘厚的透镜,对,光线的作用,对光线具有,作用。,应用,:,投影仪、放大镜、照相机、远视眼镜,对光线具有,作用。,应用,:,近视眼镜,会聚,发散,1,.,凸透镜和凹透镜,2,.,三条特殊光线,(,完成光路图,),物距,、像距关系,物距,u,像距,v,像的性质,应用,正倒,放缩,虚实,位置,uv,u,2,2,v,异侧,照相机、摄影机,u=v,u=,2,v=,2,倒立,实像,异侧,等距法测焦距,uu,v,2,倒立,实像,异侧,幻灯机、投影仪,u=,不成像,获得平
2、行光、粗测焦距,vu,u,2,f,则焦距,f,应小于,50 cm,。,8,.,2019,自贡,小明同学用数码相机,(,可调焦距,),拍摄了同一花菜的两张照片,如图,3,-,7,所示,结合图片分析,下面说法不正确的是,(,),图,3,-,7,A,.,照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜,B,.,凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理,C,.,在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些,D,.,在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些,答案,C,解析,照相机的镜头是凸透镜,老花镜也是凸透镜,属于同一类透镜,故,A,正确,不符合题意。当,u,2,f,时,成倒立、缩小的实像,应
3、用于照相机和摄像机,故,B,正确,不符合题意。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,在物距不变的条件下,乙照片中的花菜大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故,C,错误,符合题意,D,正确,不符合题意。,9,.,2018,晋城模拟,如图,3,-,8,是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是,(,),图,3,-,8,A,.,手机到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距,B,.,墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像,C,.,制作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片,D,.,要使墙上的像变大,应增大手机与透镜间的距离,C,探究三眼睛
4、与眼镜,10,.,2019,枣庄,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。图,3,-,9,所示关于近视眼及其矫正的原理图正确的是,(,),A.,甲、乙,B.,甲、丁,C.,丙、乙,D,.,丙、丁,图,3,-,9,答案,A,解析,图甲的入射光线会聚在视网膜的前方,表示的是近视眼的成像情况,;,为了使光线会聚在后面的视网膜上,就需要使光线在进入人的眼睛以前发散一下,因此通过配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,即图乙能正确表示近视眼的矫正情况。图丙的入射光线会聚在视网膜的后方,表示的是远视眼的成像情况,;,远视眼是因为晶状体焦距太长,像落在了视网膜的后方,为了使光线会
5、聚在前面的视网膜上,就需要使光线在进入人的眼睛以前会聚一下,因此通过配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即图丁能正确表示远视眼的矫正情况。故选,A,。,11,.,如图,3,-,10,所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给,“,眼睛,”,戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是,(,),A,.,将蜡烛远离凸透镜,B,.,将光屏远离凸透镜,C,.,将光屏靠近凸透镜,D,.,将光屏和蜡烛同时远离凸透镜,C,图,3,-,10,突破探究凸透镜成像的规律,【,
6、设计和进行实验,】,1,.,实验器材,:,蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴。,2,.,实验前首先调节,烛焰,、凸透镜、光屏三者的,中心,大致在,同一高度,目的是,使像成在光屏的中央,。,3,.,当物距小于一倍焦距时,要在,光屏的一侧,透过透镜观察像。,4,.,实验过程中蜡烛因燃烧变短,屏上的像,向上,移动,将凸透镜向,下调,或将光屏向,上调,使像成在光屏的中央。,5,.,用纸板遮住透镜的一部分,:,光屏上的像,只会暗些,但还是一个完整的像,。,6,.,光屏上成清晰的像时,对调蜡烛与光屏的位置,光屏上,还能,成像,说明,光路可逆,。,【,数据处理和分析,】,7,.,设计实验数据记录表格,(,如下
7、表所示,),分析表格数据,可得出凸透镜成像规律。,透镜焦距,次数,物距,u/,cm,像,距,v/,cm,像的性质,虚实,大小,正倒,1,2,3,【,实验结论,】,8,.,凸透镜成像规律及应用,(,见考点二,),。,9,.,凸透镜成像动态规律,:,物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有,缩小、等大、放大三种,。物距越小,像距,越大,实像,越大,。,物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立、放大的虚像。物距越小,像距,越小,虚像,越小,。,【,交流、反思与改进,】,10,.,实验时光屏上,找不到像,的原因可能是,:,蜡烛在,焦点,或,在一倍焦距内,;,烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在,
8、同一高度,;,光具座不够长,。,11,.,在蜡烛和凸透镜之间加远,(,或近,),视眼镜,(,凸透镜和蜡烛位置不变,):,加远视眼镜,:,凸透镜对光有,会聚,作用,成像,靠前,将光屏,靠近,凸透镜,;,加近视眼镜,:,凹透镜对光有,发散,作用,成像,靠后,将光屏,远离,凸透镜。,12,.,换用焦距不同的凸透镜进行实验,保持物体距凸透镜的距离不变,若凸透镜,焦距变大,成像,靠后,则应将光屏向,远离,透镜的方向移动,才能得到清晰的像。,13,.,实验改进,:,用发光二极管代替蜡烛的好处,:,可增加物体的亮度,使成像,更清晰,;,所成的像,不会晃动,;,发光二极管安全、环保,;,高度不会变化,光屏高度
9、不用调节等。,例,小明在做,“,探究凸透镜成像规律,”,的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图,3-11,甲所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。,(1),由图甲可知,凸透镜焦距范围是,。,为准确测得该凸透镜焦距,小明让平行光正对凸,透镜照射,如图乙所示,光屏上出现一个最小、最,亮的光斑,则凸透镜的焦距,f=,cm,。,(2),图甲所示位置的成像原理与,(,选填,“,放大镜,”“,投影仪,”,或,“,照相机,”),的原理相同。若,将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向,(,选填,“,左,”,或,“,右,”),移动适当距离,可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像要,些。,图,3-1
10、1,6,.,5 cm,f,2,f,时,物体移动速度,像移动的速度。当,fu,2,f,时,物体移动速度,像移动的速度。,(,后两空均选填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”),增大,图,3-11,大于,小于,例,小明在做,“,探究凸透镜成像规律,”,的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图,3-11,甲所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。,(6),如图甲所示,若将蜡烛移至光具座上,45 cm,刻度线处,接下来的探究操作不必要的是,。,A,.,移动光屏,在光屏上寻找蜡烛的像,B,.,在凸透镜左侧透过凸透镜观察蜡烛的像,C,.,在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛的像,实验拓展,B,图,3-1
11、1,例,小明在做,“,探究凸透镜成像规律,”,的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图,3-11,甲所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。,(7),当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,如果透镜上有一只小虫在爬动,则光屏上的像的大小,将,(,选填,“,变大,”“,变小,”,或,“,不变,”),像的亮暗将,(,选填,“,变亮,”“,变暗,”,或,“,不变,”),。,图,3-11,不变,变暗,例,小明在做,“,探究凸透镜成像规律,”,的实验时,凸透镜的位置固定不动,在如图,3-11,甲所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。,(8),随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像,_,(,选填,“,向上,”
12、,或,“,向下,”),移动,此时应将透镜向,_,(,选填,“,上,”,或,“,下,”),移动。请你再另外指出用烛焰作为发光物体完成,“,探究凸透镜成像规律,”,实验存在的不足之处,:,_(,写出一点即可,),。,向上,图,3-11,下,烛焰容易受风影响而摆动,从而使成在光屏上的像清晰度不稳定,于是,小明用发光二极管代替蜡烛再次按图甲所示进行了实验,发现光屏上出现的像只有中间清晰,左右两侧却较模糊,小明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是,。,A,.,左右适当移动凸透镜,B,.,上下适当移动凸透镜,C,.,适当扭转凸透镜,D,.,更换焦距合适的凸透镜,C,图,3-11,(9
13、),图甲中,换用焦距较小的透镜,若蜡烛和凸透镜位置不变,想在光屏上仍成清晰的像,则光屏应,(,选填,“,靠近,”,或,“,远离,”),凸透镜。若小明又更换了一个凸透镜,使三者还处于如图甲所示的位置,并使三者中心在同一高度,在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到蜡烛的像,(,光具座足够长,),出现这种现象的原因可能是,_,_,(,写出一种原因即可,),。如果要估测该凸透镜的焦距,可以让烛焰距离凸透镜,此时像距就近似等于焦距。,靠近,图,3-11,物距小于,焦距,(,或物距等于焦距,),足够远,考点一凸透镜成像规律及其应用,1,.,2017,山西,16,题,3,分,小明做,“,探究凸透镜成像的规律
14、,”,实验时,在光屏上得到烛焰清晰、缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到,(,),A,.,倒立、放大的像,B,.,倒立、缩小的像,C,.,正立、放大的像,D,.,正立、缩小的像,A,2,.,2018,山西,37,题,3,分,如图,3,-,12,甲所示,在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸条。往杯中倒入适量水,透过水杯,看到一个箭头改变了方向,(,如图乙,),。这是为什么呢,?,要解决这个问题,首先应抓住影响这个问题的主要因素,:,圆柱形水杯装有水的部分具有,的特征,忽略掉影响这个问题的次要因素,:,物体的材质等,构建凸透镜模型进行研究。根据凸透镜成像规律可以判定,看到这个
15、方向改变的箭头是放大的,(,选填,“,实像,”,或,“,虚像,”),。凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有,(,选填,“,照相机,”,或,“,投影仪,”),。,中间厚边缘薄、透光,图,3,-,12,实像,投影仪,考点二探究凸透镜成像规律实验,3,.,2014,山西,36,题,4,分,在,“,探究凸透镜成像规律,”,的实验中,:,(1),小红先将凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点,如图,3,-,13,甲所示,这一操作的目的是,。,图,3,-,13,测量凸透镜的焦距,(2),实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示的位置时,小红看到在光屏上成
16、了一个烛焰清晰、,(,选填,“,放大,”“,等大,”,或,“,缩小,”),的像,这种成像规律在实际中的应用有,(,写出一种即可,),。要使烛焰在光屏上所成的像变小,蜡烛的位置不动,透镜应,(,选填,“,靠近,”,或,“,远离,”),蜡烛,同时调节光屏位置。,放大,图,3,-,13,投影仪,(,或幻灯机,),远离,4,.,2019,山西,31,题,4,分,在,“,探究凸透镜成像的规律,”,实验中,:,(1),小明将,LED,灯、焦距为,10 cm,的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在,。接着,小明调节,LED,灯、凸透镜至如图,3,-,14,所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒
17、立、,(,选填,“,放大,”“,缩小,”,或,“,等大,”),的实像。,图,3,-,14,答案,(1),同一高度,缩小,解析,(1),探究凸透镜成像规律时,要调节,LED,灯中心、凸透镜光心和光屏的中心在同一高度,使得像成在光屏的中央,;,由图可知,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。,4,.,2019,山西,31,题,4,分,在,“,探究凸透镜成像的规律,”,实验中,:,(2),把焦距为,10 cm,的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是,。,图,3,-,14,答案,(2),把,LED,灯向靠近凸透镜方向移动适当距离,(,开放性试题,答案合理即可,),解析,(2),换成焦距更小的凸透镜后,相当于增大了物距,则成像在光屏的前方,要使光屏上再次得到清晰的像,可以向前适当移动光屏,或者使像后移,即将,LED,灯靠近凸透镜适当距离。,4,.,2019,山西,31,题,4,分,在,“,探究凸透镜成像的规律,”,实验中,:,(3),小明选择,LED,灯代替平时常用的蜡烛做实验,其优点是,。,(,写出一条即可,),答案,(3),成像稳定,(,开放性试题,答案合理即可,),解析,(3)LED,灯亮度高,成像更清晰,;,不受外界环境影响,成像稳定。,