初二物理 第五章 透镜及其应用.doc

第五章 透镜及其应用第一节 透镜一、基本概念1、透镜的概念：（1）透镜有两类：中间厚，边缘薄的叫 。中间薄，边缘厚的叫 。（2）主轴：通过两个球面球心的直线叫透镜的 。（3）光心：光线通过透镜上某一点时，光线传播方向不变，这一点叫 。（4）焦点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点（经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点）这一点叫透镜的 ，符号为 ； 焦点到光心的距离，叫 ，用 （符号）表示。2、凸透镜的光学性质： （1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过 ；过 的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；过 的光线方向不变。（2）凸透镜对光线有 作用，所以又叫 透镜。（3）凹透镜对光线有 作用（如图四），所以又叫 透镜。3、认识专业术语图5.12 主光轴和光心是研究透镜时常用的两个科学术语图5.11 凸透镜和凹透镜（1）如图5.1-1，图中甲是 透镜。它们的特点是；图中是凹透镜的是 图。它们的特点是。（2）如图5.12所示，这是研究透镜时常用的两个科学术语，主光轴和光心.组成透镜的两个球的球心连线叫.在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫透镜的，可以认为透镜的光心就在透镜的中心.二、例题精讲题型一、光学器具及对光线的作用辨识例1、如图所示的6块光学元件。要使下面的光路图成立，虚线框内应单独放入的镜是 （ ）或或或或例2、观察右图，其中_是凸透镜，其特征是_；_是凹透镜，其特征是_。图（6）例：图（6）中，哪是凸透镜，哪是是凹透镜？（注意抓住凸透镜和凹透镜的特点。）题型二、光学器具对光线的作用辨识例：画出下列图（7）中的入射光线或折射光线。图（7）例：在图（8）中填上合适的透镜。（判别是什么透镜时，必须比较光线：先将入射光线用虚线延长，若折射后图（9）图（8）的光线向主光轴偏折，就是凸透镜；若向主光轴外偏折就是凹透镜。）知识归纳：FF图（4）、辨别凸透镜和凹透镜凸透镜：中间厚、边缘薄的叫凸透镜。注意：不要管它的形状，只要抓住它的特点：中间厚、边缘薄即可。（1）特点：对光有会聚作用。（2）记住右图中三条特殊的光线的画法。（3）焦点：凸透镜使平行于主光轴的光线会聚于一点 这个点叫焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦距。（4）凸透镜的作用：放大镜、照相机的镜头、投影机的镜头、显微镜的镜头、老花镜镜片。FF图（5）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。注意：不要管它的形状，只要抓住它的特点：中间薄、边缘厚即可。（1）特点：对光有发散作用。（2）记住三条特殊光线的画法。（3）凹透镜的焦点是虚焦点。（4）凹透镜的作用：近视眼镜片3、凸透镜又叫会聚透镜，凹透镜又叫发散透镜。注意：凸透镜、凹透镜的三条特殊的光线必须记熟：知道入射光线会画折射光线，知道折射光线会画入射光线。题型三、粗侧凸透镜的焦距例：粗侧凸透镜焦距的方法：方法（1）：拿一个凸透镜正对着太阳光，让光通过凸透镜照到白纸上，移动凸透镜使光斑，用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离，即为该凸透镜的。方法（2）：在光具座上，让光源的光正照到凸透镜，移动光源和光屏，找出光屏上有的点，用测出光屏与凸透镜的距离，即为焦距。题型四、凸透镜的焦距与会聚能力的关系例：.如图A、B是两个直径相同的凸透镜，它们的焦距分别是3 cm和5 cm，按照实际尺寸画出平行光经过它们之后的径迹，哪个凸透镜使光偏折得更多些？结论：图偏折得厉害，图偏折得不厉害.焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距越短的凸透镜会聚作用越.凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越。每个凸透镜的焦距是一定的.题型五、如何利用凸透镜得到平行光例：要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？方法（1）：用激光演示器从焦点以外射向凸透镜的光，通过凸透镜的光（会、不会）变为平行光.方法（2）：用激光演示器从焦点以内射向凸透镜的光，通过凸透镜的光（会、不会）变为平行光.方法（3）：用激光演示器从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后（会、不会）变为平行光.结论：经过的光通过凸透镜后变成平行光。利用前面学过的光路是可逆的知识，光通过凸透镜两侧表面发生折射。折射时光路是可逆的。平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处，那么，焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来.第二节 生活中的透镜&第三节 凸透镜成像的规律一、基本概念1、实像和虚像（1）实像：由光线实际会聚而成， （能/不能）呈现在屏幕上的像。 （2）虚像：不是由光线实际会聚而成， （能/不能）呈现在屏幕上的像。 （3）实像和物体位于凸透镜的 （同/异）侧；虚像和物体位于凸透镜的 （同/异）侧2、照相机 普通照相机前面的镜头由一组透镜组成，作用相当于一个 ；来自物体的光经过照相机镜头后会聚在 上，形成被照物体的 （实/虚）像。根据 原理，所成的像是 立的。由于物体离照相机镜头比较远，所以像是 （放大/缩小）的。3、投影仪、幻灯机投影仪上有一个相当于 的镜头，来自于投影片的光，通过 后会聚在天花板上 ，形成图案的 （实/虚）像。因此，投影仪会在光路上设置一块 镜来改变光的传播方向，使像成在悬挂在墙壁上的屏幕上。根据 原理，所成的像是 立的。由于物体离投影仪镜头比较近，所以像是 （放大/缩小）的。幻灯机的成像原理和投影仪一样。4、放大镜 放大镜观察物体时，离物体要比较 （近/远），所看到的是 、 的 像。5、凸透镜成像的规律：根据图（10）中的成像规律可知：FF2F2FABCDABCD（1）、物体在2F以外，成 、 的 像，像成在 之间；（2）、物体在两倍的焦点上，成 、 的 像，像也在 上；（3）、物体在一倍和两倍的焦距之间，成 、 的 像，像在 以外；（4）、物体在1倍焦距以内，成 、 的 像，像和物在 （同/异）侧。归纳：A、物体靠近透镜，像就 透镜。B、像大，像距 。C、物体在一倍和两倍焦距之间，像就在 之外。 物体在两倍的焦距以外，像就在 之间。6、探究凸透镜成像的实验：（1）仪器： 、 、 、 （2）步骤：估计好透镜的 ；从左向右依次放好：蜡烛、 、 ；调节好烛焰、透镜中心、光屏中心在同一 （目的：使像成在 上）；将点燃的蜡烛移到两倍焦距以外，前后移动 ，使光屏上成一个清晰的像，并记录好物距和像距。再移动蜡烛，移动光屏，使光屏上再次成一清晰的像。（重复以上实验，将记录的数据进行分析，得出结论）二、例题精讲题型一、凸透镜成像及应用：（1）物体到凸透镜的距离 时，能成 立的、 的 像； 就是利用这一原理制成的。（2）物体到凸透镜的距离 时，能成 立的、 的 像； 就是利用这一原理制成的。（3）物体到凸透镜的距离 焦距时，能成 立的、 的 像； 就是利用这一原理制的。题型二、探究凸透镜成像的条件例1、凸透镜成像的规律 照相机，投影仪，放大镜的原理（1）实验：实验时点燃蜡烛，使 、 、 大致在同一高度，目的是： 若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： （2）实验结论：（凸透镜成像规律）（3）对规律的进一步认识：一焦分虚实，二焦分大小；虚像同正立，实像异侧倒；物近像远大，物远像近小。（4）成实像时，物距、像距与像的大小之间的关系：物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）成虚像时，物距、像距与像的大小之间的关系：物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）题型三、 凸透镜成像的条件及应用例1、晓羽用焦距为8cm的放大镜观察蝴蝶标本，他想看清楚标本的细微之处，这时放大镜与蝴蝶间的距离应为（ ）A、等于8cm B、小于8cm C、大于8cm D、在8cm与16cm之间例2、有一次小明参加集体照，但奇怪的是，他明明参加了，结果却小明不在集体照中，根据你所学的知识，拍照时照相的人忘记了（ ）A、把照相机向人移远，同时拉长暗箱 B、把照相机向人移近，同时拉长暗箱C、把照相机向人移远，同时缩短暗箱 D、把照相机向人移近，同时缩短暗箱例3、一物体经过透镜成的像为，图中能正确反映这种情况的是（）例4、一个物体经凸透镜成像于光屏上，若用一小圆纸片遮住该凸透镜的中心部分，结果应是 ( ) 像的中心部分消失，其余部分则保存 仍能成完整的像，但像比原来变暗了 与原来的像完全一样，无任何变化 中心部分变暗，其余部分无任何变化例5、在凸透镜两倍焦距以外的地方，沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒AB，如图420所示，则形成的像AB为( )A.比实物短，且A端比B端细B.比实物短，且B端比A端细C.比实物长，且A端比B端细D.比实物长，且B端比A端细例6、一物体沿凸透镜的主轴移动，当物距为30 cm时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移至物距为15 cm时，它的像一定是( )A.放大的实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像例7某同学将点燃的蜡烛放在距凸透镜14 cm处时，在光屏上得到了一个缩小的像.这个凸透镜的焦距可能是( )A. 6 cmB. 7cmC. 10 cmD. 20 cm过关练习：1已知凸透镜的焦距是f，要想得到把物体的高放大4倍的实像，则物距u应满足的条件是( ) Au4f B2fuf Cuf。 Du=4f2放映幻灯时，幻灯片到镜头距离为10厘米，屏幕上得到正立、放大的像，若幻灯片距镜头为4厘米时，屏幕上将( )A得到正立、缩小的像 B得到正立、放大的像 C得到一个小的光斑 D不能在屏幕上看到像3烛焰发出的光，经凸透镜在屏上生成一实像如果在屏上所生成的像再大些，并保持清晰应( )A把凸透镜适当向屏移动，其他不动 B使屏适当远离透镜，其他不动C把凸透镜向烛焰适当移近，并适当减少屏和凸透镜间距离D把烛焰向凸透镜适当移近，并适当增大屏与凸透镜间距离4在使用照相机时，下列做法中正确的是( )A.拍摄远景时，应当将镜头向前伸 B.拍摄近景时，应当将镜头向前伸C.阴天拍摄景物时，应当开大光圈 D.阴天拍摄景物时，应当缩小光圈5照集体像时，发现有人没进入镜头，应先要调节照相机，再（ ）A.增大物距，使照相机后移 B.减小像距，可缩短暗箱长度 C.增大进光量，开大光圈 D.将快门数字调大6将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20 cm的纸上接到一个很小的亮斑.当将一个物体放在距这个透镜50 cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（ ）A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像7关于像，下列说法中正确的是A.凸透镜成虚像时，因用光屏接收不到，所以人眼也看不到B.虚像都是由光的反射形成的，实像都是由光的折射形成的C.虚像总是放大的，实像有时是放大的有时是缩小的 D.虚像用眼可以看到，用光屏接收不到8将一个物体放在距凸透镜20 cm处时，用光屏可接收到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是（ ）A.20 cm B.10 cm C.30 cm D.15 cm9某同学在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛到光屏的距离为60 cm，他想在光屏上成一个与蜡烛等大的像（保持蜡烛到光屏的距离不变），应选择的凸透镜是（ ）A.焦距大于30 cm的 B.焦距小于30 cm的 C.焦距等于30 cm的 D.焦距等于15 cm的10在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛到光屏的距离为50 cm保持不变，某同学将一个焦距为10 cm的透镜从光屏移向蜡烛的过程中，下列说法正确的是（ ）A.能在屏上成一次清晰的像 B.能在屏上成二次清晰的像 C.能在屏上成三次清晰的像 D.不能在屏上成清晰的像13放幻灯时，银幕上出现了一面旗，它的形状与图中的A相似，则幻灯机上的旗应是图中（ ）14如图所示，一束光通过放在O处的光学元件后改变了传播方向则O处的光学元件（ ）A只能是平面镜 B只能是凸透镜C只能是凹透镜 D平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能15探究“凸透镜成像规律”时，得到以下一组数据.当物体距透镜30 cm时，可在凸透镜另一侧得到一个清晰的像的性质光屏到蜡烛间的距离（cm）倒立、等大的像40A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像 C.正立放大的虚像 D.正立缩小的实像16利用凸透镜不能得到：（ ）A放大实像 B放大虚像C缩小实像D缩小虚像17.对于物体放在一个平面镜前或一个凸透镜前所成的像，下列说法正确的是（ ）A平面镜和凸透镜都能成放大的像 B平面镜和凸透镜都能成缩小的像C平面镜和凸透镜都能成实像 D平面镜和凸透镜都能成虚像18.把凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑 若将一物体放在此透镜的主光轴上距透镜30cm处，则在透镜的另一侧可得到一个（ ）A倒立放大的实像 B倒立缩小的实像 C正立放大的虚像 D正立缩小的虚像19.物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40厘米处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能为（ ） A 40厘米 B 30厘米 C 20厘米 D 10厘米20.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图中所示位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这种成像原理可以制成：（ ）A照相机 B幻灯机C放大镜 D潜望镜第四节 眼睛和眼镜一、基本概念1、眼睛看物体的原理：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 ，把来自物体的光会聚在 上，形成物体的 、 的 像。分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。2、眼睛通过睫状体来改变 的形状：当睫状体放松时， 比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在 上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时， 变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光也就刚好会聚在 上，眼睛可以看清近处的物体； 正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 ，这个距离叫做 距离。3、近视眼及其矫正：近视眼只能看清 处的物体，不能看清 处的物体。形成原因是晶状体太厚，折光能力太 ，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 方。矫正方法是佩戴 镜。4、远视眼及其矫正：近视眼只能看清 处的物体，不能看清 处的物体。形成原因是晶状体太薄，折光能力太 ，或者眼球在前后方向上太短，因此来自远处某点的光会聚在视网膜 方。矫正方法是佩戴 镜。二、例题精讲：题型一、光学器具及对光线的作用辨识例1、 如图 3-5所示，眼睛像一架神奇的照相机，晶状体加角膜相当于照相机的 镜，视网膜相当于照相机的 ，外界物体在视网膜上所成的像是 的实像。（ 选填“正立”或“倒立”，“放大”或“缩小”）题型二、近视眼远视眼的判定及矫正如图是表示近视眼或远视眼成像情况及对其进行矫正的图，其中表示近视眼成像和矫正情况的图是（ ）A、 B、 C、 D、第五节 显微镜和望远镜一、基本概念1、显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个 。靠近眼睛的叫 ，靠近被观察物体的叫 。2、来自被观察物体的光经过显微镜的物镜后成一个 、 的 像，道理和 成像的原理相似。目镜的作用是把这个像再放大一次，成像原理和 相似。经过两次放大，就可以看见肉眼看不见的物体。3、常见的望远镜由两组 组成。靠近眼睛的叫 ，靠近被观测物体的叫 。物镜的作用是使远处的物体在目镜的焦点以内成 、 的 像，目镜的作用相当于放大镜，把这个像再放大成 的 像。4、物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的 有关。同一个物体，与我们距离越近，视角越 ，我们看物体就觉得越 。5、最早利用望远镜观察太空的是意大利科学家 。目前人类能观测到的最远的天体距离我们约有 光年。太阳系的八大行星按由近到远的顺序依次是水星、金星、 、火星、木星、土星、天王星、 。二、例题精讲：题型一、显微镜和望远镜的应用例1、关于显微镜下列说法正确的是：( )A物镜有发散作用，目镜有会聚作用 B物镜有会聚作用，目镜有发散作用C物镜得到放大的像，目镜再次等到放大的像 D物镜得不到像，目镜得到物体放大的像例2、关于天文望远镜的说法错误的是：( )A让更多的光射入到物镜中 B力求把物镜的口径加大C采用焦距很大的凸透镜作物镜 D增大观察的视角例3、关于望远镜的说法正确的是：( )A所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的 B望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的C除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜做物镜 D只有用透镜才能做望远镜过关练习1.观察细胞等微小物体要用_，观察远处的物体和天体的运动要用_。2.显微镜和望远镜在构造上的共同特征是它们的镜筒大都是由_组_镜组成，并且大都相当于一个_镜。3.为了得到更加清晰的天体照片，可把天文望远镜安置在_外，以避免_的干扰。4.显微镜的反光镜由一个平面镜和一个凹面镜组成，当光线明亮时使用 ，当光线阴暗时，就使用 ，以得到更多的光线。5.显微镜的反光镜用的是：( )A凹透镜 B、平面镜 C、凸透镜 D、凹面镜6、如图所示是“研究凸透镜成像规律”实验装置图，放好仪器，点燃蜡烛，调整 _和_的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度，这样做的目的是_ _。实验中发现蜡烛放在 _点时，它的像成在 2F点。放在_点时，它的像成在2F点以外，放在_ 点时成正立放大的虚像。7.在“观察凸透镜成像”的实验中，光具座上的ABC三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛（如右上图），其中在B上应放置_。器材装好后，若某同学在实验中固定了B，无论怎样移动A和C，在光屏上都找不到像，则原因是_。8.如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是_（选填“倒立”或“正立”）、_（选填“放大”或“缩小”）的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像情况一致的是_。如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的凸透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，则应向_-移动凸透镜（选填“左”或“右”）。9.在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的10.在“探究凸透镜成像”实验中烛焰在光屏上成一个清晰缩小的像，光屏离凸透镜的距离为20cm；当蜡焰距凸透镜的距离为30cm时，烛焰所成的像（ ）A只可能是倒立缩小的实像B只可能是倒立放大的实像C只可能是正立放大的像D倒立放大、缩小或等大的实像都可能图9ABFFO2f2f 11.如图9所示，F为凸透镜的两个焦点，AB为物体AB的像，则物体AB在（ ）A图中区域，比AB大，箭头方向向上B图中区域，比AB大，箭头方向向下C图中区域，比AB大，箭头方向向上D图中区域，比AB小，箭头方向向下12.在“探究凸透镜成像规律”的过程中，小明同学观察到了如图2所示的实验现象。下列光学仪器的成像规律与实验现象的成像规律相同的是（ ）A、放大镜B、照相机C、投影仪D、潜望镜13.人的眼睛像一架照相机。视力正常的人，物体经晶状体成像在视网膜上，对于近视眼而言（ ）A.像成在视网膜的前方，需配戴凸透镜矫正 B. 像成在视网膜的前方，需配戴凹透镜矫正C.像成在视网膜的后方，需配戴凸透镜矫正 D.像成在视网膜的后方，需配戴凹透镜矫正14.把凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜钱20cm处，可得到一个( )A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像 C、正立放大的实像 D、正立放大的虚像15.右图所示，东东在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。东东对产生的原因进行了思考。受此启发，在测量凸透镜的焦距时，东东想：如果分别用红光和紫光平行与同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢？请写出你的推断： 色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是： 16.图6是物体A通过凸透镜（透镜未标出）成像的示意图。当凸透镜放在哪点时，才能产生图中所成的像A( )A. a点 B. b点 C. c点 D. d点17.2009年7月22日（农历六月初一）上午，在我国长江中下游地区，可以看到本世纪最重要、持续时间最长的一次日全食，在上海和杭州地区，人们可以“享受”到大约5-6分钟的日全食时间。（1）现代的日全食研究课题大都集中于太阳物理学领域，如日冕温度反转、太阳磁场、太阳射电、太阳活动等，其中常见的太阳活动有 、耀斑、日珥等。（2）专家提醒，在观察日全食时千万要小心，直接观察太阳会灼伤眼睛，甚至可能对眼睛造成永久性上海。其原因之一是人眼对光的作用相当于 ，对光线有汇聚作用。18、对学习过的知识进行归纳总结，从而加深对知识的理解，是一种重要的学习方法。以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后，总结出的关于实像和虚像的一些特点，其中错误的是 虚像不可以用光屏承接 虚像可以是正立的，也可以是倒立的 实像一定能用光屏承接 实像可以是放大的，也可以是缩小的19.请根据近视眼成因及矫正方法，在图6所示方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图。20.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm。（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 的实像（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。11