第3講透鏡及其應(yīng)用講義

1、初三物理透鏡及其應(yīng)用一對(duì)一個(gè)性化講義第三講 學(xué)生姓名_ 教 師_教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)凸透鏡和凹透鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并能將二者區(qū)分。2.認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用，會(huì)完成光路圖。3.知道凸透鏡和凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距。4.理解凸透鏡的成像規(guī)律，并會(huì)用此規(guī)律解決問(wèn)題。5.了解凸透鏡成像的應(yīng)用。 6.知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正方法。重點(diǎn)難點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用一、疑難講解知識(shí)點(diǎn)梳理1、透鏡的基本概念及性質(zhì)主光軸：通過(guò)光心且垂直于透鏡平面的直線。 光心： （O）即凸透鏡的中心。性質(zhì)：通過(guò)光心的光線傳播方向不改變。焦點(diǎn)（F）：凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn)。焦距（f）

2、：焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。名稱又名實(shí)物形狀光學(xué)符號(hào)性質(zhì)凸透鏡會(huì)聚透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用凹透鏡發(fā)散透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用日常生活中常見(jiàn)的折射現(xiàn)象是填空題和簡(jiǎn)答題的最好物理模型。凸透鏡對(duì)光線的作用在作圖題中經(jīng)常出現(xiàn)，特別是特殊光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的折射光路圖，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究凸透鏡成像規(guī)律，運(yùn)用凸透鏡成像規(guī)律，分析解決問(wèn)題仍是這部分考試的重點(diǎn)。u>2f 縮小 倒立 實(shí)像 2f>v>f2f FF 2f U=2f 等大 倒立 實(shí)像 v=2f2f FF 2f 2f> u >f 放大 倒立 實(shí)像 v >2f2f FF 2f U=f 不成像2f FF 2f u<f 放大 正立

3、虛像 2f FF 2f 2、凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律物距像的性質(zhì)像距應(yīng)用倒、正放、縮虛、實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)、攝影機(jī)u=2f倒立等大實(shí)像V=2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f幻燈機(jī)、投影儀u=f不能成像u<f正立放大虛象|v|>u放大鏡uf是成實(shí)像和虛象，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異側(cè)的分界點(diǎn)。u2f是像放大和縮小的分界點(diǎn)當(dāng)像距大于物距時(shí)成放大的實(shí)像（或虛像），當(dāng)像距小于物距時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。3、凸透鏡成像動(dòng)態(tài)分析像距與物距的關(guān)系：成實(shí)像時(shí)：物遠(yuǎn)實(shí)像小而近-口訣物距減小（增大）像距增大（減?。┫褡兇螅ㄗ冃。┪锞嗯c像距移

4、動(dòng)方向相同（物距變大，像距變??；物距變小，像距變大）。 像的大小變化與像距的變化情況成正比（像距變小，像也變小；像距變大，像也變大）成虛像時(shí)：物遠(yuǎn)虛像大而遠(yuǎn)-口訣物距減?。ㄔ龃螅┫窬鄿p小（增大）像變?。ㄗ兇螅├矬w放在距凸透鏡前30cm的位置上時(shí)，在另一側(cè)的光屏上能夠得到放大的倒立的像，透鏡的焦距可能是( )A75cm B20cm C30cm D40cm思路分析物體通過(guò)透鏡成放大倒立實(shí)像的條件是物體在透鏡的焦點(diǎn)到2倍焦距之間，因此f<30cm<2f，由此可以算出30cm>f>15cm，在答案中找出滿足條件的選項(xiàng) (這點(diǎn)是分析本題的關(guān)鍵)隨堂練習(xí)1、 物體從距凸透鏡12

5、cm處移到距凸透鏡20 cm處，調(diào)整光屏的位置，總能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知此凸透鏡的焦距可能是（ ）A10 cm B20 cm C12 cm D以上都不對(duì) 2、一個(gè)物體到凸透鏡的距離為30 cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像，若把物體沿凸透鏡主軸移動(dòng)到距凸透鏡45 cm處，則成像的情況一定是（ ）A放大的實(shí)像 B等大的實(shí)像 C縮小的實(shí)像 D上述三種情況都可能 3、在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)蠟燭距凸透鏡15 cm，在光屏上成放大的像，則下列說(shuō)法中不正確的是（ ）A.蠟燭距透鏡40 cm時(shí)，一定成縮小的實(shí)像 B蠟燭距透鏡18 cm時(shí)，可能成放大的實(shí)像C蠟燭距透鏡20 cm時(shí)，一定成放大的

6、實(shí)像 D蠟燭距透鏡6 cm時(shí)，一定成放大的虛像4.透鏡應(yīng)用（1）照相機(jī)：鏡頭是凸透鏡物體到透鏡的距離（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、縮小的實(shí)像；要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離膠卷（2）投影儀：投影儀的鏡頭是凸透鏡；投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；物體到透鏡的距離（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的實(shí)像；要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離屏幕（3）放大鏡：放大鏡是凸透鏡；放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虛像；要讓物體更大，應(yīng)該讓放大鏡遠(yuǎn)離物體；5、近視、遠(yuǎn)視及矯正方法（1）成像原理: 從物體發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)

7、膜上行成倒立，縮小的實(shí)像（眼睛的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏（膠卷）（2）近視及遠(yuǎn)視的矯正方法：近視眼：物體成像在視網(wǎng)膜前，用凹透鏡矯正； (3) 遠(yuǎn)視眼：物體成像在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正。6、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡（1）顯微鏡: 顯微鏡由目鏡和物鏡組成，來(lái)自被觀察物體的光經(jīng)過(guò)物鏡后成一個(gè)放大的實(shí)像，道理就像投影儀的鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個(gè)普通的放大鏡，把這個(gè)像再放大一次。經(jīng)過(guò)這兩次放大作用，我們就可以看到肉眼看不見(jiàn)的小物體了。（2）望遠(yuǎn)鏡: 望遠(yuǎn)鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡使物體成縮小、倒立的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于放大鏡，成放大的像。我們能不能看清一個(gè)物體，它對(duì)我們的眼睛所成“視角”的大小十分

8、重要。望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來(lái)的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放大作用，視角就可以變得很大。7、透鏡光學(xué)作圖（1）過(guò)光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不改變；（2） 平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)； 經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長(zhǎng)線必過(guò)焦點(diǎn)（所以凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用）；（3）經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸；射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸。FFFF2、 典型例題例1圖32中正確表示了光通過(guò)透鏡的是( )A甲圖 B 乙圖 C丙圖 D丁圖思路分析根據(jù)凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，對(duì)比觀察入射前和出射后光的變化情況光通過(guò)甲

9、圖中的凸透鏡變得比原來(lái)會(huì)聚了，光通過(guò)乙圖中的凹透鏡變得比原來(lái)會(huì)聚了，光通過(guò)丙圖中的凸透鏡變得比原來(lái)發(fā)散了，光通過(guò)丁圖中的凹透鏡變得比原來(lái)會(huì)聚了透鏡對(duì)光的(明確會(huì)聚和發(fā)散的區(qū)別)“會(huì)聚”作用和“發(fā)散”作用并非只是針對(duì)平行于主軸的平行光而言，“會(huì)聚作用”應(yīng)該理解為射出光比入射光會(huì)聚了一些；“發(fā)散作用”應(yīng)該理解為射出光比入射光發(fā)散了一些，圖3-3所示例2完成圖3-5中的光路圖思路分析圖中所給的四個(gè)透鏡，(a)、(b)是凸透鏡(c)、(d)為凹透鏡，并且(a)、(c)給出入射光線，要求畫出折射光線而(b)、(d)則給出折射光線，要求畫出入射光線根據(jù)光心、焦點(diǎn)的定義方法就能畫出這些特殊光線隨堂練習(xí)1、請(qǐng)

10、在下圖中，畫出通過(guò)透鏡的折射光線 2、完成下面透鏡的光路。 FFFF3.畫出圖中透鏡的入射光線或折射光線的方向。FF四、課堂精煉1、凸透鏡對(duì)光有        作用，凹透鏡對(duì)光有        作用。（填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）2、 取一個(gè)裝滿水的圓筒形透明玻璃杯，蓋上杯蓋后橫放在書上，透過(guò)玻璃杯可以看到放大了的“字”，看到的“字”實(shí)質(zhì)上是  （選填“實(shí)”或“虛”）像；是由于光的   （選填“反射”或“折射”）

11、形成的3、凸透鏡是許多光學(xué)儀器是重要元件，可以呈現(xiàn)不同的像，應(yīng)用凸透鏡，在照相機(jī)中成_（填 “實(shí)”或“虛”）像，在投影儀中成_(填“正立”或“倒立”)的像，而直接用凸透鏡做放大鏡時(shí)成正立的_（填“放大”或“縮小”）的像。4、目前，青少年近視現(xiàn)象十分嚴(yán)重，近視眼在看遠(yuǎn)處物體時(shí)，物體的像落在視網(wǎng)膜的_（選填“前方”或“后面”），需要配戴對(duì)光線有_作用的_透鏡進(jìn)行矯正，使遠(yuǎn)處物體在視網(wǎng)膜上成倒立、_的實(shí)像。5、根據(jù)圖34(a)中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個(gè)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件6、（2009.河北.2分18）圖6是物體A通過(guò)凸透鏡（透鏡未標(biāo)出）成像的示意圖。當(dāng)凸透鏡放在哪點(diǎn)時(shí)，才能產(chǎn)生圖中所成的像圖

12、6Aa點(diǎn)Bb點(diǎn)Cc點(diǎn)Dd點(diǎn)7、下列說(shuō)法中正確的是（）A猴子“撈月亮”時(shí)，水中的“月亮”到水面的距離等于水的深度B近視眼鏡、放大鏡和照相機(jī)鏡頭用的都是凸透鏡C夏天，濃密的樹(shù)蔭下的圓形光斑是光的反射產(chǎn)生的現(xiàn)象D光發(fā)生漫反射時(shí)，反射角等于入射角8、（2007.河北.6分32）投影儀是常用的教學(xué)儀器，圖11是投影儀的結(jié)構(gòu)圖。（1）請(qǐng)利用光的反射定律在圖中畫出投影片上B點(diǎn)發(fā)出經(jīng)平面鏡反射后的光線；（2）要使成在屏幕上的清晰像變大些，應(yīng)采取的方法是： 。圖11 9.凸透鏡的焦距為10 cm，如圖所示，光屏上正好能得到一個(gè)清晰的燭焰的像，該像應(yīng)該是 、 的 像。若保持凸透鏡位置不變，蠟燭由標(biāo)尺的15 cm處

13、向30 cm處移動(dòng)的過(guò)程中，為了能在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)該 （選填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“位置不變”）。10、（2008.河北3分25）小明從眼鏡上取下一塊鏡片，透過(guò)鏡片觀看郵票上的文字(如圖10所示)。小明用的鏡片是 透鏡，所成的是 像(選填虛”或“實(shí)”)。小明將此鏡片放在蠟燭和光屏之間，移動(dòng)光屏，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，然后在鏡片前放置一眼鏡(如圖1l所示)，光屏上的像變模糊了，向后移動(dòng)光屏，像又清晰了。此眼鏡是_ (選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼鏡。 11.在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：（1）小明發(fā)現(xiàn)所用的凸透鏡沒(méi)有標(biāo)明焦距，于是他讓太陽(yáng)光平行于主光軸照射在凸透鏡上，在透

14、鏡另一側(cè)F點(diǎn)得到一個(gè)最小的亮點(diǎn)，如圖24所示。試作出這一過(guò)程的光路圖。OF ·· 圖24 圖25（2）請(qǐng)用刻度尺量出凸透鏡的焦距：f= cm。（3）小明將該凸透鏡放在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖25所示，其中明顯還需要調(diào)整的是_。調(diào)整后，在光屏上恰好得到一個(gè)清晰的蠟燭的像，請(qǐng)你詳盡地描述這個(gè)像的特點(diǎn)：_.（4） 此時(shí)，小明把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，結(jié)果光屏上原來(lái)清晰的像變模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應(yīng)將光屏向 凸透鏡的方向_移動(dòng)（填 “遠(yuǎn)離”或“靠近”），才能使蠟燭的像變清晰。此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明近視眼配戴合適的近視眼

15、鏡能矯正視力的原因是_.12、（2011.河北.2分20）讓一束平行光經(jīng)過(guò)一透鏡，在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑(如圖所示)，小明用此透鏡做“探究透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是（）A當(dāng)物體距透鏡5cm時(shí)，成正立的像B當(dāng)物體距透鏡15cm時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像C當(dāng)物體從距透鏡20cm處向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)時(shí)，所成的像逐漸變小D當(dāng)物體從距透鏡20cm處向透鏡的方向移動(dòng)時(shí)，要得到清晰的像，應(yīng)使光屏靠近透鏡13、一個(gè)物體放在凸透鏡前時(shí)，在透鏡的另一側(cè)距離透鏡20 cm的光屏上得到了一個(gè)清晰放大的物體的像，若把物體移至透鏡前20 cm處，為了仍能在透鏡另一側(cè)光屏上得到清晰的像，則光屏的移動(dòng)方

16、向和所成像的大小為（ ）A光屏靠近透鏡，成縮小的像 B光屏靠近透鏡，成放大的像C光屏遠(yuǎn)離透鏡，成放大的像 D光屏遠(yuǎn)離透鏡，成縮小的像5、 課后作業(yè)：1、一支蠟燭立在凸透鏡前，調(diào)節(jié)光屏的位置，恰好在光屏上得到縮小的清晰的像若保持透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭和光屏對(duì)調(diào)一下位置，則( )A在光屏上仍可呈現(xiàn)縮小的像B隔著透鏡可看到蠟燭的像C在光屏上呈現(xiàn)放大的像D在光屏上呈現(xiàn)與蠟燭等大的像2、下列關(guān)于凸透鏡成像的說(shuō)正確的是（   ）A在照相機(jī)中成縮小、正立的實(shí)像B在投影儀中成放大、倒立的實(shí)像C在攝像頭中成縮小、正立的實(shí)像D做放大鏡時(shí)，成放大、正立的實(shí)像3、（2012.河北2分19）

17、透鏡在我們的生活、學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛。下列說(shuō)法正確的是 A近視眼鏡利用了凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用 B.照相時(shí)，被照者應(yīng)站在鏡頭二倍焦距以內(nèi) C投影儀能使物體在屏幕上成正立、放大的虛像 D借助放大鏡看地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)大于一倍焦距4、放映幻燈時(shí)，在屏幕上得到的是幻燈片上圖像的（ ） A正立放大的虛像 B正立放大的實(shí)像 C倒立放大的虛像 D倒立放大的實(shí)像5、用一個(gè)凸透鏡成像時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是（ ）A實(shí)像總是正立的、虛像總是倒立的 B實(shí)像和虛像都可能是放大或縮小的C成實(shí)像時(shí)，物體離凸透鏡越近像越大 D成虛像時(shí)，物體離凸透鏡越近像越大6、人眼的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡。針對(duì)如圖所示的成像情況，下列判斷正確的是 &