物理(透鏡及其應(yīng)用)

1、信心來(lái)自于實(shí)力，實(shí)力來(lái)自于勤奮。 授課老師：徐老師授課科目：物理授課內(nèi)容（八年級(jí)上冊(cè)）透鏡及其應(yīng)用必須掌握知識(shí)點(diǎn)一、透鏡1、凸透鏡和凹透鏡凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡。凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡。主光軸：通過(guò)兩個(gè)球面平均球心的直線電主光軸。簡(jiǎn)稱主軸。光心：主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過(guò)它的光線傳播方向不改變，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心。2、透鏡對(duì)光的作用：凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，光線折射后向主光軸靠攏。凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，光線折射后偏離主光軸。3、焦點(diǎn)和焦距凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚在一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)，用F表示。凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心有距離叫做焦距，用f表示。同一凸透鏡兩側(cè)的焦距相

2、等。注意：根據(jù)凸透鏡能夠把平行于主光軸的光線會(huì)聚于焦點(diǎn)這的性質(zhì)，我們可以粗測(cè)凸透鏡的焦距，方法是：將一凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，拿一白紙?jiān)谕哥R的另一側(cè)來(lái)回移動(dòng)，當(dāng)折紙上的亮點(diǎn)最小、最清晰時(shí)，測(cè)出光點(diǎn)到光心的距離，即是該凸透鏡的焦距。焦距的長(zhǎng)短表示出凸透鏡對(duì)光線會(huì)聚作用的強(qiáng)弱。焦距越短，鏡面越凸，凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用越強(qiáng)。光線通過(guò)后折射得越厲害。凹透鏡能使平行于主光軸的光線發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做凹透鏡的虛焦點(diǎn)，凹透鏡兩側(cè)各有一個(gè)虛焦點(diǎn)。虛焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，凹透鏡兩側(cè)的焦距相等。凹透鏡焦距的長(zhǎng)短表示它對(duì)光線發(fā)散作用的強(qiáng)弱。焦距越短，對(duì)光線的發(fā)散作用越強(qiáng)。光線通過(guò)后偏折得

3、越厲害。4、三條特殊光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的三條特殊光線：A、跟主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡折射后過(guò)焦點(diǎn)。B、通過(guò)焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。C、通過(guò)光心的光線，經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不變。經(jīng)過(guò)凹透鏡的三條特殊光線：A、跟主光軸平行的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)凹透鏡的虛焦點(diǎn)。B、正對(duì)著凹透鏡虛焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸射出。C、通過(guò)光心的光線，經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不變。二、生活中的透鏡1、照相機(jī)：照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，膠片相當(dāng)于光屏。它是利用u>2f時(shí)凸透鏡成的像是倒立、縮小的實(shí)像這一原理來(lái)工作的。照相時(shí)，物體到鏡頭的距離是物距，底片到鏡頭的距

4、離（即暗箱的長(zhǎng)度）是像距。依據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，成實(shí)像時(shí)，物距變小，則像距變大，像也隨著變大，也可以記憶為“物進(jìn)則像退，像變大”2、投影儀：投影儀的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，屏幕相當(dāng)于光屏。投影儀的原理是f<u<2f時(shí)凸透鏡成倒立放大的實(shí)像。平面鏡的作用是改變光的傳播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。3、放大鏡：原理是u<f時(shí)凸透鏡成正立放大的虛像。盛水的透明小瓶、小水珠都可以看作凸透鏡而具有放大作用。4、虛像和實(shí)像光線經(jīng)過(guò)光學(xué)元件的反射或折射后，實(shí)際光線會(huì)聚到一點(diǎn)，則是所成的你是實(shí)像；光線經(jīng)過(guò)光學(xué)元件反射或折射后，實(shí)際光線發(fā)散，反向延長(zhǎng)后反向延長(zhǎng)線相交于一點(diǎn)，后成的像是虛像。實(shí)

5、像既能呈現(xiàn)在光屏上，也能用眼睛直接觀看；虛像只能用眼睛觀看，不能呈現(xiàn)在光屏上。虛像和實(shí)像都既可因反射而形成，也可因折射而形成。三、探究凸透鏡成像的規(guī)律1、物距：物距是物體到凸透鏡的距離，用u表示。2、像距：像距是像到凸透鏡的距離，用v表示。3、實(shí)驗(yàn)：器材：興具座、凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴等步驟：A、依次將點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏安放在光具座上，調(diào)整火焰的中心、透鏡的光心、光屏的中心在同一高度上。B、調(diào)節(jié)蠟燭到透鏡的距離，使u2f，左右移動(dòng)光屏，直到在光屏上能夠看到燭焰的清晰的像，記下此時(shí)的物距和像距的大小。這時(shí)我們會(huì)看到光屏上出現(xiàn)相對(duì)蠟燭倒立的縮小的像，此時(shí)像位于一倍焦距和二倍焦距之間。C、把蠟

6、燭移向凸透鏡，仍保持它們的距離大于2倍焦距，再移動(dòng)光屏。可以觀察到還是倒立的縮小的實(shí)像。像的位置仍在一倍焦距與二倍焦距之間。但與步驟B相比像遠(yuǎn)離了透鏡，即像距大了。蠟燭移動(dòng)到距透鏡2 倍焦距處，移動(dòng)光屏可以在距離透鏡2 倍焦距處觀察到倒立的與燭焰等大的實(shí)像。像的位置也在2倍焦距處。D、調(diào)節(jié)蠟燭到透鏡的距離，使f<u<2f，左右移動(dòng)光屏，直到在光屏上能夠看到燭焰的清晰的像，記下此時(shí)的物距的像距的大小。這時(shí)我們會(huì)看到在光屏上出現(xiàn)與蠟燭相比倒立、放大有像，像的位置在凸透鏡的二倍焦距以處。E、繼續(xù)減小蠟燭到透鏡的距離，當(dāng)u<f時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上找不到蠟燭的像。透過(guò)透鏡，會(huì)看到在和

7、蠟燭同側(cè)，有一個(gè)正立的放大的像。這個(gè)像不能用光屏承接到，是一個(gè)虛像。4、凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用物距u和焦距f的關(guān)系 像的性質(zhì) 像的位置 應(yīng)用舉例正立或倒立 放大或縮小 實(shí)像或虛像 和物本章重點(diǎn)1：1正常眼成像原理 人眼看清遠(yuǎn)近物體的原理主要是靠晶狀體的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)睫狀體放松時(shí)，晶狀體變薄，遠(yuǎn)處來(lái)的光線恰好會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，眼球可以看清遠(yuǎn)處的物體。當(dāng)睫狀體收縮時(shí)，晶狀體變厚，近處來(lái)的光線恰好會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，眼球可以看清近處的物體，如圖2。  2近視眼成因及其矯正 現(xiàn)象：看不清遠(yuǎn)處的景物，是因?yàn)榻?jīng)過(guò)

8、調(diào)節(jié)晶狀體的厚薄后，遠(yuǎn)處物體的像仍落在視網(wǎng)膜的前方，如圖3。 成因：  矯正：配戴用凹透鏡做成的近視眼鏡，適當(dāng)?shù)膶⒐獍l(fā)散，如圖4。  （3）遠(yuǎn)視眼成因及其矯正 現(xiàn)象：看不清近處的物體，是因?yàn)榻?jīng)過(guò)調(diào)節(jié)晶狀體的厚薄后，近處物體的像仍落在視網(wǎng)膜的后面，如圖5。  成因： 矯正：配戴用凸透鏡做成的遠(yuǎn)視眼鏡（老花眼鏡），如圖6。  經(jīng)過(guò)以上分析，我們來(lái)看每幅圖對(duì)應(yīng)的物理意義。圖說(shuō)的是遠(yuǎn)視眼的成像原理，圖說(shuō)的是近視眼的成像原理，圖給的是遠(yuǎn)視眼的矯正方法，圖說(shuō)的是近視眼的矯正方法。本章重點(diǎn)2：在分析

9、凸透鏡成像的考點(diǎn)之前，我們必須熟練凸透鏡成像的特點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儾攀钦嬲鲱}的基礎(chǔ)。這些特點(diǎn)我們都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的： 物體到凸透鏡距離（物距）大于2倍焦距時(shí)（或說(shuō)2倍焦距以外），能成倒立的縮小的實(shí)像。 物體到凸透鏡距離大于焦距而小于2倍焦距時(shí)（2倍焦距和焦距之間），能成倒立的放大的實(shí)像。 物體到凸透鏡距離小于焦距時(shí)（焦距以內(nèi)），能成正立的放大的虛像 其實(shí)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中還能得出這些結(jié)論： 成實(shí)像時(shí)，像和物在凸透鏡兩側(cè)；成虛像時(shí)，像和物在凸透鏡同側(cè) 當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，像到凸透鏡的距離（像距）在2倍焦距和焦距之間；當(dāng)物距在2倍焦距和焦距之間時(shí)

10、，像距在2倍焦距以外。 做實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果用紙擋住凸透鏡的一部分，光屏上的像仍然是完整的，只不過(guò)像變暗了些。 另外，從凸透鏡成像特點(diǎn)中還可進(jìn)一步分析得出這樣的結(jié)論，焦距以內(nèi)成虛像，焦距以外成實(shí)像；2倍焦距以內(nèi)成放大的像，2倍焦距以外成縮小的像；簡(jiǎn)單地說(shuō)成： 一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小。 根據(jù)2倍焦距分大小這樣一個(gè)結(jié)論，我們又可以推出：成實(shí)像時(shí)，當(dāng)物體離凸透鏡越近，像就會(huì)越大，像距就會(huì)越大；當(dāng)物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，像就會(huì)越小，像距就會(huì)越小。為了便于記憶，我們可以簡(jiǎn)單地記成： 實(shí)像像大像距大物距小，像小像距小物距大。練習(xí)一、選擇題（每小題3分，共30分

11、） 1、下列光學(xué)儀器或元件中，對(duì)光起發(fā)散作用的是（） A潛望鏡 B平面鏡 C凹透鏡 D凸透鏡 2、下列關(guān)于眼睛和眼鏡的說(shuō)法中正確的是（） A人的眼睛相當(dāng)于凹透鏡 B近視看遠(yuǎn)處的物體清晰 C近視眼鏡的鏡片是凸透鏡 D近視眼的折光能力太強(qiáng) 3、日常生活中我們經(jīng)常提到“影”，如“做手影游戲”、“看電影”、“湖中樹(shù)的倒影”、“用照相機(jī)攝影”等。以上詞語(yǔ)中的“影”與物理知識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（） A手影光的折射 B倒影平面鏡成像 C攝影光的反射 D電影光的直

12、線傳播 4、如圖1是小明同學(xué)畫的一條通過(guò)凸透鏡或凹透鏡后折射的光線光路圖，錯(cuò)誤的是（    ）  5、（08濰坊市）小明同學(xué)做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前在光屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像。保持透鏡位置不變，把蠟燭與光屏的位置對(duì)換，則（   ） A光屏上有倒立、縮小的實(shí)像 B光屏上有倒立、放大的實(shí)像 C光屏上有正立等大的虛像 D光屏上沒(méi)有像 6、（08廣東佛山）光的世界是豐富多彩的，光學(xué)器件在我們的生活、學(xué)習(xí)中有著廣泛應(yīng)用。你認(rèn)為下面的介紹不

13、符合實(shí)際的是（    ） A近視眼鏡利用了凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用 B照像時(shí)，被照者應(yīng)站在距鏡頭二倍焦距之外 C借助放大鏡看世界地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)大于一倍焦距 D陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡可以點(diǎn)燃紙屑，是利用凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用 7、（08廣西）把高2 cm的發(fā)光棒立于焦距為5 cm的凸透鏡前，在凸透鏡后的光屏上成了4 cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是（   ） A75 cm B125 cm C45 cm D 10 cm 8、（08荊

14、州）投影儀在現(xiàn)代教學(xué)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，投影儀的鏡頭相當(dāng)于是一塊焦距不變的凸透鏡，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（    ） A無(wú)論物距多大，凸透鏡均可成清晰的像 B投影儀所成的像可以是實(shí)像，也可以是虛像 C要使投影儀清晰成像在更遠(yuǎn)的屏幕上，投影儀的鏡頭要距投影片更近一些D放大鏡就是一個(gè)凸透鏡，它和投影儀所成像的特點(diǎn)是一樣的 9、給某人拍照，先拍全身像，再拍半身像，應(yīng)當(dāng)（   ） A人離鏡頭近些 B人離鏡頭遠(yuǎn)些，同時(shí)暗箱縮短一些 C照相機(jī)離人近一些，暗箱縮短一些 

15、D人離鏡頭近一些，暗箱拉長(zhǎng)一些 10、（08山東菏澤）2008年北京奧運(yùn)會(huì)將全面運(yùn)用人臉識(shí)別系統(tǒng)如圖2所示，人們進(jìn)入場(chǎng)館距門口0512m處時(shí)，安裝在門上的人臉識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)就可以對(duì)其面部特征進(jìn)行快速核對(duì)。由此判斷，人臉識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)的鏡頭（    ）  A相當(dāng)于凸透鏡，焦距可能為05m B相當(dāng)于凸透鏡，焦距可能為01m C相當(dāng)于凹透鏡，焦距可能為05m D相當(dāng)于凹透鏡，焦距可能為01m 二、填空題（每空1分共28分）11、透鏡是利用光的    

16、0;  現(xiàn)象制成的，凸透鏡對(duì)光線有       作用，凹透鏡對(duì)光線有       作用。 12、某凸透鏡焦距離為10cm，物體放在到凸透鏡距離15cm處，凸透鏡成的像是_、     的      像。如果將它移向離透鏡30cm處，在此過(guò)程中，它的像      ，像到透鏡的距離   

17、0;   ，（填“變大”、“變小”），在30cm處物體通過(guò)透鏡成的是     _、_、_像。 13、有下列光學(xué)儀器：照相機(jī)；潛望鏡；穿衣鏡；放大鏡；牙科內(nèi)窺鏡，可以把它分成兩類：一類包括_，其特征為_(kāi)；另一類包括_，其特征為_(kāi)。(填序號(hào)) 14、如圖3所示晶狀體相當(dāng)于凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中的_。當(dāng)眼睛看近處時(shí)，睫狀體緊張，晶狀體變_，讓像落在視網(wǎng)膜上；當(dāng)看遠(yuǎn)處時(shí)，睫狀體_，晶狀體變_，也讓像落在視網(wǎng)膜上。  15、經(jīng)常提到的像：電影銀幕上的像，放大鏡中的像，投影儀上的像，平面鏡成像，其中屬于實(shí)像的是_

18、，屬于反射成像的是_，屬于成正立的像的是_(填序號(hào)) 16、（08廣東江門）如圖4所示是幻燈機(jī)的工作原理圖?；脽魴C(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)鏡。為了使觀眾看到正立的像，幻燈片要(填“順著”或“倒著”)插入架上用強(qiáng)光照射幻燈片，幻燈片上的畫面在屏幕上形成像(填“實(shí)”或“虛”)。  17、(08黃岡)如圖5是十字路口處安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，它可以拍下違章行駛的汽車照片，攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)鏡。A、B是一輛汽車經(jīng)過(guò)十字路口時(shí)，先后拍下的兩張照片，可以看出汽車是攝像頭（“靠近”、“遠(yuǎn)離”）。觀察照片可以發(fā)現(xiàn)，幾乎看不見(jiàn)車內(nèi)的人，但車的外表卻很清晰，是因?yàn)檐噧?nèi)的人，攝像頭幾乎無(wú)法成像。

19、夜晚，為了不影響司機(jī)開(kāi)車，車內(nèi)的燈應(yīng)。  三、作圖題(每圖2分，共14分) 18、根據(jù)圖6中光線的傳播方向，標(biāo)出方框內(nèi)的透鏡種類。  19、如圖7所示，甲圖中折射光線過(guò)光心；乙圖中折射光線與主光軸平行，請(qǐng)?jiān)诩住⒁覂蓤D中分別畫出入射光線。  20、如圖8所示，光線BF從凸透鏡射出后射到位于凸透鏡焦點(diǎn)的鏡面上，請(qǐng)畫出進(jìn)入凸透鏡前的入射光線和經(jīng)平面鏡反射后的反射光線。  21、在圖9中畫出物體通過(guò)凸透鏡成像的大致位置和大小 22、如圖10所示，一條光線對(duì)著凸透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)射去，試確定它經(jīng)過(guò)凸透鏡偏折

20、后的傳播的方向。  四、實(shí)驗(yàn)題（16分+6分+6分=28分） 23、（08蘇州）小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論，請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整。 (1)將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖11所示的光路圖，則該透鏡的焦距為_(kāi)cm。  (2)將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在      。 (3)按如圖12所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，并將觀測(cè)情況記錄在下表中 實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)13

21、015倒立、縮小的實(shí)像225167 32020倒立、等大的實(shí)像415 倒立、放大的實(shí)像55 正立、放大的實(shí)像 上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中像的性質(zhì)為       ，實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中像距為         cm。 當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向     (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)。 若在光屏上得到如圖12所示的圖像，成像在光屏的左

22、上角。若要通過(guò)調(diào)整透鏡讓像在光屏的中央，應(yīng)向_（右下，左上，右上，左下）調(diào)節(jié)。 24、在物理實(shí)踐活動(dòng)中，某活動(dòng)小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像的規(guī)律，他們用了A、B兩個(gè)焦距不同的透鏡分別進(jìn)行了若干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及部分現(xiàn)象準(zhǔn)確地記錄在下表中：  凸透鏡焦距（cm）物到凸透鏡距離（cm）像到透鏡距離（cm）像的情況正、倒大、小虛、實(shí)凸透鏡A    142047    倒立     實(shí)像3026縮小4022縮小6018縮小凸透鏡B

23、60; 162080  倒立放大  實(shí)像3034 4027縮小6022縮小 請(qǐng)你完成上表并幫助他們分析從表中獲得的信息，把能得出的探究結(jié)論填在橫線上。 示例：結(jié)論一：在成實(shí)像的情況下，物體到凸透鏡的距離相同時(shí)，凸透鏡的焦距越長(zhǎng)，像到凸透鏡的距離越大。 結(jié)論二：在成實(shí)像的情況下，                                          。 25、（08福建寧德）小苗