凸透鏡成像與眼睛原理

1、二、基本概念：1、主光軸：過透鏡兩個球面球心的直線，用CC/表示；2、光心：同常位于透鏡的幾何中心；用“O”表示。3、焦點(diǎn)：平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)叫焦點(diǎn)；用“F”表示。4、焦距：焦點(diǎn)到光心的距離（通常由于透鏡較厚，焦點(diǎn)到透鏡的距離約等于焦距）焦距用“f”表示。如下圖： 注意：凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點(diǎn)，凸透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡的焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn)；練習(xí)：把一個凸透鏡放在太陽與白紙之間，調(diào)整透鏡與紙間的距離，使白紙上得到一個最小、最亮的光點(diǎn)，這時測得透鏡與紙間的距離為6cm。由此可知，該凸透鏡的焦距是_cm。三、三條特殊光線（要求會畫）：1、過光心的光線經(jīng)透鏡

2、后傳播方向不改變，如下圖： 2、平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過焦點(diǎn)；經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長線必過焦點(diǎn)（所以凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用）如下圖： 3、經(jīng)過凸透鏡焦點(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；如下圖： 練習(xí)：以下光學(xué)儀器或元件中，對光起發(fā)散作用的是（ ）A潛望鏡 B平面鏡 C凸透鏡 D凹透鏡四、粗略測量凸透鏡焦距的方法：使凸透鏡正對太陽光（太陽光是平行光，使太陽光平行于凸透鏡的主光軸），下面放一張白紙，調(diào)節(jié)凸透鏡到白紙的距離，直到白紙上光斑最小、最亮為止，然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距。五、

3、辨別凸透鏡和凹透鏡的方法：1、用手摸透鏡，中間厚、邊緣薄的是凸透鏡；中間薄、邊緣厚的是凹透鏡；2、讓透鏡正對太陽光，移動透鏡，在紙上能的到較小、較亮光斑的為凸透鏡，否則為凹透鏡；3、用透鏡看字，能讓字放大的是凸透鏡，字縮小的是凹透鏡；練習(xí)：表面至少有一面是 的透明玻璃元件叫透鏡,中間 邊緣 的透鏡叫凸透鏡,中間 邊緣 的透鏡叫凹透鏡, 遠(yuǎn)小于的透鏡 叫薄透鏡。六、照相機(jī)：1、鏡頭是凸透鏡； 2、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；七、投影儀：1、投影儀的鏡頭是凸透鏡； 2、投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；注意：照相機(jī)、投影儀要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離

4、膠卷、屏幕。3、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；八、放大鏡：1、放大鏡是凸透鏡； 2、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；注：要讓物體更大，應(yīng)該讓放大鏡遠(yuǎn)離物體；九、探究凸透鏡的成像規(guī)律：器材：凸透鏡、光屏、蠟燭、光具座（帶刻度尺）十、注意事項(xiàng)：“三心共線”：蠟燭的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一直線上；又叫“三心等高”十一、凸透鏡成像的規(guī)律（要求熟記、并理解）：成像條件物距（u）成像的性質(zhì)像距（v）應(yīng)用U2f倒立、縮小的實(shí)像Fv2f照相機(jī)U=2f倒立、等大的實(shí)像v=2fFu2f倒立、放大的實(shí)像v2f投影儀U=f不成像0

5、uf正立、放大的虛像Vf放大鏡口訣：一焦分虛實(shí)、二焦分大??；虛像同側(cè)正，實(shí)像異側(cè)倒；物遠(yuǎn)實(shí)像小，虛像大。注意：1、實(shí)像是由實(shí)際光線會聚而成，在光屏上可呈現(xiàn)，可用眼睛直接看，所有光線必過像點(diǎn)；2、虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，但能用眼睛看，由光線的反向延長線會聚而成；二、1.眼睛的結(jié)構(gòu)：類似照相機(jī)的凸透鏡成像 （1）角膜 （2）.晶狀體 （3.） 視網(wǎng)膜.（4）睫狀肌 作用： （1）角膜、晶狀體的共同作用相當(dāng)于一個凸透鏡。 （2）視網(wǎng)膜則相當(dāng)于一個光屏。2.眼睛的調(diào)節(jié)在看遠(yuǎn)處的物體時，由于周圍肌肉的作用，晶狀體變得扁平，減弱了對光線的偏折程度，在觀看近處的物體時，由于周圍物體的作用，晶狀體變凸，增大了對

6、光線的偏折程度，因此，無論是遠(yuǎn)處的物體還是近處的物體都能在視網(wǎng)膜上成清晰的像?？梢?，在物距改變時，眼睛能靠改變晶狀體的厚薄來改變對光的偏折程度，這叫眼睛的調(diào)節(jié)。3. 近視眼與遠(yuǎn)視眼（1）近視眼：晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，成像于視網(wǎng)膜前。 矯正：配戴用凹透鏡做成的近視眼鏡。（2） 遠(yuǎn)視眼：晶狀體太薄，折光能力太弱，成像于視網(wǎng)膜后。 矯正：配戴用凸透鏡做成的遠(yuǎn)視眼鏡。（老花眼鏡）4.明視距離：通過晶狀體的調(diào)節(jié)，眼睛可以使不同遠(yuǎn)近的物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像。眼睛調(diào)節(jié)的兩個極限點(diǎn)叫遠(yuǎn)點(diǎn)和近點(diǎn)。正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)，近點(diǎn)大約在20cm處。正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離，大約25cm，叫做明

7、視距離。眼睛的度數(shù)（1） 焦度焦距的倒數(shù)。用表示=1/f（2） 眼睛的度數(shù)=×100=1/f×100遠(yuǎn)視鏡片度數(shù)為+，近視鏡片為隨堂練習(xí)：人的眼睛是一種“神奇的照相機(jī)”，下圖中_相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，它能將光線_(填“會聚”或“發(fā)散”)在視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)的_。 2、下圖是某人看近處物體時的光路圖，由圖可知他是_ 眼(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)。若他配戴的眼鏡鏡片中心的厚度為17mm，則該鏡片邊緣的厚度應(yīng)_17mm(選填“大于”、“等于”或“小于”)。 3、光線經(jīng)眼球的晶狀體折射后，能成像于視網(wǎng)膜。右圖是小亮設(shè)計(jì)的正常眼球成像模型，下列描述正確的是( ) A凸透鏡相當(dāng)

8、于視網(wǎng)膜 B蠟燭相當(dāng)于晶狀體 C凸透鏡相當(dāng)于晶狀體 D光屏相當(dāng)于晶狀體 4、在下圖所示的四幅圖中，分別表示近視眼成像情況和矯正做法的是 （ ） A、 B、 C、 D、 5、如圖甲是來自遠(yuǎn)處的光線經(jīng)某人眼球折光系統(tǒng)的光路。下列關(guān)于該人遠(yuǎn)、近視跟的判斷及矯正所需配戴的眼鏡鏡片的選擇正確的是（ ) 4 A近視眼；乙 B遠(yuǎn)視眼；乙 c近視眼；丙 D遠(yuǎn)視眼；丙 甲 乙 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)為下面的介紹不符合實(shí)際的是（ ）A近視眼鏡利用了凹透鏡對光線的發(fā)散作用 B照像時，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，地圖到放大鏡的距離應(yīng)大于一倍焦距 D陽光通過凸透鏡可以點(diǎn)燃紙屑，是利用凸透鏡對光線的會聚作用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 cmB125 cmC45 cmD 10 cm8、（08荊州）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)說法正確的是（ ）A無論物距多大，凸