華師大版科學(xué)八下第二章光與視覺

1、同步教育估息【同步教育信息】. 本周教學(xué)內(nèi)容：透鏡及其綜合應(yīng)用. 知識點分析：一）透鏡1.透鏡對光線作用典里光路倒 典翌光谿m典里光路倒 典翌光谿m、層儀別、凹礙持逛中央出邊域厚中央出邊嫌萍對光鮫柞用會莫散穗點I 有前個賓焦盤有兩個瞅逹應(yīng)W老盹晅謙近視胞逮2.凸透鏡成像規(guī)律物陽他距俾的性質(zhì)應(yīng)用蠻比規(guī)律IJ 二 H縮成攝小的亮點祖閒焦距物距變小. 煩距住丸. 像變尢u2fLg田廠倒立箱小實像鵝梢機原理u-2f倒議、專大實像綿小放大像分界點/u2/館遼、放大實像投影很原理a二 f斥咸像實、虛像分 界蠱物距變小 像SF燮小 像變小gMl u正亶、放大康像放大訊原理（二）眼睛和眼鏡 眼睛實際上是一個可

2、以改變透鏡焦距（厚度）的高檔照相，機如果把眼睛看成照相機 角膜和晶狀體的共同作用就相當(dāng)于鏡頭，視網(wǎng)膜便是底片（圖1）。圖1圖2圖1圖2圖3圖4眼睛看遠(yuǎn)物時，進入人眼的光線可看成平行光，光線通過角膜和晶狀體成像于視網(wǎng)膜 上，這是正常眼睛的情況（圖2）；眼鏡：如果成像于視網(wǎng)膜前，便是近視眼，可戴近視眼鏡（凹透鏡）矯正（圖3），使 成像在視網(wǎng)膜上；如果成像在視網(wǎng)膜后，便是遠(yuǎn)視眼，可戴遠(yuǎn)視眼鏡（凸透鏡）矯正（圖 4）。看近物時，正常眼睛能調(diào)節(jié)晶狀體的焦距，使像成在視網(wǎng)膜上，老年人眼睛調(diào)節(jié)能力衰 退，只能成像在視網(wǎng)膜后，俗稱老花眼，可戴老花眼鏡（凸透鏡）矯正（圖5）。4. 眼鏡的度數(shù)=l/f其中表示焦度

3、。f表示焦距 度數(shù)=100 凸透鏡（遠(yuǎn)視鏡片）的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡（近視鏡片）的度數(shù)是負(fù)數(shù) 鏡片標(biāo)有250 字樣，它是什么鏡片，焦度、焦距分別是多少?（三）顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1. 開普勒望遠(yuǎn)鏡：目鏡物鏡均為凸透鏡 遠(yuǎn)處射來光線（可視為平行光），經(jīng)過物鏡后，會聚在它的后焦點外離焦點很近的地 方，成一倒立、縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點是重合的所以物鏡的像作為圖82. 伽利略望遠(yuǎn)鏡物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡。為了能得到一個正立的像，物鏡仍用焦距較長的凸透鏡，目鏡要換用凹透鏡。這樣，遠(yuǎn)處物體射來的光線，經(jīng)過物鏡后，在尚未會聚成像之前，遇到目鏡（凹透鏡），將使會聚光線發(fā)散，這些發(fā)散光線的反向延長線

4、 的交點，形成正立的虛像，以便觀察地面上遠(yuǎn)處的物體，如圖7 所示。（還有一種反射式望遠(yuǎn)鏡利用凹面鏡做物鏡。優(yōu)點：由于口徑大，通過光的本領(lǐng)強 就有利于觀測宇宙遙遠(yuǎn)深處暗弱的天體。）顯微鏡 目鏡、物鏡均為凸透鏡為了能獲得微小物體或物體細(xì)部的放大的像，可用短焦距物鏡和長焦距目鏡來組成一 個最簡單的顯微鏡模型。物鏡的作用是得到物體放大的實像。目鏡的作用是把物鏡所成的 像作為物體，位于目鏡的焦點內(nèi)，以得到它的放大的虛像如圖8 所示（顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡都是由兩個凸透鏡組成，你能發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別嗎?）【典型例題】一. 觀察比較法 透鏡對光的折射規(guī)律，凸透鏡成像規(guī)律是本單元的重點內(nèi)容，本單元檢測題大多數(shù)圍 繞這些規(guī)

5、律而展開，解答這些題必須認(rèn)真分析題目所提供的條件，與對應(yīng)規(guī)律的前提條件 相比較，從而利用規(guī)律分析推導(dǎo)結(jié)論。例1光學(xué)興趣小組的同學(xué)，在一次探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，不斷改變物距（u）, 并在調(diào)節(jié)得到清晰像時記錄像距（V），結(jié)果獲得了一組物距（u）和像距（V）的對應(yīng)數(shù)據(jù), 然后根據(jù)數(shù)據(jù)描點畫出了如圖 1 所示的圖線。那么。根據(jù)你所知道的凸透鏡成像規(guī)律，結(jié)分析：當(dāng)物距（u）=像距（v）時，其物距（u）和像距（v）都等于2倍的焦距，由圖 像可知2f=u=v=20cm,解之得焦距。f=10cm。答案： 10 例 2 一束光線射到一個鏡上，使光線方向發(fā)生了如圖 2 所示的改變，試在線框內(nèi)畫出所用 的鏡（

6、圖中光線上的雙箭頭和單箭頭分別表示入射光束與反射光束相對應(yīng)的邊緣光線）圖2分析：像這類“黑匣子”題一般按下面程序進行：a.根據(jù)光傳播方向發(fā)生改變程度確 定是面鏡還是透鏡。若傳播主方向大致沒變，則是透鏡；若發(fā)生了較大改變則是面鏡。本 題甲圖光線方向始終大致向前，則一定是透鏡，而乙圖光線反向射回則一定是面鏡。b.根 據(jù)光束的會聚、發(fā)散、不變確定是凸透鏡還是凹透鏡，是凹鏡還是凸鏡、平面鏡。甲圖光 束發(fā)散，則為凹透鏡；乙圖光束會聚，則是凹鏡。 c. 連接入射光線，出射光線，畫出所確 定鏡子。解：如圖所示說明這類題目在確定了“黑匣”中該填什么鏡子時，不要急于填上鏡子。 而是先將入射光線、出射光線延長相交

7、因交點一定在鏡子上，這樣就確定了“黑匣”中 鏡子的準(zhǔn)確位置，否則鏡子位置與光路就不能有機結(jié)合，成為一個完整的連續(xù)的光路圖。分析：從圖示分析可知，光線通過a、b、d三個透鏡均發(fā)散，只有通過c透鏡會聚，故 只有 c 是凸透鏡答案：C 說明：我們不僅要熟記特殊光線經(jīng)透鏡折射的光路圖，還應(yīng)能辨別一般光線的變化情況。 其標(biāo)志是：與入射光線相比較，折射光線靠攏主光軸，則光線被會聚；折射光線遠(yuǎn)離主光 軸則光線被發(fā)散。例 4 測繪人員繪制地圖時常常需要從飛機上拍攝地面的照片。若使用相機鏡頭的焦距是 50 厘米，則底片與鏡頭距離應(yīng)該在（ ）100 毫米以外B. 50 毫米以內(nèi)C. 恰為 50 毫米D. 略大于5

8、0 毫米分析：本題不僅要考慮到凸透鏡成像規(guī)律；物距大于2 倍焦距，像距大于 1 倍焦距， 小于 2 倍焦距。而且要考慮到凸透鏡成像變化規(guī)律；物距變大，像距變小，若物距趨近無 窮大，像距接近于焦距。故本題中底片向鏡頭距離略大于焦距即可。答案：D說明：在運用定理、規(guī)律解題時不僅要全面系統(tǒng)了解與之相關(guān)的定律、規(guī)律，還應(yīng)加以 適當(dāng)分析推理。例 5 小明拿著一個直徑比較大的放大鏡伸直手臂觀看遠(yuǎn)處的物體，可以看到物體的像，下 面說法中正確的是（ ）射入眼中的光一定是由像發(fā)出的像一定是虛像像一定是倒立的像一定是放大的 分析：本題一個干擾條件“放大鏡”極易將我們引入思維定勢：放大鏡成正立放大的虛 像。其實只要

9、認(rèn)真審題，抓住本題“題眼”即“直徑比較大”、“觀看遠(yuǎn)處物體”便可排 除干擾，明確實質(zhì)：物距大于二倍焦距在眼睛的視網(wǎng)膜成像。所以一定成倒立的縮小實像。 又因像直接成在眼睛的視網(wǎng)膜上，那么射入眼睛的光線是由物體直接發(fā)出的。答案：C說明：解題時我們絕對不能被“字眼”所迷惑，必須認(rèn)真審題，抓住“題眼”。二. 兩種解題技巧1. 利用光的可逆性作圖 光的可逆性適用于一切光路情況。與光的反射一樣，有時已知入射光線作折射光線或 已知折射光線作入射光線，如果利用常規(guī)方法很難作出或非常繁瑣，我們也可以假設(shè)光線 逆著原光路射出，利用光的可逆性得出結(jié)果。例6如圖3所示，把一個反射面向上的凹鏡放在容器內(nèi)，在凹鏡的焦點F

10、處放一個點光 源So然后在容器內(nèi)注入水，使水面處于焦點F和凹鏡之間，要使光源S射到凹鏡的光線仍 平行射入空氣中，則光源S的位置（）圖3A. 保持不變 B. 適當(dāng)提高 C. 適當(dāng)降低 D. 無法確定 分析：如果順著光源射出的光的傳播方向去考慮，比較復(fù)雜，可從光路可逆角度去考慮 設(shè)想垂直水面的平行光射入水中，作出它們被凹鏡反射、再在水而發(fā)生折射的光路，如圖 所示。從圖中可以看出它們交點Q在焦點F下方。故根據(jù)光的可逆性可知：應(yīng)把點光源放 在Q點，才能達到目的。答案：C2. 特殊光線輔助法 在初中我們只能作出幾條特殊光線經(jīng)透鏡折射的準(zhǔn)確光路圖，而一般光線則無法準(zhǔn)確 畫出。我們可作出一些特殊光線的光路圖

11、，利用一般光線與特殊光線的聯(lián)系，輔助確定一 般光線的光路情況。例7如圖4, F是凸透鏡的焦點，從主光軸上的a、b兩點發(fā)出兩條相互平行的光線射向凸 透鏡，經(jīng)折射后在另一側(cè)的光路是（）圖4A. a 的折射光線和主光軸相交， b 的折射光和主光軸不相交a的折射光線和主光軸不相交，b的折射光和主光軸相交兩條折射光線都能和主光軸相交，b的交點離透鏡較遠(yuǎn)D. 兩條折射光線都不和主光軸相交分析：如圖本題靈活運用兩個規(guī)律便町清楚a、b的折射光線情況：一是平行光線被凸透鏡折射后會聚一點，二是從焦點發(fā)出光線平行于主光軸。我們先引入一條經(jīng)過焦點F且與a、b平行光線c, c折射后折射光線平行于主光軸，那么a、b的折射

12、光線要與c的折射光線相交，a的折射光線靠攏主光軸，將與主光軸相交，b的折射光線遠(yuǎn)離主光軸，無法與主光軸 相交。答案： A說明：本題采用的是由特殊光線輔助確定一般光線法。若再引入一條經(jīng)過光心且與a、b 平行的光線d,還可進一步確定a、b折射光線的準(zhǔn)確位置。因為如圖所示c、d折射光線交 點A點，則a、b的折射光線也必交于A點。例 8 作圖題置，并用最小刻度為毫米的刻度尺測得此凸透鏡焦距。5. 如圖所示，一條光線對著凸透鏡另一側(cè)的焦點射去，試確定它經(jīng)凸透鏡折射后傳播的例 9 綜合題視覺的產(chǎn)生是一個很復(fù)雜的過程，在眼球內(nèi)部，各種器官和組織組成了眼球的折光系 統(tǒng)，整個折光系統(tǒng)相當(dāng)于一個，其中起主要作用的是，若來自遠(yuǎn)方物體的光，經(jīng)眼折光系統(tǒng)