透鏡及其應(yīng)用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及經(jīng)典例題解析

《鏡應(yīng)》網(wǎng)結(jié)經(jīng)例析【綱求了解凸透鏡、凹透鏡對(duì)光的作用；知道凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距和主光軸；理解凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件；知道照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡的原理；知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的矯正；了解望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的工作原理?！咀R(shí)絡(luò)【點(diǎn)理考一透、透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。、透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。、鏡的主光軸和光心：如下圖所示：透鏡上通過(guò)兩個(gè)球心的直線′叫主光軸；主光軸上有一個(gè)特殊點(diǎn)，通過(guò)該點(diǎn)的光其傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)是光心。、透鏡的焦點(diǎn)、焦距（１）焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用F”示。（２）焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用f表示。1要詮：、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹(shù)脂、有機(jī)玻璃。透鏡是一種模型，常見(jiàn)的物體如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個(gè)透鏡、凸透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用，并不說(shuō)光通過(guò)凸透鏡后一定會(huì)聚在一點(diǎn)或一定是一束會(huì)聚光束。聚是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光來(lái)說(shuō)的。、凹透鏡對(duì)光具有發(fā)散作用，并不說(shuō)通過(guò)凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的或延長(zhǎng)不相交。發(fā)散是對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光來(lái)說(shuō)的?？级酵圭R像律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察凸透鏡成各種像條件實(shí)驗(yàn)器材：凸透鏡、光具座、蠟、光屏、火柴實(shí)驗(yàn)步驟：共軸調(diào)節(jié),蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀察這個(gè)像是倒立的還是正立的，是放大的還是縮小。測(cè)量像距和物距。把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離等于，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀像到凸透鏡距離、像的倒正和大小。測(cè)量像距和物距。把蠟燭再靠近凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離在，動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。測(cè)量像距和物距。把蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)上，移動(dòng)光屏，看是否能夠成像把蠟燭移動(dòng)到凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，移動(dòng)光屏，在光屏上還能看到燭焰的像、透鏡成像規(guī)律記憶口訣：“一焦分虛實(shí)，二焦分大小；成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時(shí)，物近像近，像變小“一焦分虛實(shí)體在一倍焦以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外成實(shí)像?！岸狗执笮【嘈∮诙毒?，成放大的像點(diǎn)外距于二倍焦距成縮小的。（3實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大實(shí)像時(shí)，物體靠近透鏡，像遠(yuǎn)離透鏡，像逐漸變大。（4虛像時(shí)，物近像近，像變小虛像時(shí)，物體靠近透鏡，像也靠近透鏡，像逐漸變小。要詮：做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了保證成像在光屏的中央。應(yīng)該調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同條直線上，并且在同一高度?？既圭R應(yīng)、相機(jī)：鏡頭相于凸透鏡，來(lái)自物體的光經(jīng)過(guò)照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠片上，成倒立、縮小的實(shí)像。、影儀：鏡頭相于凸透鏡，來(lái)自投影片的光通過(guò)凸透鏡后成像，再經(jīng)過(guò)平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實(shí)像。2放大鏡成正立、放大的虛像。顯微鏡物鏡焦距較短，物體通過(guò)它成倒立、放大的實(shí)像（像投影儀的鏡頭焦較長(zhǎng)，物鏡成的像經(jīng)過(guò)它成放大的虛像（像放大鏡望遠(yuǎn)鏡普勒望遠(yuǎn)鏡）物鏡作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，用來(lái)把這個(gè)像放大。要詮：為了使幕上的像“正立上燈片要倒著插。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，暗箱中的膠片相當(dāng)于光屏，我們調(diào)節(jié)調(diào)焦環(huán)，并非調(diào)焦距，是調(diào)鏡頭到膠片的距離，物離鏡頭越遠(yuǎn)，膠片就應(yīng)靠近鏡頭。考四眼和鏡、視眼和遠(yuǎn)視眼：近視眼表只看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。

遠(yuǎn)視眼只能看清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體。現(xiàn)成晶體變得太厚，折射光的能力太強(qiáng)或由于眼球在前晶狀太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前因后向上太長(zhǎng)，視網(wǎng)膜距晶狀體過(guò)遠(yuǎn)，來(lái)自遠(yuǎn)處的光后方上太短來(lái)自近處物體的光線發(fā)程度會(huì)聚在視網(wǎng)膜之前，視網(wǎng)膜上得不到清晰的像。如圖，光會(huì)聚到了視網(wǎng)膜之后。矯正、鏡的度數(shù)：焦度：透鏡的焦距越短，折光本領(lǐng)越大，透鏡焦距的倒數(shù)叫透鏡焦度。用φ表示即：焦距以米為單位時(shí)，焦度的單位是屈光度。眼鏡度數(shù)是屈光度數(shù)乘以100。如焦距為的透鏡，焦度為光度，用它做成的遠(yuǎn)視鏡片度度數(shù)：遠(yuǎn)視鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼的度數(shù)為負(fù)數(shù)?！拘皖}類一凸透成規(guī)律其用1.在探究凸透鏡成像實(shí)時(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡和蠟燭放在光具座上，位置如圖所示。則在光屏上（）3A成倒立放大的實(shí)像B成倒立縮小的實(shí)像C．屏上不會(huì)得到像D．距大于10cm小【思路點(diǎn)撥要決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道當(dāng)物距處于1倍倍距之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像．且像距大于2倍距。掌握物距的概念，知道物距是從物體到凸透鏡的距離?！敬鸢窤【解析由知蠟到凸透鏡的距離是16cm焦距為物體處于凸透鏡的1倍2焦距之間，所以此時(shí)成倒立放大的實(shí)像；此時(shí)像距大于倍焦距。【總結(jié)升華此考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，要熟練掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距、像距之的關(guān)系。舉反：【變式】醫(yī)用體溫計(jì)的刻度部分為三棱體，橫截面如圖所示，其正面呈圓弧形，這樣就可以看體溫計(jì)內(nèi)極細(xì)的汞柱，便于讀數(shù)，這是因?yàn)閳A弧形玻璃的作用相當(dāng)于，們用它能看到汞柱被放大后正立的像【答案凸透鏡虛2.某同學(xué)在探凸透鏡成像規(guī)”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v物體到凸透鏡的距離u之關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）．該凸透鏡的焦距是16cm．當(dāng)u=12cm，在光屏上能得到一個(gè)縮小的像．當(dāng)u=20cm成放大的像。投影儀就是根據(jù)這一原理制成的．把物體從距凸透鏡12cm處移動(dòng)到處過(guò)中，像逐漸變小【思路點(diǎn)撥】要熟練掌握凸透鏡像的規(guī)律和應(yīng)用，知道當(dāng)物距大于焦距時(shí)，凸透鏡成實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小?！敬鸢浮俊窘馕觥緼、u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像如圖時(shí)，所以f=8cm；錯(cuò)。B、u=12cm時(shí)2f＞u＞f成倒立、放大的實(shí)像；B錯(cuò)。、當(dāng)u=20cm時(shí)＞，倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)C錯(cuò)。、體距凸透鏡12cm處動(dòng)到的過(guò)程中，凸透鏡的物距大于焦距，成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小D正確?！究偨Y(jié)升華凸鏡成像的四種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距、像距、像之間的關(guān)系是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握。舉反：4【變式】小明拿著凸透鏡在窗戶和墻壁之間移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)墻壁上出現(xiàn)了一個(gè)窗戶的清晰的像，此窗、凸透鏡、墻壁的位置如圖所示（像沒(méi)有畫出列說(shuō)法正確的是（）．墻壁上出現(xiàn)的是正立、縮小的實(shí)像．照相機(jī)是利用圖中所示的成像規(guī)律工作的．用白紙擋住凸透鏡上半部，墻壁上不能出現(xiàn)窗戶完整的像．向左移動(dòng)凸透鏡，在墻壁上還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)清晰的像【答案B3.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)當(dāng)燭焰凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時(shí)，燭焰在光屏呈現(xiàn)一個(gè)清晰放大的像。要使?fàn)T焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰縮小的像，調(diào)節(jié)的方法是（）．透鏡不動(dòng)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)，光屏靠近透鏡移動(dòng)．透鏡不動(dòng)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)．透鏡不動(dòng)，蠟燭靠近透鏡移動(dòng)，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)．透鏡不動(dòng)，蠟燭靠近透鏡移動(dòng)，光屏靠近透鏡移動(dòng)【思路點(diǎn)撥根凸透鏡成像規(guī)律判斷，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像；距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像?！敬鸢窤【解析如圖，物距小于像距，成倒立放大的實(shí)像。要使光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)像，要增大距，同時(shí)減小像距，所以在凸透鏡不動(dòng)時(shí)，蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，同時(shí)光屏靠近凸透鏡?！究偨Y(jié)升華根物距和像距的關(guān)系可以判斷凸透鏡成像情況；根據(jù)物距和焦距，根據(jù)像距和焦，都可以判斷凸透鏡成像情。舉反：【變式】物體通過(guò)凸透鏡可成（）A．正立、縮小虛像B．立、放大虛像C．倒立、放大虛像D．立、放大實(shí)像【答案B類二作圖4.根圖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。5【思路點(diǎn)撥我知道的光學(xué)元件一般有平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、凸面鏡、凹面鏡五種，其中面鏡對(duì)光的作用是能夠改變光的傳播方向；凸透鏡和凹面鏡對(duì)光有會(huì)聚作用；凹透鏡和凸面鏡對(duì)光發(fā)散作用。將圖示的出射光與入射光的特點(diǎn)，與各光學(xué)元件的光學(xué)性質(zhì)相對(duì)應(yīng)即可得到答案?！敬鸢浮俊窘馕觥繉⒏鲌D中的出射光與入光進(jìn)行比較：甲圖中，入射光是會(huì)聚光，出射光變?yōu)槠叫泄?，相?duì)于光學(xué)元件前的光線是發(fā)散了所里面的光學(xué)元件對(duì)光線有發(fā)散作用故為凹透鏡乙中平行光入射，兩條入射光線出射時(shí)上下位置顛倒了，只有平行光通過(guò)凸透鏡且出射光過(guò)焦點(diǎn)后位置才會(huì)發(fā)生倒，故為凸透鏡。丙圖中，出射光與入射光都是平行光，只是光的傳播方向發(fā)生了變化，故為平面鏡【總結(jié)升華這題目一般被稱為光學(xué)黑匣子問(wèn)題。把握住入射光線與出射光線的特點(diǎn)是解決此的關(guān)鍵。特別是乙圖中，給人的感覺(jué)是發(fā)散了，應(yīng)該是凹透鏡，更要注意到兩條入射光線出射時(shí)上位置顛倒了，所以這是兩條出射光線在方框內(nèi)會(huì)聚相交后又發(fā)散的，故應(yīng)為凸透鏡。舉反：【變式】根據(jù)圖中入射光線和折射光線的方向，在方框內(nèi)畫出合適的透鏡；在圖中根據(jù)入射光畫出經(jīng)凸透鏡折射后的出射光線；一束光經(jīng)過(guò)一個(gè)透鏡前后的情況如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出這個(gè)透鏡【答案】類三綜合用5.用光學(xué)儀器觀察物體，下面說(shuō)錯(cuò)誤的是（）6．如圖甲所示，用凸透鏡觀察自己的指紋，看到的是正立放大的像．如圖乙所示，用凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的物體，看到的是倒立縮小的像．如圖丙所示，用平面鏡觀察自己身后遠(yuǎn)處的物體，看到的是正立等大的像．如圖丁所示，用潛望鏡鏡觀察遠(yuǎn)處的物體，看到的是正立縮小的像【思路點(diǎn)撥手放在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)成正立、放大的虛像。用放大鏡看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，大鏡是一個(gè)凸透鏡，物體在凸透鏡的二倍焦距以外，成倒立、縮小的實(shí)像，這個(gè)像沒(méi)有物質(zhì)反射，側(cè)面無(wú)法觀察，但是會(huì)聚這個(gè)像的光線到像的位置不會(huì)停止，繼續(xù)沿直線傳播進(jìn)入人的眼睛，眼睛會(huì)到這個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。物體在平面鏡中成正立、等大的虛像。潛望鏡是利用平面鏡原理工作的。【答案D【解析】用凸透鏡觀察自己的指，手指在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，看到的是正立放大的虛像。說(shuō)法正確，不符合題意。用凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的物體，物體在凸透鏡的二倍焦距以外，看到的是倒縮小的像C。說(shuō)法正確，不符合題意。平面鏡觀察自己身后遠(yuǎn)處的物體，物體在平面鏡中成像，看的是正立等大的虛像。說(shuō)法正確，不符合題意。潛望鏡是由兩塊平面鏡組成的。用潛望鏡觀察遠(yuǎn)處的體，物體在平面鏡中成像，看到的是正立等大的虛像。說(shuō)法錯(cuò)誤，符合題意。【總結(jié)升華當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)實(shí)像的位置放一光屏光屏上能呈現(xiàn)實(shí)像在像的位置不放光屏，眼睛無(wú)法看到，但是這個(gè)實(shí)像確實(shí)是存在的。舉反：【變式】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）．要矯正近視眼的視力，應(yīng)佩戴鏡片是凹透鏡的眼鏡．電視機(jī)遙控器可以發(fā)出紅外線對(duì)電視機(jī)進(jìn)行遙控．我們能從不同方向看清物體是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射．光的色散現(xiàn)象說(shuō)明白光是由各種色光混合而成的【答案C類四實(shí)驗(yàn)究6.小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和度尺等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律。測(cè)量焦距：如圖所示讓一束平行光經(jīng)過(guò)凸透鏡，在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑。此現(xiàn)象明了凸透鏡對(duì)光具有作，并可得出此透鏡的焦距為cm。如圖所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者心調(diào)到，樣做是為了。當(dāng)蠟燭距凸透鏡25cm時(shí)，移動(dòng)屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、（填“放大”或“縮小”）的填“實(shí)”或“虛”）像，依據(jù)此原理，人們制成的光學(xué)儀器是。將蠟燭向凸透鏡靠近，移動(dòng)到某一位置時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上成像，原因是。7【思路點(diǎn)撥凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距判斷凸透鏡的焦距探凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心致在同一高度，像才能呈在光屏的中心凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像；物距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像；根據(jù)凸透鏡成倒立縮小的像制成照相機(jī)，根據(jù)凸透鏡成倒立放大的實(shí)像制成投影儀物小于一倍焦距時(shí)，呈正立、放大的虛像?！敬鸢福?huì)聚10（2）同高度使成在光屏的中心（3）小實(shí)照機(jī)（4）蠟燭到了凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)，成的是虛像【解析】（1）如圖，平行光能聚一點(diǎn)，說(shuō)明凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)