專題04透鏡及其應用

專題4

透鏡及其應用凸透鏡透鏡凹透鏡特點（中間厚、邊緣?。┨攸c（中間薄、邊緣厚）性質(zhì)(對光線具有會聚作用)成像規(guī)律應用性質(zhì)(對光線具有發(fā)散作用)測焦距(1)眼睛和眼鏡顯微鏡和望遠鏡生活中的應用u>f實像u=f不成像u<f虛像測焦距(2)測焦距(3)u=2f

三條特殊光線思維導圖構建體系類型1.凸透鏡2.凹透鏡特點

中間厚、邊緣薄

中間薄、邊緣厚形狀對光線的作用

作用

作用

應用

照相機、投影儀、放大鏡、老花鏡等

近視鏡區(qū)別方法

通過透鏡看書上的字,字能變大的是凸透鏡,反之是凹透鏡教材梳理夯實基礎考點一透鏡會聚發(fā)散【點撥】凸透鏡對光線的會聚作用是指從透鏡射出的光線相對于入射光線而言加大了會聚程度,但光線經(jīng)過透鏡后并不一定會會聚到一點上,只不過是比原來的傳播方向更靠近主光軸。(3)主光軸：通過兩個球面球心的直線叫做主光軸，簡稱主軸．如圖中的________．(4)光心：主軸上的特殊點，通過這個點的光的傳播方向不變．如圖中的________．(5)焦點：凸透鏡能使跟主光軸平行的光會聚在主光軸上的一點，這個點叫做凸透鏡的________，如圖中的________．(6)焦距：________到凸透鏡________的距離，如圖中的f.(7)像距：像到透鏡光心的距離(v)．(8)物距：物體到透鏡光心的距離(u)．CC′點O焦點F光心焦點透鏡三類特殊的光路圖三類特殊光線(請完成光路圖)

教材梳理夯實基礎FF2F2F①①＇②②＇③③＇照相機投影儀放大鏡縮小等大放大成實像區(qū)放大成虛像區(qū)物距變小像距變大考點二凸透鏡成像的規(guī)律不成像物距變小像距變小物距u像距v像的特點應用u>2f

(v<u)

u=2fv=2f(v=u)

測焦距f<u<2f

(v>u)

投影儀、幻燈機教材梳理夯實基礎考點二凸透鏡成像的規(guī)律f<v<2f倒立、縮小的實像照相機倒立、等大的實像v>2f倒立、放大的實像物距u像距v像的特點應用u=f平行光、不成像獲得平行光、測凸透鏡焦距、探照燈u<f物、像同側(cè)(v>u)____________________

巧記規(guī)律一焦分虛實,二焦分大小;實像異側(cè)倒,物遠像變小;虛像同側(cè)正,物遠像變大;像的大小像距定,像兒跟著物體跑教材梳理夯實基礎考點二凸透鏡成像的規(guī)律放大鏡【點撥】凸透鏡不論成實像還是成虛像,都是物體越靠近焦點,所成的像越大。正立、放大的虛像續(xù)表凸透鏡成像規(guī)律記憶口訣(1)靜態(tài)規(guī)律①一倍焦距分虛實，內(nèi)虛外實，實倒虛正一倍焦距處是實像與虛像的分界點，物體在一倍焦距以內(nèi)，成的是正立的虛像；在一倍焦距以外，成的是倒立的實像．②二倍焦距分大小，遠小近大二倍焦距處是成放大、縮小的實像的分界點，物體在一倍到二倍焦距之間成的是放大的實像；在二倍焦距之外成的是縮小的實像．(2)動態(tài)規(guī)律成實像時(像與物在透鏡異側(cè))：物距減小(增大)像距______(______)像______(______)成虛像時(像與物在透鏡同側(cè))：物距減小(增大)像距______(______)像______(______)【特別提醒】光的折射現(xiàn)象中，光路可逆，故在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當光屏上成清晰的像時，將蠟燭與光屏位置互換后，燭焰仍可在光屏上成清晰的像．(3)焦距變化問題：無論是換透鏡或是加眼鏡片，其實質(zhì)都是改變透鏡對光的會聚能力，聚光能力越強，實像距離透鏡越近；反之越遠．增大減小變大變小減小增大變小變大項目照相機投影儀放大鏡物距

成像

調(diào)節(jié)方法

物近像遠像變大

物遠像遠像變大

靠近景物,前伸鏡頭,成像變大

下調(diào)鏡頭,遠離屏幕,成像變大

遠離物體,成像變大教材梳理夯實基礎考點三生活中的透鏡u>2ff<u<2fu<f倒立、縮小的實像【點撥】調(diào)節(jié)照相機、投影儀成像時,先弄清像如何變化,再確定像距,最后確定物距。根據(jù)它們的結(jié)構特點進行調(diào)節(jié)。倒立、放大的實像正立、放大的虛像1．正常眼睛的成像原理(1)晶狀體和角膜的共同作用相當于一個______，把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像．視網(wǎng)膜相當于________．(2)成像特點：成______、______的______像2.近視眼、遠視眼及其矯正．

近視眼遠視眼成因晶狀體太厚(太凸，焦距太小)，折光能力太______晶狀體太薄(太扁平，焦距太大)，折光能力太______凸透鏡光屏倒立縮小實強弱考點四眼睛和眼鏡教材梳理夯實基礎

近視眼遠視眼成像位置成像在視網(wǎng)膜____成像在視網(wǎng)膜____矯正方法配戴________配戴________矯正原理凹透鏡對光有__________作用凸透鏡對光有__________作用記憶口訣近前遠后，近凹遠凸前后凹透鏡凸透鏡發(fā)散會聚教材梳理夯實基礎教材梳理夯實基礎考點五顯微鏡和望遠鏡項目顯微鏡望遠鏡目鏡

靠近眼睛的一組透鏡,其作用都相當于

,成

、

的

______像

物鏡

靠近被觀測物體的一組透鏡,它的作用是使物體成

、

的

____像,其作用相當于________________

的鏡頭

靠近被觀測物體的一組透鏡,它的作用是使遠處的物體在焦點附近成

、

的

像,其作用相當于

的鏡頭

放大鏡正立放大虛倒立放大實幻燈機(或投影儀)倒立縮小實照相機1.圖6-1甲中的燭焰通過透鏡成的是正立、放大的像,此像呈現(xiàn)在凸透鏡右側(cè)的光屏(圖中未畫出)上,人眼看到此像的方法是;當蠟燭逐漸靠近透鏡時,觀察到的像變。圖甲中的這種透鏡可以矯正圖乙中所示的眼睛。

圖說物理圖6-1虛不能教材梳理夯實基礎在光屏一側(cè)(或右側(cè))透過透鏡觀察小a2.如圖所示是裝有水的圓柱形玻璃杯,將鉛筆靠近玻璃杯的后面,透過玻璃杯可以看到筆尖指向左側(cè),此時成像為正立、的虛像。如果將鉛筆由靠近玻璃杯的位置向遠處慢慢移動,你會看到筆尖指向(選填“左”或“右”)側(cè),此時成像為立的像。通過此實驗總結(jié)出裝滿水的玻璃瓶成像特點與___________(選填“平面鏡”或“凸透鏡”)成像特點相同．

放大倒右教材梳理夯實基礎實凸透鏡3.如圖所示為自制的照相機模型。(1)照相時,鏡頭離景物的距離至少要,才能在薄膜上看到清晰的像。

(2)小明用自制的照相機先拍攝到了遠處的物體,再拍攝近處物體時,應將兩筒間的距離變,

此時薄膜上的像變。

大于二倍焦距大教材梳理夯實基礎大1.(1)請在圖中畫出光線AB、CO的折射光線和DE的入射光線。(光線AB、DE平行于主光軸)重難探究逐個擊破探究一透鏡相關作圖(2)如圖所示,三條入射光線(或延長線)分別過凹透鏡的光心O、焦點F和平行于主光軸,請畫出經(jīng)過凹透鏡折射后的光線。重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升(3)如圖6-6所示,請畫出由燭焰上S點發(fā)出的三條光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線,并畫出發(fā)光點S的像點S'。(F是凸透鏡的焦點,O是凸透鏡的光心,光線SP平行于主光軸)重難探究逐個擊破S′1.小明做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時，在光屏上得到燭焰清晰的縮小的像，然后他把燃燒的蠟燭和光屏互換位置，這時光屏上能看到()A.倒立、放大的像B.倒立、縮小的像C.正立、放大的像D.正立、縮小的像重難探究逐個擊破探究二凸透鏡成像規(guī)律及應用A2.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖所示的位置時，恰能在光屏上得到一個清晰的像．應用這一成像原理的是()A.潛望鏡B.放大鏡C.照相機D.投影儀D重難探究逐個擊破3.小明同學做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示，這時燭焰在光屏上成清晰的像(像未在圖中畫出來)，下列說法正確的是()A.該凸透鏡的焦距可能為10cmB.光屏上形成的是燭焰倒立、放大的實像C.圖中成像特點與照相機成像特點完全相同D.若將凸透鏡的上半部分用紙片擋住，在光屏上只能呈現(xiàn)燭焰下半部分的像B4.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時,將點燃的蠟燭放在距凸透鏡30cm處,在透鏡另一側(cè)距離透鏡16cm處的光屏上得到燭焰清晰的像。則下列相關說法正確的是()①光屏上成倒立、放大的實像②照相機是利用這一成像原理工作的③該透鏡的焦距f一定滿足8cm<f<15cm④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,要使光屏上出現(xiàn)清晰的像,光屏應靠近透鏡A.只有①和③ B.只有②和④C.只有②和③ D.只有①和④重難探究逐個擊破C重難探究逐個擊破蠟燭距離凸透鏡30cm時,在透鏡的另一側(cè)16cm處的光屏上得到一個清晰的像,此時物距大于像距,成倒立、縮小的實像,與照相機的成像原理相同,故①錯誤,②正確。此時蠟燭在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之間,即30cm>2f,2f>16cm>f,解得8cm<f<15cm,故③正確。近視鏡片是凹透鏡,對光線具有發(fā)散作用,所以將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間時,像將延遲會聚,為使光屏上出現(xiàn)清晰的像,應使光屏遠離透鏡,故④錯誤。故選C。6.小明同學用數(shù)碼相機(可調(diào)焦距)拍攝了同一花菜的兩張照片．如圖所示，結(jié)合圖片分析，下面說法不正確的是()A.照相機的鏡頭與老花鏡屬于同一類透鏡B.凸透鏡能成縮小的實像是照相機的工作原理C.在物距相同的情況下，拍攝乙照片時，鏡頭焦距需調(diào)得小一些D.在物距相同的情況下，拍攝乙照片時，鏡頭焦距需調(diào)得大一些C重難探究逐個擊破7.某手機拍照鏡頭可看作凸透鏡,其拍照的原理是:當被拍攝的物體離凸透鏡距離(選填“大于”“等于”或“小于”)2f時,成倒立、的實像。當手機離被拍攝的物體很近時,物體所成實像的像距將變,從手機中看到的像變模糊,為了仍能拍攝出清晰的像,我們可以自制手機微距鏡頭,即在手機鏡頭前加一(選填“凹”或“凸”)透鏡,使近距離被拍攝的物體清晰成像。

實驗突破素養(yǎng)提升手機拍照的原理是:當u>2f時,成倒立、縮小的實像;當物距減小時,像距將變大;在手機鏡頭前加一凸透鏡,對光線有會聚作用,會使像提前會聚,使近距離拍攝的物體清晰成像。重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升【設計和進行實驗】1.實驗器材:蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座、火柴。2.實驗前首先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。3.當物距小于一倍焦距時,要在光屏的一側(cè)透過透鏡觀察像。4.實驗過程中蠟燭因燃燒變短,屏上的像向上移動,將凸透鏡向下調(diào)或?qū)⒐馄料蛏险{(diào),使像成在光屏的中央。5.用紙板遮住透鏡的一部分:光屏上的像只會暗些,但還是一個完整的像。6.光屏上成清晰的像時,對調(diào)蠟燭與光屏的位置,光屏上還能成像,說明光路可逆。突破探究凸透鏡成像的規(guī)律重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升【數(shù)據(jù)處理和分析】7.設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格(如下表所示),分析表格數(shù)據(jù),可得出凸透鏡成像規(guī)律。透鏡焦距次數(shù)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)虛實大小正倒123…重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升【實驗結(jié)論】8.凸透鏡成像規(guī)律及應用(見考點二)。9.凸透鏡成像動態(tài)規(guī)律:①物體放在焦點之外,在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實像,實像有縮小、等大、放大三種。物距越小,像距越大,實像越大。②物體放在焦點之內(nèi),在凸透鏡同一側(cè)成正立、放大的虛像。物距越小,像距越小,虛像越小。重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升【交流與反思】10.實驗時光屏上找不到像的原因可能是:①蠟燭在焦點或在一倍焦距內(nèi);②燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度;③光具座不夠長。11.在蠟燭和凸透鏡之間加遠(或近)視眼鏡(凸透鏡和蠟燭位置不變):①加遠視眼鏡:凸透鏡對光有會聚作用,成像靠前,將光屏靠近凸透鏡;②加近視眼鏡:凹透鏡對光有發(fā)散作用,成像靠后,將光屏遠離凸透鏡。12.換用焦距不同的凸透鏡進行實驗,保持物體距凸透鏡的距離不變,若凸透鏡焦距變大,成像靠后,則應將光屏向遠離透鏡的方向移動,才能得到清晰的像。13.實驗改進:用發(fā)光二極管代替蠟燭的好處:可增加物體的亮度,使成像更清晰;所成的像不會晃動;發(fā)光二極管安全、環(huán)保;高度不會變化,光屏高度不用調(diào)節(jié)等。重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,凸透鏡的位置固定不動,在如圖6-7甲所示的位置時,燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)由圖甲可知,凸透鏡焦距范圍是。為準確測得該凸透鏡焦距,小明讓平行光正對凸透鏡照射,如圖乙所示,光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f=cm。

6.5cm<f<13cm10.0圖6-7重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,凸透鏡的位置固定不動,在如圖6-7甲所示的位置時,燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(2)圖甲所示位置的成像原理與(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機”)的原理相同。若將蠟燭向右移動一小段距離,則應將光屏向(選填“左”或“右”)移動適當距離,可再次在光屏上成清晰的像,此時像的大小比原來的像要些。

照相機右圖6-7大重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,凸透鏡的位置固定不動,在如圖6-7甲所示的位置時,燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(3)對調(diào)圖甲中蠟燭與光屏的位置,光屏上會出現(xiàn)一個清晰的(選填“放大”“縮小”或“等大”)的像,同時說明光路是。此時的成像情況與(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機”)的原理相同。

放大可逆的圖6-7投影儀重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,凸透鏡的位置固定不動,在如圖6-7甲所示的位置時,燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(4)若將蠟燭向左移動一小段距離,此時光屏上的像變模糊,在蠟燭和透鏡之間放置一個合適的(選填“凸透鏡”或“凹透鏡”),光屏上的像又變清晰,(選填“近視眼”或“遠視眼”)的矯正原理與此相同。

近視眼凹透鏡圖6-7重難探究逐個擊破實驗突破素養(yǎng)提升例小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,凸透鏡的位置固定不動,在如圖6-7甲所示的位置時,燭焰恰好在光屏上成清晰的像。(5)如圖丙所示是小明通過實驗得到的凸透鏡成實像時的像距v和物距u關系的圖像,由圖像可知成實像時物距逐漸減小,像距逐漸。當u>2f時,物體移動速度像移動的速度。當f<u<2f時,物體移動速度像移動的速度。(后兩空均選填“大于”“小于”或“等于”)

增大大于圖6-7小于(6)如圖甲所示,若將蠟燭移至光具座上45cm刻度線處,接下來的探究操作不必要的是。

A.移動光屏,在光屏上尋找蠟燭的像B.在凸透鏡左側(cè)透過凸透鏡觀察蠟燭的像C.在凸透鏡右側(cè)透過凸透鏡觀察蠟燭的像(7)當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時