第5講透鏡及其應(yīng)用 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 一 透鏡1 透鏡 主光軸和光心 1 中間厚 邊緣薄的透鏡叫凸透鏡 中間薄 邊緣厚的透鏡叫凹透鏡 2 通過(guò)兩個(gè)球面球心的直線叫透鏡的主光軸 簡(jiǎn)稱主軸 3 主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn) 通過(guò)它的光線傳播方向不變 這個(gè)點(diǎn)叫透鏡的光心 2 透鏡對(duì)光的作用 1 凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用 2 凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 3 焦點(diǎn)和焦距平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于主光軸上的一點(diǎn) 這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn) 用f表示 該點(diǎn)是實(shí)際光線會(huì)聚而成的 因此叫實(shí)焦點(diǎn) 焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距 用f表示 如圖所示 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 4 三條特殊光線透鏡中有三條特殊光線 過(guò)光心的光線不改變傳播方向 對(duì)凸透鏡 平行于主光軸的光線經(jīng)折射后過(guò)焦點(diǎn) 對(duì)凹透鏡 它的焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn) 折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn) 對(duì)凸透鏡 過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)折射后與主光軸平行 對(duì)凹透鏡 入射光線的延長(zhǎng)線正對(duì)虛焦點(diǎn) 經(jīng)折射后與主光軸平行 三條光線如圖所示 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 二 凸透鏡成像的規(guī)律 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 三 眼睛及視力矯正 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 一 二 三 四 四 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1 顯微鏡 1 原理 凸透鏡成像 兩次放大 2 物鏡 成放大的實(shí)像 3 目鏡 成正立 放大的虛像 2 望遠(yuǎn)鏡 1 原理 二次成像 2 物鏡 焦距大 成像在焦點(diǎn)附近 成倒立 縮小的實(shí)像 3 目鏡 焦距小 成正立 放大的虛像 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 1 2 3 4 1 如圖所示 f是透鏡的焦點(diǎn) 其中光路圖正確的是 答案 c 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 1 2 3 4 解析 跟主光軸平行的光線 經(jīng)凸透鏡折射后 其出射光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn) 故a選項(xiàng)錯(cuò)誤 通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線 經(jīng)凸透鏡折射后 其出射光線跟主光軸平行 故b選項(xiàng)錯(cuò)誤 跟主光軸平行的光線 經(jīng)凹透鏡折射后 其出射光線的反向延長(zhǎng)線通過(guò)凹透鏡的虛焦點(diǎn) 故c選項(xiàng)正確 經(jīng)過(guò)凹透鏡虛焦點(diǎn)的光線 經(jīng)凹透鏡折射后變得更發(fā)散 故d選項(xiàng)錯(cuò)誤 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 1 2 3 4 2 使用下列光學(xué)器材 能使物體成正立放大虛像的是 a 放大鏡b 照相機(jī)c 幻燈機(jī)d 平面鏡答案 a解析 a項(xiàng)放大鏡成放大 正立的虛像 符合題目要求 b項(xiàng)照相機(jī)成縮小 倒立的實(shí)像 c項(xiàng)幻燈機(jī)成放大 倒立的實(shí)像 d項(xiàng)平面鏡成等大 正立的虛像 b c d項(xiàng)均不符合題目要求 所以選a 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 1 2 3 4 3 楊大爺眼睛看物體時(shí)的成像情況如圖所示 則他的眼睛類型及矯正需要選用的透鏡分別是 a 遠(yuǎn)視眼凸透鏡b 遠(yuǎn)視眼凹透鏡c 近視眼凹透鏡d 近視眼凸透鏡答案 a解析 從題圖可以看出 近處的光線通過(guò)晶狀體后成像在視網(wǎng)膜后 這是遠(yuǎn)視眼的特征 應(yīng)戴凸透鏡把光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上 故a選項(xiàng)正確 知識(shí)梳理 自主測(cè)試 1 2 3 4 4 如圖所示 a b是從點(diǎn)光源s發(fā)出的 經(jīng)透鏡折射后的兩條光線 在圖中完成光路并標(biāo)出點(diǎn)光源s的位置 答案 如圖所示解析 平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后經(jīng)過(guò)另一側(cè)的焦點(diǎn) 經(jīng)過(guò)光心的光線方向不發(fā)生改變 1 2 3 4 5 1 透鏡作圖的關(guān)鍵 抓住 三線 透鏡作圖是光學(xué)作圖的一個(gè)重要方面 主要考查對(duì)通過(guò)凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的理解和運(yùn)用 如果我們把凸透鏡和凹透鏡這三條光線的傳播特點(diǎn)記得很熟練后 無(wú)論什么樣的作圖題都不會(huì)覺(jué)得困難了 通過(guò)透鏡的三條特殊光線 第一條 穿過(guò)光心的入射光線經(jīng)過(guò)透鏡不改變方向 第二條 平行于主光軸入射的光線 經(jīng)過(guò)凸透鏡的光線穿過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn) 經(jīng)過(guò)凹透鏡的光線反向延長(zhǎng)線通過(guò)同側(cè)焦點(diǎn) 第三條 穿過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的入射光線 經(jīng)透鏡后平行于主光軸 延長(zhǎng)線穿過(guò)凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的入射光線 經(jīng)過(guò)透鏡后平行于主光軸 下面我們通過(guò)例題來(lái)進(jìn)一步探討透鏡作圖的方法 1 2 3 4 5 例1 如圖所示 兩條入射光線 或延長(zhǎng)線 分別過(guò)凹透鏡的光心o和焦點(diǎn)f 分別畫(huà)出經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后的光線 解析 入射光線的延長(zhǎng)線通過(guò)凹透鏡的虛焦點(diǎn) 經(jīng)凹透鏡折射后跟主光軸平行 入射光線經(jīng)過(guò)凹透鏡的光心 其出射光線傳播方向不改變 答案 如圖所示 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出經(jīng)過(guò)透鏡折射后的光線 答案 如圖所示解析 跟主光軸平行的光線 經(jīng)凸透鏡后光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn) 通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線 鏡頭經(jīng)折射后光線跟主光軸平行 1 2 3 4 5 2 正確理解透鏡的會(huì)聚作用和發(fā)散作用正確理解透鏡對(duì)光線的作用 應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 凸透鏡 凹透鏡 對(duì)光線的會(huì)聚 發(fā)散 作用是指從透鏡射出的光線相對(duì)入射光線加大了會(huì)聚程度或減小了發(fā)散程度 加大了發(fā)散程度或減小了會(huì)聚程度 即光線經(jīng)過(guò)凸透鏡 凹透鏡 后并不一定會(huì)聚到一點(diǎn) 發(fā)散 只不過(guò)比原來(lái)的傳播方向更靠近 遠(yuǎn)離 主光軸 1 2 3 4 5 2 會(huì)聚作用與會(huì)聚光線是不同的 發(fā)散作用與發(fā)散光線是不同的 要區(qū)別開(kāi) 即會(huì)聚作用射出的不一定是會(huì)聚光線 發(fā)散作用射出的不一定是發(fā)散光線 如圖甲是會(huì)聚作用 圖乙是發(fā)散作用 圖乙的出射光線是會(huì)聚光線 圖甲的出射光線是發(fā)散光線 1 2 3 4 5 例2 下圖中畫(huà)出了光線通過(guò)透鏡 圖中未畫(huà)出 的情形 其中凸透鏡是 a ab b dc cd a b c d 1 2 3 4 5 解析 凸透鏡是中間厚 邊緣薄 光路經(jīng)透鏡兩次折射后都是向靠近主光軸方向 中心方向 偏折 所以它具有會(huì)聚作用 凹透鏡是中心薄 邊緣厚 光路經(jīng)透鏡兩次折射后都是向遠(yuǎn)離主光軸方向 中心方向 偏折 所以它有發(fā)散作用 從a b c d四個(gè)圖可以看出對(duì)光有會(huì)聚作用的只有c 答案 c 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 請(qǐng)?jiān)趫D中的方框內(nèi)畫(huà)出合適的透鏡 答案 如圖所示解析 從題圖可以看出 平行光線通過(guò)透鏡后會(huì)聚在一起 說(shuō)明該透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用 所以是凸透鏡 1 2 3 4 5 3 凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律 應(yīng)明確以下幾個(gè)方面 1 實(shí)像總是倒立的 虛像總是正立的 2 成實(shí)像時(shí) 物 像位于凸透鏡兩側(cè) 成虛像時(shí) 物 像位于凸透鏡一側(cè) 3 在焦點(diǎn)以外 物體離焦點(diǎn)越遠(yuǎn) 則所成的實(shí)像越小 像距也越小 這個(gè)規(guī)律用于照相機(jī)和幻燈機(jī)的調(diào)節(jié) 4 在焦點(diǎn)以內(nèi) 物體離焦點(diǎn)越近 所成的虛像越大 可用于放大鏡的調(diào)節(jié) 1 2 3 4 5 例3 下列光學(xué)設(shè)備 應(yīng)用的原理與如圖所示的凸透鏡成像規(guī)律相同的是 a 照相機(jī)b 老花鏡c 幻燈機(jī)d 放大鏡解析 由題圖可以看出 當(dāng)凸透鏡u 2f時(shí) 成倒立 縮小的實(shí)像 這是照相機(jī)的原理 故正確的選項(xiàng)是a 答案 a 1 2 3 4 5 如圖所示 a b c d是距凸透鏡不同距離的四個(gè)點(diǎn) f為焦點(diǎn) 下列幾種光學(xué)儀器的成像原理與物體在不同點(diǎn)時(shí)的成像情況相對(duì)應(yīng) 下列說(shuō)法正確的是 a 照相機(jī)是根據(jù)物體放在d點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的b 幻燈機(jī)是根據(jù)物體放在c點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的c 使用放大鏡時(shí)的成像情況與物體放在a點(diǎn)時(shí)的成像情況相似d 人眼看物體時(shí)的成像情況與物體放在f點(diǎn)時(shí)的成像情況相似答案 b 1 2 3 4 5 解析 物體放在a點(diǎn)時(shí)成倒立 縮小的實(shí)像 照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)制成的 物體放在c點(diǎn)時(shí) 成倒立 放大的實(shí)像 幻燈機(jī)和投影儀是根據(jù)這個(gè)原理制成的 物體放在d點(diǎn)時(shí) 成正立 放大的虛像 使用放大鏡時(shí)的成像情況與此一樣 人眼的晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于凸透鏡 成倒立 縮小的實(shí)像 與物體放在a點(diǎn)時(shí)的成像情況相似 所以正確的選項(xiàng)是b 1 2 3 4 5 4 關(guān)于照相機(jī) 投影儀問(wèn)題照相機(jī)和投影儀是凸透鏡成像規(guī)律的重要應(yīng)用 近幾年中考中 關(guān)于照相機(jī)和投影儀 常常會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題 根據(jù)像的大小來(lái)判斷照相機(jī)的鏡頭到物體及鏡頭到底片的距離變化情況 進(jìn)行投影儀的調(diào)節(jié)等問(wèn)題 下面通過(guò)例題探究解決此類問(wèn)題的方法 1 2 3 4 5 例4 小華用相機(jī)拍攝的桂林市杉湖上的雙塔照片如圖所示 下面說(shuō)法正確的是 a 雙塔在湖中的倒影是實(shí)像b 要使塔的像更大些 小華或相機(jī)鏡頭應(yīng)向塔靠近些c 要使塔的像更大些 小華或相機(jī)鏡頭應(yīng)離塔更遠(yuǎn)些d 要使塔的像更小些 小華或相機(jī)鏡頭應(yīng)離塔更近些解析 水面相當(dāng)于平面鏡 水中的倒影是平面鏡所成的虛像 照相機(jī)的成像原理是當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)凸透鏡成倒立 縮小的實(shí)像 要使塔的像更大些 需要減小物距 增大像距 故選項(xiàng)b正確 答案 b 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 城市很多路口安裝的一種監(jiān)控?cái)z像頭如圖所示 它可以拍攝違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)照片 攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡 它的工作原理與相似 答案 照相機(jī)解析 攝像頭拍攝的像是一個(gè)倒立 縮小的實(shí)像 這與照相機(jī)的原理是相同的 1 2 3 4 5 5 近視眼 遠(yuǎn)視眼及其矯正問(wèn)題透析此類問(wèn)題主要考查 1 近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因 2 近視眼和遠(yuǎn)視眼的矯正 3 實(shí)驗(yàn)探究近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正 1 2 3 4 5 例5 在如圖所示的四幅小圖中 正確表示遠(yuǎn)視眼成像情況的是圖 其矯正做法是圖 解析 遠(yuǎn)視眼是因?yàn)榻幬矬w反射來(lái)的光線通過(guò)晶狀體折射后形成的物像落在視網(wǎng)膜的后方 遠(yuǎn)視眼矯正方法是配戴凸透鏡 由題意可知 正確表示遠(yuǎn)視眼成像情況的是b圖 其矯正做法正確的是d圖 答案 bd 1 2 3 4 5 1 2