第5講透鏡及其應(yīng)用第1頁(yè)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、邊緣薄透鏡叫凸透鏡;中間薄、邊緣厚透鏡叫凹透鏡。(2)經(jīng)過(guò)兩個(gè)球面球心直線叫透鏡主光軸,簡(jiǎn)稱主軸。(3)主光軸上有個(gè)特殊點(diǎn),經(jīng)過(guò)它光線傳輸方向不變,這個(gè)點(diǎn)叫透鏡光心。2.透鏡對(duì)光作用(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。第2頁(yè)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光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于主光軸上一點(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,所以叫實(shí)焦點(diǎn);焦點(diǎn)到光心距離叫焦距,用f表示。如圖所表示。第3頁(yè)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)光心光線不改變傳輸方向;對(duì)凸透鏡,平行于主光軸光線經(jīng)折射后過(guò)焦點(diǎn),對(duì)凹透鏡,它焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn),折射光線反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn);對(duì)凸透鏡,過(guò)焦點(diǎn)光線經(jīng)折射后與主光軸平行,對(duì)凹透鏡,入射光線延長(zhǎng)線正對(duì)虛焦點(diǎn),經(jīng)折射后與主光軸平行。三條光線如圖所表示。第4頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三四第5頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三四二、凸透鏡成像規(guī)律第6頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三四第7頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三四三、眼睛及視力矯正第8頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三四第9頁(yè)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:成放大實(shí)像。(3)目鏡:成正立、放大虛像。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、縮小實(shí)像。(3)目鏡:焦距小,成正立、放大虛像。第10頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試12341.如圖所表示,F是透鏡焦點(diǎn),其中光路圖正確是(

)答案:C第11頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試1234解析:跟主光軸平行光線,經(jīng)凸透鏡折射后,其出射光線經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn),故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)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;跟主光軸平行光線,經(jīng)凹透鏡折射后,其出射光線反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)凹透鏡虛焦點(diǎn),故C選項(xiàng)正確;經(jīng)過(guò)凹透鏡虛焦點(diǎn)光線,經(jīng)凹透鏡折射后變得更發(fā)散,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。第12頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試12342.使用以下光學(xué)器材,能使物體成正立放大虛像是(

)A.放大鏡 B.攝影機(jī) C.幻燈機(jī) D.平面鏡答案:A解析:A項(xiàng)放大鏡成放大、正立虛像,符合題目要求;B項(xiàng)攝影機(jī)成縮小、倒立實(shí)像;C項(xiàng)幻燈機(jī)成放大、倒立實(shí)像;D項(xiàng)平面鏡成等大、正立虛像。B、C、D項(xiàng)均不符合題目要求,所以選A。第13頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試12343.楊大爺眼睛看物體時(shí)成像情況如圖所表示,則他眼睛類型及矯正需要選取透鏡分別是(

)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:從題圖能夠看出,近處光線經(jīng)過(guò)晶狀體后成像在視網(wǎng)膜后,這是遠(yuǎn)視眼特征,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。第14頁(yè)知識(shí)梳理自主測(cè)試12344.如圖所表示,a、b是從點(diǎn)光源S發(fā)出、經(jīng)透鏡折射后兩條光線,在圖中完成光路并標(biāo)出點(diǎn)光源S位置。答案:如圖所表示解析:平行于主光軸光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后經(jīng)過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)光心光線方向不發(fā)生改變。第15頁(yè)123451.透鏡作圖關(guān)鍵——抓住“三線”透鏡作圖是光學(xué)作圖一個(gè)主要方面,主要考查對(duì)經(jīng)過(guò)凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線了解和利用。假如我們把凸透鏡和凹透鏡這三條光線傳輸特點(diǎn)記得很熟練后,不論什么樣作圖題都不會(huì)以為困難了。經(jīng)過(guò)透鏡三條特殊光線:第一條:穿過(guò)光心入射光線經(jīng)過(guò)透鏡不改變方向;第二條:平行于主光軸入射光線,經(jīng)過(guò)凸透鏡光線穿過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)凹透鏡光線反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)同側(cè)焦點(diǎn);第三條:穿過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)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)入射光線,經(jīng)過(guò)透鏡后平行于主光軸。下面我們經(jīng)過(guò)例題來(lái)深入探討透鏡作圖方法。第16頁(yè)12345【例1】

如圖所表示,兩條入射光線(或延長(zhǎng)線)分別過(guò)凹透鏡光心O和焦點(diǎn)F,分別畫(huà)出經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后光線。解析:入射光線延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)凹透鏡虛焦點(diǎn),經(jīng)凹透鏡折射后跟主光軸平行;入射光線經(jīng)過(guò)凹透鏡光心,其出射光線傳輸方向不改變。答案:如圖所表示第17頁(yè)12345第18頁(yè)12345

請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出經(jīng)過(guò)透鏡折射后光線。答案:如圖所表示解析:跟主光軸平行光線,經(jīng)凸透鏡后光線經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)光線,鏡頭經(jīng)折射后光線跟主光軸平行。第19頁(yè)123452.正確了解透鏡會(huì)聚作用和發(fā)散作用正確了解透鏡對(duì)光線作用,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)凸透鏡(凹透鏡)對(duì)光線會(huì)聚(發(fā)散)作用是指從透鏡射出光線相對(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)傳輸方向更靠近(遠(yuǎn)離)主光軸。第20頁(yè)12345(2)會(huì)聚作用與會(huì)聚光線是不一樣,發(fā)散作用與發(fā)散光線是不一樣,要區(qū)分開(kāi),即會(huì)聚作用射出不一定是會(huì)聚光線,發(fā)散作用射出不一定是發(fā)散光線。如圖甲是會(huì)聚作用,圖乙是發(fā)散作用;圖乙出射光線是會(huì)聚光線,圖甲出射光線是發(fā)散光線。第21頁(yè)12345【例2】

下列圖中畫(huà)出了光線經(jīng)過(guò)透鏡(圖中未畫(huà)出)情形。其中凸透鏡是(

)A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d第22頁(yè)12345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,所以它含有會(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)圖能夠看出對(duì)光有會(huì)聚作用只有c。答案:C第23頁(yè)12345第24頁(yè)12345

請(qǐng)?jiān)趫D中方框內(nèi)畫(huà)出適當(dāng)透鏡。答案:如圖所表示解析:從題圖能夠看出,平行光線經(jīng)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。第25頁(yè)123453.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,虛像總是正立;(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),則所成實(shí)像越小,像距也越小,這個(gè)規(guī)律用于攝影機(jī)和幻燈機(jī)調(diào)整;(4)在焦點(diǎn)以內(nèi),物體離焦點(diǎn)越近,所成虛像越大,可用于放大鏡調(diào)整。第26頁(yè)12345【例3】

以下光學(xué)設(shè)備,應(yīng)用原理與如圖所表示凸透鏡成像規(guī)律相同是(

)A.攝影機(jī) B.老花鏡 C.幻燈機(jī) D.放大鏡解析:由題圖能夠看出,當(dāng)凸透鏡u>2f時(shí),成倒立、縮小實(shí)像,這是攝影機(jī)原理,故正確選項(xiàng)是A。答案:A第27頁(yè)12345

如圖所表示,a、b、c、d是距凸透鏡不一樣距離四個(gè)點(diǎn),F為焦點(diǎn)。以下幾個(gè)光學(xué)儀器成像原理與物體在不一樣點(diǎn)時(shí)成像情況相對(duì)應(yīng),以下說(shuō)法正確是(

)A.攝影機(jī)是依據(jù)物體放在d點(diǎn)時(shí)成像特點(diǎn)制成B.幻燈機(jī)是依據(jù)物體放在c點(diǎn)時(shí)成像特點(diǎn)制成C.使用放大鏡時(shí)成像情況與物體放在a點(diǎn)時(shí)成像情況相同D.人眼看物體時(shí)成像情況與物體放在F點(diǎn)時(shí)成像情況相同答案:B第28頁(yè)12345解析:物體放在a點(diǎn)時(shí)成倒立、縮小實(shí)像,攝影機(jī)是依據(jù)這個(gè)特點(diǎn)制成;物體放在c點(diǎn)時(shí),成倒立、放大實(shí)像,幻燈機(jī)和投影儀是依據(jù)這個(gè)原理制成;物體放在d點(diǎn)時(shí),成正立、放大虛像,使用放大鏡時(shí)成像情況與此一樣,人眼晶狀體和角膜共同作用相當(dāng)于凸透鏡,成倒立、縮小實(shí)像,與物體放在a點(diǎn)時(shí)成像情況相同,所以正確選項(xiàng)是B。第29頁(yè)123454.關(guān)于攝影機(jī)、投影儀問(wèn)題攝影機(jī)和投影儀是凸透鏡成像規(guī)律主要應(yīng)用,近幾年中考中,關(guān)于攝影機(jī)和投影儀,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這么問(wèn)題:依據(jù)像大小來(lái)判斷攝影機(jī)鏡頭到物體及鏡頭到底片距離改變情況,進(jìn)行投影儀調(diào)整等問(wèn)題,下面經(jīng)過(guò)例題探究處理這類問(wèn)題方法。第30頁(yè)12345【例4】

小華用相機(jī)拍攝桂林市杉湖上雙塔照片如圖所表示。下面說(shuō)法正確是(

)A.雙塔在湖中倒影是實(shí)像B.要使塔像更大些,小華或相機(jī)鏡頭應(yīng)向塔靠近些C.要使塔像更大些,小華或相機(jī)鏡頭應(yīng)離塔更遠(yuǎn)些D.要使塔像更小些,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,水中倒影是平面鏡所成虛像;攝影機(jī)成像原理是當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)凸透鏡成倒立、縮小實(shí)像,要使塔像更大些,需要減小物距,增大像距,故選項(xiàng)B正確。答案:B第31頁(yè)12345第32頁(yè)12345

城市很多路口安裝一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭如圖所表示,它能夠拍攝違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)現(xiàn)場(chǎng)照片。攝像頭鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,它工作原理與

相同。

答案:攝影機(jī)解析:攝像頭拍攝像是一個(gè)倒立、縮小實(shí)像,這與攝影機(jī)原理是相同。第33頁(yè)123455.近視眼、遠(yuǎn)視眼及其矯正問(wèn)題透析這類問(wèn)題主要考查:(1)近視眼和遠(yuǎn)視眼成因;(2)近視眼和遠(yuǎn)視眼矯正;(3)試驗(yàn)探究近視眼和遠(yuǎn)視眼成因及矯正。第34頁(yè)12345【例5】

在如圖所表示四幅小圖中,正確表示遠(yuǎn)視眼成像情況是

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)光線經(jīng)過(guò)晶狀體折射后形成物像落在視網(wǎng)膜后方。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)視眼成像情況是B圖,其矯正做法正確是D圖。答案:BD第35頁(yè)12345第36頁(yè)12345第3