第五章《透镜及其应用》学习餐（教师版）

《透镜及其应用》学习餐（教师版）
【知识快餐】
一、光的折射
1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。
2、光的折射定律：三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆
⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。
⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。
⑶ 光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。
光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。
3、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置 高
练习：☆池水看起来比实际的 浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射，折射角大于入射角。
☆蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虚像 ，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。
二、透镜
名词：薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。
主光轴：通过两个球面球心的直线。
光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。
焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
典型光路
3、填表：
名称 又名 眼镜 实物形状 光学符号 性质
凸透镜 会聚透镜 老化镜 对光线有会聚作用
凹透镜 发散透镜 近视镜 对光线有发散作用
三、凸透镜成像规律及其应用
1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
2、实验结论：（凸透镜成像规律）
F分虚实,2f大小,实倒虚正,
具体见下表:
物距 像的性质 像距 应用
倒、正 放、缩 虚、实
u>2f 倒立 缩小 实像 ff2f 幻灯机
uu 放大镜
３、对规律的进一步认识：
⑴u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。
⑵u＝2f是像放大和缩小的分界点
⑶当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
⑷成实像时：
⑸成虚像时：
四、眼睛和眼镜
1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。
2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.
五、显微镜和望远镜
1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。
【学后消化】
一：选择题
1.用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个图案，然后把电灯泡接到电路中让其发光，拿一个凸透镜在灯泡图案与其正对的白墙之间（图案与白墙之间距离较大）移动，则所画图案在墙上成清晰像的情况是 （ ） A.不能成像 B.能成一次像，是放大、正立的虚像
C.能成两次像，一次是放大、倒立的实像，一次是缩小、倒立的实像
D.能成三次像，一次是缩小、倒立的实像，一次是等大、倒立的实像，一次是放大、倒立的实像
2.在探究凸透镜成像实验中,小红把蜡烛放在凸透镜前的某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像.当她把蜡烛移到距透镜10cm处时,所成的像是（ ）A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像 D.倒立等大的实像
3．测绘人员绘制地图时，需从高空向地面照相，若使用的相机镜头焦距为50 mm，则胶片到镜头的距离（ ） A． 大于100 mm B． 等于50 mm
C．小于50 mm D． 介于50 mm和100 mm之间
4．下面是小婷为教材插图配的解说词，描述正确的是 ( )
5.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景.以下说法中正确的是( ) A.甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像
B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在
凸透镜l倍焦距以内
C.甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸
透镜远离书本，所成的像也变小
D.甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机
6．如图4所示，将点燃的蜡烛放在离凸透镜25cm处，恰好能在光屏上得到—个等大清晰的像．当物体放在离凸透镜15cm时，成像的规律与下列哪种光学元件成像规律相同( )
A．照相机 　　B．投影仪 C．放大镜 　　　　　D．近视跟镜
7．小翔周末与兴趣小组一起去参加活动，在用手机给同学们拍合影时，发现同学们已经占满手机取景显示画面，但左边的小明没有在画面中完整出现，为了让他也完全拍进照片，应该怎样调整：（ ）
A．手机远离同学 B．手机靠近同学 C．手机适当向左移 D．手机适当向右移
8.一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（　 ）
A、3cm B、5 cm C、7 cm D、9 cm
9．如图所示，在光屏上恰能看到清晰的像。则像的性质是 （ ）
A．倒立缩小的实像
B．正立放大的虚像
C．倒立放大的实像
D正立缩小的虚像
10．关于透镜的下列说法中正确的是（ ）
A．近视眼镜的镜片是凹透镜
B．监控摄像头的镜头相当于一个凹透镜
C．凸透镜所成的像都是实像 D．隔着放大镜看物体总是放大的
11．如图1所示，是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片。
下面说法正确的是（　）
双塔在湖中的倒影是实像
B．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应向塔靠近些
C．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应离塔更远些
D．要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更近些
下列说法中正确的是( )
A.平面镜成等大正立的实像
B.照相机成缩小倒立实像
C.投影仪成放大正立虚像
D.放大镜成放大倒立的虚像
13．小明同学把一块透明的玻璃板放在书面上，在玻璃板上滴一个
小水珠，透过小水珠看书上的字，如图6所示。在玻璃板平行于书
面并逐渐远离书面的过程中，小明看到的( )
一定是放大的虚像B．不可能是放大的实像
C．不可能是缩小的实像D．可能是放大的实像或缩小的实像
14.关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A、人远离平面镜时，平面镜中的像越来越小
B、物体经小孔成的像是正立的、缩小的实像
C、光从空气射入水中时，传播方向一定改变
D、图3中空气泡对入射的平行光线具有发散作用
15．让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图7所示)，小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距透镜5cm时，成正立的像
B．当物体距透镜15cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜
二：填空
16．如下图所示，调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置，都能得到清晰的像，其中在光屏上成倒立缩小实像的是图 _____ ，在光屏上成倒立放大实像的是图_____，成虚像的是图_____ ．
17．如图是小阳制作的多用途手电筒，AB处是可插入胶片的小插口，CD、EF是可左右伸缩的套筒，DF处装入凸透镜。当手电筒先作照明用时，调节套筒，使灯泡灯丝处于_____位置，射出平行光线；在此基础上，作幻灯机使用时，在AB处插入幻灯片，接下来应把套筒向_____ (填“左”或“右”)移动，
才能在前方屏幕上观察到_____ (填“正立”或“倒立”)放大的实像。
18..小丑鱼颜色艳丽、体型较小，因此水族馆常将它放入球形印制中以便观赏（如图4所示。）球形鱼缸起到了_______ 的作用，我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的_______
(选填“实像”或“虚像”)
19．图3是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于_______ ，对光有_______作用。
20．如图6所示是人眼球的成像原理图，晶状体相当于一个凸透镜，
视网膜相当于光屏。则：当物体在很远的地方时，物体成像在视网膜
上。当物体靠近人眼时，若晶状体的焦距不变，则它的像将会落
在视网膜____(选填“前”、“上”或“后”)而导致看不清物体，但实际
上，人眼在由远到近地观察物体时，晶状体的焦距会____(选填“
变大”、“不变”或“变小”)，所以人们还是能清晰地观察到物体。
下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样
(选填序号)①照相机 ②放大镜 ③投影仪 ④潜望镜
三：作图：
21 完成所示透镜的光路图。
22图中L为凸透镜，MN为其主光轴，D为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’，试用作图的方法确定凸透镜的两个焦点F，并在图中标出F的位置。
23．下图给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置。
四：探究：
24．利用强光手电筒改进探究凸透镜成像规律实验，将镂空刻有“F”的黑色卡纸(如图19甲)蒙在手电筒(如图19乙)前作为成像物体。将成像物体、凸透镜和不透明的光屏依次安装在光具座上(如图19丙)。
(1)成像物体移至透镜左边40cm处，在光屏上得到如图19丁所示影像。要使影像变得如图19戊所示，应______(选填“上、下”、“左、右”或“前、后”)移动光屏。这一成像规律应用在______(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)上。
(2)凸透镜的位置固定不动，把成像物体移到凸透镜左边15cm处，要在光屏上得到清晰的影像，应将光屏向______ 移动。 (3)用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒代替常用的烛焰作为成像物体，好处是_______。
(4）在实验中已得到清晰的实像，当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则所成的像将是 的______（填“完整”或“不完整”），亮度______．
25．如图所示：甲、乙分别是“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律”的实验装置。(1)在“探究平面镜成像特点”的实验中，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛A的像完全重合。这样操作的目的是_______________ ，同时也证明了像与物体的大小_______________ 。
(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，保持凸透镜位置不动，将蜡烛从远处逐渐向凸透镜的焦点靠近时，要想在光屏上得到清晰的烛焰的像，光屏应向________ (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动，所成像的大小将___________ (填“变大”、 “变小”或“不变”)。
(3)当蜡烛移到图乙所示位置时，光屏上出现清晰的烛焰的像，请你比较甲、乙两图中平面镜与凸透镜所成的像的不同点：①_______________ ；②_______________ 。
26.如图l0所示，用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验：
①图l0中光屏放置不台理，应该将光屏向________调(选填“上”或“下”)；
②调整后，当把蜡烛放在距离凸透镜20cm处，光屏上成倒立、等大的实像，若把蜡烛移到距离凸透镜25cm处，应将光屏向_______ (选填“左”或“右”)移动，才能在光屏上得到清晰、倒立、_____的实像，这种成像原理在生活中的应用是________。
27.在“探究凸透镜成像规律的
实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm
的凸透镜、光屏放在光具座上，如图
10所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的
中心在同一高度，把凸透镜固定在
50cm处。
(1)将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向_______(填“左”或“右”)移动。
(2)依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如下表。
次数 1 2 3 4 5 6
物距(cm) 40 35 30 25 20 15
像距(cm) 13.5 14 15 16.7 20 30
①在1—4次实验中，所成的像为倒立、_______的实像。
②第6‘次的像比第5次的_______ (填“大”或“小”)。
(3)将蜡烛放在C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向_______(填“左”或“右”)移动。
答案
1C 2 B 3 D 4.C 5C 6 B 7 A 8B 9B 1 0 C11B 12B 13D 14D 15D
16B,A,C.17,焦点，右，倒立。18凸透镜或放大镜 虚像19凸透镜 会聚20后；变小；①
21
23
24.（1）左右，照相机（2）右(3)成像清楚或稳定（4）完整
25． (1)确定像的位置 相等(或相同) (2)远离 变大
(3)①平面镜成的是虚像，凸透镜成的是实像；②平面镜成的是等大的像，凸透镜
成的是放大的像；(或平面镜成的是正立的橡，凸透镜成的是倒立的像)(答出任意
两点即可)
26 下，左，缩小，照相机
27, （１）左 （2）、缩小 大 （3）、左
F
F
F
F
物距减小
（增大）
像距增大
（减小）
像变大
（变小）
物距减小
（增大）
像距减小
（增大）
像变小
（变大）
图1
图6
F
F
F
F
F
F
A B C
图10