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《第五章 透镜及其应用》复习
思维导图
一、透镜
1.中间 边缘 的透镜叫凸透镜,它对光线有
作用.
2.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫做 ,它到透镜中心的距离叫 ,
用字母 表示.
3.中间 边缘 的透镜叫凹透镜,它对光线有
作用.
发散
厚
薄
f
焦距
焦点
会聚
薄
厚
知识梳理
4.凸透镜和凹透镜的三条特殊光线:(1)过凸透镜和凹透镜光心的光线传播方向 ;(2)过焦点的光线经凸透镜折射后 于主光轴;正对着凹透镜 的光线经凹透镜折射后平行于主光轴;(3)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后 焦点;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的 过凹透镜的焦点.
反向延长线
过
异侧虚焦点
平行
不变
1.分类
透镜
凸透镜:中间_____、边缘_____的透镜
厚
薄
凹透镜:中间_____、边缘_____的透镜
薄
厚
2.性质
凸透镜:对光有_______作用
会聚
凹透镜:对光有_______作用
发散
3.主光轴:透镜上通过两个球面_______的直线
球心
4.焦点
凸透镜焦点:平行于主光轴的光______在主光轴上的一点
会聚
凹透镜焦点:平行于主光轴的光经凹透镜折射后发散,发散光线的_____________相交的点
反向延长线
5.焦距:焦点到透镜______的距离
光心
二、生活中的透镜
1.照相机的镜头相当于一个 镜,胶片相当于 ,照相机照相时,被照物体必须在照相机镜头的 _ 以外,成 、 的 像.
2.投影仪是利用 来成像的,成像时,物体到镜头的距离要 ,成的是 、
的 像.
实
放大
倒立
大于一倍焦距小于二倍焦距
凸透镜
实
缩小
倒立
二倍焦距
光屏
凸透
3.放大镜是 镜,它成 、 的
像,使用放大镜时,被观察物体必须放在凸透镜的
以内.
4.老花眼镜是 透镜,近视眼镜是 透镜.
凹
凸
一倍焦距
虚
放大
正立
凸透
三、探究凸透镜成像的规律
物距(u) 像的情况 像距(v) 应用
倒立或正立 放大或缩小 实像或 虚像 u>2f
u=2f 倒立 等大 实像 v=2f
f<u<2f v>2f
u=f 不成像 u<f 放大镜
实像
投影仪
测焦距
照相机
虚像
实像
放大
放大
缩小
正立
倒立
倒立
f<v<2f
四、眼睛和眼镜
1.晶状体和角膜的作用相当于 透镜,眼球好像一架
,来自物体的光会聚在视网膜上形成 、
的 像.
2.产生近视眼的原因是晶状体太 ,折光的能力太
,近视眼矫正前将光会聚在视网膜 (选填“前”或“后”)方,矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜.
凹
前
强
厚
实
缩小
倒立
照相机
凸
3.产生远视眼的原因是晶状体太 ,折光的能力太
,远视眼矫正前将光会聚在视网膜 (选填“前”或“后”)方,矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜.
凸
后
弱
薄
五、显微镜和望远镜
1.显微镜是由物镜和目镜组成,物镜相当于 ,
成 像,目镜相当于 ,成
像.
2.望远镜由物镜和目镜组成,物镜相当于一个 ,目镜相当于一个 .
放大镜
照相机
正立、放大的虚
放大镜
倒立、放大的实
投影仪
显微镜和望远镜
显微镜
物镜:成_____、_____的_____像
倒立
放大
实
目镜:成_____、_____的_____像
正立
放大
虚
望远镜
物镜:成_____、_____的_____像
倒立
缩小
实
目镜:成_____、_____的_____像
正立
放大
虚
一、透镜的三条特殊光线
解题要点:
(1)凸透镜三条特殊光线的作图:
①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.
③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
考点集训
(2)凹透镜三条特殊光线的作图:
①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.
②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点.
③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变.
1.在图中根据凸透镜的性质,完成光路图.
答案图
如图所示
2.完成图中凹透镜的光路.
答案图
如图所示
3.如图所示,一束光线经凹透镜折射后,射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上,请画出:
(1)射向凹透镜的入射光线;(2)经平面镜的反射光线.
答案图
如图所示
4.如图所示,可以利用不同的光学元件来改变入射光线OA的传播方向,请在图中分别画出三种合适的光学元件(只要求画出光学元件大致位置的示意图,但须与光学规律相符)
答案图
如图所示
二、 理解凸透镜对光线的会聚作用,凹透镜对光线的发散作用
解题要点:会聚和发散是折射光线相对于入射光线而言的.若折射光线相对于入射光线变窄(即会聚)就是凸透镜;若折射光线相对于入射光线变宽(即发散)就是凹透镜.这就是会聚和发散的真正含义,也是判断凸透镜、凹透镜最为有力的判据.
5.如图所示的光路图,在虚线框内分别填入合适的透镜.
答案图
如图所示
6.如图所示,向透明塑料袋内吹气后,将袋口扎紧,再在袋口下挂一重物,将它放入盛水的玻璃容器中,就成了一个“空气凸透镜”.当平行光束射到这个“空气凸透镜”上时,射出的激光束将成为( )
A.会聚光束
B.发散光束
C.平行光束
D.不能确定
B
三.理解和应用凸透镜成像规律
7.在做“凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距是10 cm,当光屏距凸透镜16 cm时,烛焰在光屏上成清晰的像.若光屏不动,将凸透镜向光屏方向移动了2 cm,要使光屏上再次得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.蜡烛不动,像变小 B.蜡烛靠近凸透镜,像变小
C.蜡烛远离凸透镜,像变大 D.蜡烛远离凸透镜,像变小
D
A.焦距是20 cm
B.u=15 cm时,成放大的虚像
C.u=25 cm时,成缩小的实像
D.物距u增大时,像距v也增大
8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,一同学记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象,依据图象判断合理的是
( )
C
A.透镜和光屏不动,将蜡烛往上方提一提
B.透镜和蜡烛不动,将光屏往上方提一提
C.蜡烛和光屏不动,将透镜向上方提一提
D.透镜位置不动,把蜡烛和光屏都向上方提一提
9.如图所示是八年级学生做“凸透镜成像”实验时的情形,若像成在了光屏的下端,为使像成在光屏的中间,下列做法可行的是( )
C
A.相当于凸透镜,焦距可能为 0.8 米
B.相当于凹透镜,焦距可能为 0.8 米
C.相当于凸透镜,焦距可能为 0.1 米
D.相当于凹透镜,焦距可能为 0.1 米
10.人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术.在车站,当旅客距安检口0.5~1.2米处时,安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可对其面部特征进行快速核对,如图所示.由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头( )
C
A.凸透镜的焦距是20 cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜片对光起发散作用
D.用f=15 cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
11.在“探究凸透镜成像”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.下列说法正确的是( )
D
12.如图,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是( )
B
13.某手机拍照镜头可看作凸透镜,其拍照的原理是:当被拍摄的物体离凸透镜距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)2f时,成倒立的 的实像.当手机离被拍摄的物体很近时,物体所成实像的像距将变 ,从手机中看到的像变模糊,为了仍能拍摄出清晰的像,我们可以自制手机微距镜头,即在手机镜头前加一 (选填“凸”或“凹”)透镜,使近距离被拍摄的物体清晰成像.
凸
大
缩小
大于
14.在探究凸透镜成像规律的实验中,应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上;图中光屏上可成清晰的像,它应是倒立、 的实像,此成像特点与 (选填“投影仪”或“照相机”)的相同;为模拟近视眼,可将凸透镜向 移动少许.
左
照相机
缩小
主光轴
(1)如图甲所示,他看到B处的“虾”是因为光的 而形成的 像,真正的虾在水中 (选填“C”“D”“E”或“F”)处.他用激光笔从A点向 (选填“B”“C”
“D”“E”或“F”)处射出光束即可把虾照亮.
B
E
虚
15.小李在水塘中看到特殊的“虾”.
折射
①胶片上虾的头部朝 (选填“上”或“下”).
(2)拍照得到虾的胶片后,他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看.
下
②测得胶片到凸透镜的距离为8 cm,则该凸透镜的焦距可能是 (选填字母).
A.2 cm B.7 cm C.9 cm D.10 cm
③要使像变得更大,应将幕布向 (选填“左”或“右”)移,并将凸透镜向 (选填“左”或“右”)移.
左
右
B
(1)将凸透镜正对太阳,调节凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小最亮的光斑,实验示意图如图甲所示,则该透镜的焦距为 cm.将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动,光斑大小将 .
不变
16.小华用同一个凸透镜进行如下探究.
10.0
(2)凸透镜和光屏的位置如图乙所示,移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的15 cm刻度处,将光屏向 移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 _ 的实像;小华发现屏上的像时而清晰时而模糊,请分析造成这一现象的可能原因: .
蜡焰在晃动
放大
右
(3)如图丙所示,将蜡烛放在P点的位置,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢合在一起,烛焰能成 个像.
2
17.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图甲所示,小明用高为4 cm的发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处不动.表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30 15 2
2 20 4
3 15 8
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm.
(2)在第3次实验时,将光屏移到光具座 cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像.此时,如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像.
(3)根据实验数据推测,当把物体放在光具座“0”刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)2 cm.
小于
不会
80
10
(4)小明完成实验后,又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶,把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过瓶和水可以看到那支笔,如图乙所示.将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,铅笔所成像的 (选填“长短”“粗细”或“笔尖朝向”)一直不会有明显的变化.
粗细