第9讲 眼睛看世界
知识点一、显微镜
构造:目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
物镜:靠近物体的一组叫做物镜,作用相当于投影仪的镜头;
目镜:靠近眼睛的一组叫做目镜,作用相当于一个普通的放大镜;
载物台:承载被观察的物体;
反光镜:增加光的强度,照亮物体便于成像。
2、目镜和物镜:目镜和物镜都相当于凸透镜,靠近物体的叫物镜,焦距较短;靠近眼睛的叫目镜,焦距较长,两镜间的距离是可以调节的。
3、成像原理:显微镜由两组透镜组成,每组透镜都相当于一个凸透镜,吧他们一起装在金属制的镜筒中。靠近物体的一组叫做物镜,靠近眼睛的一组叫做目镜。物镜的作用相当于投影仪的镜头,被观察的物体经过物镜后成一个倒立、放大的实像;目镜的作用相当于一个普通的放大镜,吧这个想再放大一次,成的是正立、放大的虚像。经过两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的细微物体了。如图所示:
知识点诠释:
对于显微镜,要理解它的结构由物镜和目镜组成,它两次成像,一次成实像一次成虚像,放大倍数等于两次放大倍数之积。
知识点二、望远镜
1、构造:由两种透镜组成,靠近被观察物体的叫物镜,焦距较长;靠近眼睛的叫目镜,焦距较短。如图所示:
分类
由两个凸透镜组成的望远镜(开普勒设计)叫做开普勒望远镜,也是天威爱好者常用的望远镜。物镜相当于一个照相机,作用是使远处被观测的物理成倒立、缩小的实像。目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大,能成为一个正立、放大的虚像。
目镜是凹透镜、物镜是凸透镜组成的望远镜(伽利略发明)叫做伽利略望远镜;
目镜是凸透镜,物镜是凹面镜的望远镜(牛顿发明)叫做反射望远镜。
知识点三、光的色散
1.色散:白光被分解成多种色光的现象叫做光的色散。
2.光谱:色散实验中,色光排列成的光带叫做光谱。
知识点诠释:
1.光的色散说明白光是由色光混合而成的。彩虹是太阳光传播过程中被空气中的水滴色散而产生的。
2.一束太阳光照到三棱镜上,然后从三棱镜射出的光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这一现象的产生是因为光线由空气进入三棱镜后,发生了折射,不同色光的偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
3.色光合成白光实验:白色的太阳光通过一个三棱镜,白光分解成彩色光束。彩色光通过一个凸透镜,在透镜后面用一张白纸板截住从透镜射出的光,将白纸板调到适当位置,彩色光复合成了白光。
知识点四、光的三原色
1.三原色:红、绿、蓝这三种颜色叫做色光的三原色。
2.应用:彩色电影、彩色电视、彩色照片都是依据三原色理论来实现的。电视的各种艳丽色彩就是由红、绿、蓝三种颜色的光点按照不同强度组合成。
知识点诠释:
色光混合一般是由光源直接发出的。多一种颜色就使光线更加明亮,所以复色光的亮度要大于单色光的亮度。如彩色电视机画面上的丰富的色彩,就是由三原色光按照不同的亮度混合而成。
题型一、显微镜
[例1]使用显微镜时,被观察物体离物镜的距离( )
小于焦距 B.等于2倍焦距
小于2倍焦距,大于1倍焦距 D.大于2倍焦距
[变式1]如图所示,显微镜由两组凸透镜组成,来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就如( )成像一样
照相机的镜头 B.投影仪的镜头
C.放大镜 D.平面镜
[变式2]显微镜的结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物镜相当于凸透镜,目镜相当于凹透镜
B.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有目镜起放大作用
C.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有物镜起放大作用
D.反光镜的作用是将光反射到载物台上
[变式3]学习了显微镜的使用后,小明用显微镜观察蝉的翅膀,使用物镜甲时,视野中所看到的画面如图一所示,而改用物镜乙时,视野中所看到的画面如图二所示,则下列说法正确的是( )
A.物镜乙可观察到的细胞数量较物镜甲少
B.物镜甲可观察到的实际面积较物镜乙大
C.物镜甲比乙的镜头要长
D.若想将图一中的X点移到视野中央,应将蝉翅样本向左下方移动
[变式4]自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,废录音带盒一个,清水。
(1)小水滴可看作一个焦距很小的_________镜,本实验以小水滴作为显微镜的_______镜,它与被观察物体的间距为10-15mm,如左图所示。
(2)如图所示中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头的距离,应该把水珠变________(填“厚”或者”薄”),直至与原来方向相反的、放大了的箭头。如果废录音带盒的厚度是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是:___________________________________________________。
(3)透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜______________,并且保持凸透镜水平,看到的箭头相对于原来的箭头是__________(填“正立”或“倒立”),如果要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向_________(填“上”或“下”)移动。
题型五、望远镜
[例2]关于天文望远镜的说法错误的是( )
A.让更多的光射入到物镜中 B.力求把物镜的口径加大
C.采用焦距很大的凸透镜作物镜 D.增大观察的视角
[变式1]关于望远镜下列说法错误的是( )
A.远处的物体透过物镜成倒立的缩小的实像 B.目镜起到了放大镜的作用
C.远处的物体透过物镜成倒立的放大的实像 D.通过望远镜看远处物体视角变大
[变式2]如图是天文爱好者所使用的望远镜,以下有关说法正确的是( )
A.A镜是目镜,B镜是物镜
B.太空中的星体通过A镜成的是虚像
C.望远镜的物镜相当于投影仪
D.通过目镜看到的是放大的虚像
[变式3]当下,一款生存类游戏风靡网络,网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜(如图乙),说法正确的是( )
A.它的物镜是凸透镜,目镜是凹透镜
B.它的目镜能用来矫正近视眼
C.它的物镜的作用是使远处的物体在近处成像
D.夜晚用望远镜观察星空,能看到天体(行星)被放大的像
[变式4]如图表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜。这种仪器是__________(填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于_________(填“放大镜”或“投影仪”)。
[变式5]有一种望远镜也由两组凸透镜组成。靠近被观察物体的叫物镜,靠近眼睛的叫目镜,物镜的作用好像一架( )
投影仪 B.放大镜 C.照相机 D.幻灯机
[变式6]如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立、缩小的__
(填像的性质),落在目镜__________的位置,这个像经过目镜成一个正立、_______(填像的性质),如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的________(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
题型三、光的色散
[例3]如图所示,太阳光通过三棱镜后,在光屏上会形成一条彩色光带,这种现象叫光的色散。产生该现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生 (选填“反射”或“折射”)时的偏折程度不同。
[变式1]关于光的色散,下列说法中正确的是( )
A.白光通过棱镜时会发生色散现象 B.红光通过棱镜时会发生色散现象
C.绿光通过棱镜时会发生色散现象 D.蓝光通过棱镜时会发生色散现象
[变式2]以下现象,反映了光的色散现象的是( )
雨后天空,弧状光带B.岸边树木,水中倒立 C.水中铅笔,水面折断 D.井底之蛙,所见甚小
[变式3]下列现象中属于白光色散的是( )
A.太阳光经过棱镜后,分解成各种颜色的光 B.红、绿、蓝三种色条合成电视画面的颜色
C.红、绿、蓝三色光按一定比例混合成白光 D.红、蓝、黄三色颜料按一定比例混合成黑色
[变式4](多选)下面关于颜色的说法中正确的是( )
A.白光通过三棱镜后在白纸屏上形成一条彩色光带,这一现象叫光的色散
B.色光的三原色为红、绿、蓝
C.白光是七色光中的一种
D.任意一束光射到三棱镜上都会发生色散
[例5]如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是( )
A.光仍按原来方向传播 B.光将向斜上方偏转
C.在光屏上呈现各种色光 D.光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光
[变式1]如图1是用红外照相机拍摄白兔得到的照片,而浙江大学柏浩研制出一种神奇织物,给白兔披上该织物后,如图2所示,红外相机下的兔子身体“隐形”了,这是因为该织物( )
A.呈洁白色 B.隔热性好 C.导热性好 D.密度较小
[变式2]绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而,生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高。为证实这一点,可对水中月鱼进行拍照,应选用的器材是( )
A.紫外光成像仪 B.红外照相机 C.可见光照相机 D.超声波成像仪
[变式3]如图所示的红外夜视仪,可以在夜晚进行侦查,其依据的原理是( )
A.不同的物质材料和结构不同
B.不同的物体发出的色光不同
C.它能在夜晚发出红光并能到达不同的物体上
D.不同的物体温度不同,所辐射的红外线强度不同
[变式4]通过红外线照射,可使物体温度升高,利用此特点,人们制成了( )
A.验钞机 B.遥控器 C.电烤炉 D.超声波诊断仪
[变式5]绝大多数鱼类的体温与周围水温相同,然而,生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高,为证实这一点,可对水中月鱼进行拍照,应选用的器材是( )
A.可见光照相机 B.紫外光成像仪 C.红外照相机 D.超声波成像仪
第9讲 眼睛看世界 作业
一、选择
1.下列说法中不正确的是( )
A.穿衣镜成正立等大的虚像 B.照相机成倒立缩小的实像
C.汽车观后镜成正立缩小实像 D.幻灯机成倒立放大实像
2.人们主要利用其折射来改变光路的光学仪器有( )
A.平面镜、凸面镜、凹面镜 B.平面镜、凸透镜、凹透镜
C.凸透镜、凸面镜 D.凹透镜、凸透镜
3.放映幻灯片时,相对于幻灯片,在银幕上得到的是( )
A.倒立缩小的实像 B.正立放大的虚像 C.正立放大的实像 D.倒立放大的实
4.物体放在透镜前某一位置时,在透镜的另一侧离透镜10cm处的光屏上成倒立缩小的像,当物体移至透镜前20cm处时,所成的像是( )
A.正立放大的实像 B.正立等大的实像 C.倒立缩小的实像 D.倒立放大的实像
5. 关于透镜应用,下列说法正确的是( )
A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用
B.照相时,被拍景物到镜头的距离应大于二倍焦距
C.较小的文字通过投影仪可在屏幕上成正立放大的实像
D.用显微镜观察物体,物体到物镜的距离应大于二倍焦距
6.物体从距凸透镜2倍焦距处向1倍焦距处移动的过程中,像的变化情况为( )
A.正立的实像且逐渐变大 B.正立的虚像且逐渐变小
C.倒立的实像且逐渐变大 D.倒立的实像且逐渐变小
7.把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看做是眼睛的视网膜。给凸透镜“戴”上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若“取下”近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和凸透镜位置不变的条件下,应将光屏( )
A.保持在原来位置 B.向靠近凸透镜的方向移动
C.向远离凸透镜的方向移动 D.无论怎样移动光屏都不能使像清晰
8.(2012 长沙)某市组织学生到长沙世界之窗春游,小明同学用照相机为另一同学拍全身照时,不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分,则他所拍出的照片( )
A.不能看到人的头部 B.不能看到人的脚
C.不能看到所拍同学的全身像 D.可以看到所拍同学的全身像,但像会变暗一些
9.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示的位置时,光屏上出现了烛
焰清晰的像,则所成的像是( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
10.关于望远镜的说法正确的是( )
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的 B.望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的
C.除了凸透镜外,天文望远镜也常用凹面镜做物镜 D.只有用透镜才能做望远镜
二、填空
11. 阳光通过一个透镜后可以把后面纸上的一点照得很亮,说明这是一个________透镜,纸上照得很亮的一点是________。
12. 焦度的意思是________,眼镜的度数等于焦度乘以________。
13.在研究透镜成像的实验中,所用透镜的焦距f=15cm,则:
(1)若将物体放在距离透镜20cm处时,会成________、________的________像;
(2)若将物体放在距离透镜35cm处时,会成________、________的________像;
(3)若将物体放在距离透镜10cm处时,会成________、________的________像。
14.如图所示是一台投影仪的结构示意图,其中A 是平面镜,它的作用是改变光的 ;B上放置的是 。经过镜头形成一个放大的像,再经过平面镜,最终使像成在屏幕
上的C 处。
15.照相机镜头的作用相当于一个 透镜;显微镜的目镜是一组透镜,它的作用相当于一个 透镜。在甲乙两幅示意图中,矫正近视眼的是 ;矫正远视眼的是 (填“甲”或“乙”)
16. 如图所示,是一个简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个倒立 的实像,此像落在目镜 的位置,目镜的作用是把这个像放大。
三、作图
17. 如图所示是照相机的原理图,A′B′是AB的像。请画出图中与入射光线对应的折射光线,并确定凸透镜一侧焦点的位置,用字母F表示。
18.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,AB为蜡烛,A′B′为蜡烛所成的像,请用作图法确定凸透镜及一个焦点F的位置,并将它们画出。
四、实验探究
19. 有一个不知焦距的凸透镜,试粗略测出它的焦距(至少用两种方法)
20. 某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,实验器材的位置如图所示,此时在光屏上出现了一个与烛焰大小基本相等的清晰的像,则:
(1)该实验所用凸透镜的焦距大约为 。
(2)若保持蜡烛的位置不变,将凸透镜调至A点时,移动光屏,光屏上又一次出现了一个清晰的像,那么这个像的性质是 。
(3)仍保持蜡烛的位置不变,将透镜调至B点时,移动光屏,若光屏上再一次出现了一个清晰的像,那么这个像一定是 。
(4)若在此时,用不透明的纸将透镜的上半部分遮住,那么光屏上出现的像与未遮前比较有何变化 。
(5)如果该同学继续移动透镜至C点时,移动光屏,在光屏上将 (填“能”或“不能”)得到像,因为此时成的是 像。