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第五章
透镜及其应用
人教版 物理
凸透镜
中间厚,边缘薄
凹透镜
中间薄,边缘厚
一、认识透镜
主光轴和光心
o
o
1.凸透镜对光线有会聚作用(会聚透镜)
平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点( F )。
焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距( f )。
凸透镜有两个焦点。
平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,它不是实际光线的会聚点,叫虚焦点( F )。
凹透镜有两个虚焦点。
2.凹透镜对光有发散作用(发散透镜)
3.透镜中的三条特殊光线
透镜
凸 透 镜
凹透镜
通过凸透镜焦点的光线或正对着凹透镜焦点的入射光线
通过光心的光线
跟主光轴平行的光线
1.照相机成像特点
倒立、缩小的实像,像与物体位于凸透镜的两侧,且像距小于物距。
二、生活中的透镜
2.投影仪的成像特点
倒立、放大的实像,像与物体位于凸透镜的两侧,且像距小于物距。
3.放大镜的成像特点
正立、放大的虚像,像与物体在凸透镜的一侧。
4.实像:
由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。实像和物体位于凸透镜的两侧。
5.虚像:
由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。虚像和物体位于凸透镜的同侧。
三、探究凸透镜成像的规律
物距(u)
像距(v)
同一高度
1.实验器材
凸透镜焦距f=________cm
2.探究实验
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质
虚实 大小 正倒
物距(u) 像的性质
应用
倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 像距( v) u>2f
u=2f
f<u<2f
u=f
u<f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
倒立
等大
实像
v>2f
倒立
放大
实像
v=2f
不成像
投影仪
正立
放大
虚像
放大镜
计算焦距
3.凸透镜成像规律
平行光
uf 时成实像,uf 时成虚像 (一倍焦距点分虚实 )
(1)像的虚实:凸透镜在什么条件下成实像?在什么条件下成虚像?
4.分析与论证
(2)像的大小:凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?有没有缩小的虚像?
>2 时,成缩小像; < 时,成放大像 (二倍焦距点分大小 ), 虚像都是放大的。
(3)像的正倒:凸透镜在什么条件下成正立的像?在什么条件下成倒立的像?
u>f 时成实像,是倒立的;u<f 时成虚像,是正立的。
(4)物距连续变化时像的大小及像距的变化。
当物体成实像时,物距增大,像距减小,所成的像变小。(物远像近像变小)
当物体成虚像时,物距增大,像距增大,所成的像变大。(物远像远像变大)
当物体成实像时,物距减小,像距增大,所成的像变大。(物近像远像变大)
F
F
f
能成完整的像,像变暗了
(5)当成实像时,如用手挡住透镜的上半部,猜一猜,光屏上的像可能有什么变化?
凸透镜成像的规律
本 课 小 结
一倍焦距分虚实;
二倍焦距分大小;
实像总是异侧倒;
物近像远像变大,物远像近像变小。
虚像总是同侧正;
物近像近像变小,物远像远像变大;
像的大小像距定;
像儿跟着物体跑。
1.近视眼及其矫正
成因
晶状体太厚,折光能力太强(或者眼球在前后方向上太长),成像于视网膜前方。
矫正
佩戴用凹透镜做成的近视眼镜。
四、眼睛和眼镜
2.远视眼及其矫正
成因
晶状体太薄,折光能力太弱(或者眼球在前后方向上太短),成像于视网膜后方。
矫正
佩戴用凸透镜做成的远视眼镜。(老花眼镜)
显微镜和望远镜
显微镜
物镜:u>2f ,成倒立、缩小的实像
目镜:u< f ,成正立、放大的虚像
视角:从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角
物镜:2f >u>f,成倒立、放大的实像
目镜:u< f ,成正立、放大的虚像
望远镜、视角
探索宇宙
五、显微镜和望远镜
考点衔接
1.教室里摄像头的镜头相当于一个( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
透镜的应用
A
考点1
C D
A B
2.如图是“探究凸透镜成像规律”的实验,其中成像性质与投影仪成像性质相同的是( )
C
3.如图,是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况.小巴车上的摄像机识别道路上的行人时,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像,该成像特点与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同.当小巴车靠近公交站牌时,站牌在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
照相机
实
A.看到的“叶脉”是倒立、放大的实像
B.看到的“叶脉”是正立、放大的虚像
C.看到的“叶脉”是倒立、缩小的实像
D.看到的“叶脉”是正立、放大的实像
4.夏天清晨,在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠,通过露珠可以看到清晰的“叶脉”,下列说法中正确的是( )
考点2 实像和虚像
B
考点3 眼睛和眼镜
5.成像原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,把来自物体的光会聚在 上,形成物体的 、倒立的实像.视网膜相当于 。
6.明视距离:正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是
cm.
25
光屏
缩小
视网膜
凸透镜
来自物体的光
会聚在视网膜上
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm.
(2)实验过程中,飞来一只小昆虫落在凸透镜上,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现小昆虫的像.
不会
7.如图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验.
10.0
考点4 探究凸透镜成像规律的实验
(3)某次实验中,小李同学判断烛焰的像是实像,证据是 。当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 偏离光屏中心.
(4)在图乙所示的基础上,若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上可以得到清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,日常生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的.
(5)小李在图乙中的烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了.将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜.
远视
照相机
缩小
上
能在光屏上成像
(6)在图乙所示的基础上,保持蜡烛、光屏不动,向右缓慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰的像,此时成像的情况是 。
(7)当蜡烛向凸透镜靠近时,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能使像变清晰,小李发现光屏移动过程中像变大的同时还向光屏上方偏了些,为使像回到中央可将凸透镜往 (选填“上”或“下”)稍稍调节。
(8)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像。
(9)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处:
① ;② 。
蜡烛会越烧越短
烛焰在有风的时候会晃动
B
下
远离
倒立、缩小的实像
课后作业