第五章、透镜及其应用复习教案
图片预览
文档简介
物理《第五章、透镜及其应用》复习导学案
九年级物理备课组 备课时间：2018.3
复习目标
1．知道凸透镜的几个相关名词：焦点、焦距、物距、像距等，能画出关于透镜的几条特殊光线。
2．能对探究“凸透镜成像规律”实验过程作出正确的说明，以及得出正确的结论等；能定性描述凸透镜成像的基本特点(包括成像大小、正立或倒立、虚实情况等)。
3．能根据凸透镜成像规律，对放大镜、照相机、投影仪等仪器的工作原理作出定性说明。
4．了解眼睛的结构，以及如何进行视力的矫正。
知识梳理：
一、透镜
1．透镜分为凸透镜和凹透镜两种，两者的特征如下表：
凸透镜
凹透镜
特点
中间厚，边缘薄
中间薄，边缘厚
重要的术语
焦点和焦距
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，焦点到光心的距离叫做焦距
凹透镜能使平行于主光轴的光发散，发散光线的反向延长线交于一点，这个点叫做虚焦点
特别提醒
每个凸透镜的焦距是一定的。凸透镜表面的凸起程度决定了焦距的长短，表面越 (凸透镜越 厚），焦距越短。焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用 。
二、凸透镜的成像规律及其应用
2．凸透镜成像规律是光学的重点，将下列表格内容填写完整。
物距(u)和焦距(f)的关系
像的性质
像的位置
应用
u＞2f
倒立
缩小
实像
异侧
f＜v＜2f
照相机
u＝2f
倒立
等大
实像
异侧
v＝2f
f＜u＜2f
倒立
放大
实像
异侧
v＞2f
投影仪
u＝f
不成像
三、眼睛和眼镜 显微镜和望远镜
3．眼睛：人眼的晶状体和角膜共同作用相当于一个_____镜，形成的像呈现在__________(即光屏)上。形成的是_________________像。正常人眼看远处物体时，晶状体变_____；看近处物体时，晶状体变____。
4．近视眼及其矫正：看不清______的物体；晶状体______，折光能力________，使像成在视网膜____；需配戴_________矫正。
5．远视眼及其矫正：看不清______的物体；晶状体______，折光能力_______，使像成在视网膜____；需配戴____________矫正。
6．显微镜：显微镜由两组透镜构成，都相当于一个_________镜，物镜成_____________像，目镜成__________________像。
7．望远镜：望远镜可使远处的物体在______附近成实像，目镜是用来把这个像进行_______，从而可以看清远处的物体。
典例解析
考点一、透镜对光线的作用
【例1】(2013，株洲)如图所示，是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿____移动。
A．A′O B．A′F
C．水平向右 D．水平向左
【解析】当物体AB沿着主光轴远离凸透镜时，由A点发出的平行于主光轴的光线传播路径未发生改变，经过透镜后始终过焦点，而由A点发出的经过光心O点的光线角度发生变化，这两条光线的交点就是像点A′的位置，所以像A′会沿着A′F移动。
【答案】B
【变式题1】凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为其焦点。图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线所画物体AB经凸透镜成的像A′B′的光路图。请参照图乙，在图丙中画出物体CD经过凸透镜所成的像C′D′的光路图。
考点二、凸透镜成像规律及其应用
【例2】(2014，南宁)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜(焦距约为13 cm)、光屏处于如图所示的位置时，在光屏上恰好得到一个清晰的像。利用这一成像规律可以制成( )
A．照相机 B．投影仪
C．放大镜 D．潜望镜
【解析】从图中可以看出，蜡烛在光屏上成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律知，这是照相机的应用。故A选项正确。
【变式题2】物体从距凸透镜12 cm移到距凸透镜18 cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是( )
A．6 cm B．10 cm C．16 cm D．20 cm
实验探究
探究凸透镜成像规律
1．选用焦距f适合的凸透镜，f和光具座长度L的关系要满足L≥4f，这样才能完成实验的各种情况。
2．在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度。
3．实验时，凸透镜不动，将烛焰由远及近靠近凸透镜，光屏则相应地远离凸透镜，直到光屏上呈现清晰的像。
4．成实像时，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大；成虚像时，物体越靠近焦点，像越大。
5．若将凸透镜的一部分用遮光板遮住，成像性质不变，只是像变暗了。
【例3】(2013，扬州)在探究凸透镜成像实验中。
(1)如图甲，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向____(选填“上”或“下”)调整。
(2)若凸透镜的焦距是10 cm，当烛焰距凸透镜15 cm时，能成倒立、____的实像；当烛焰向左(远离透镜)移动后，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向____(选填“左”或“右”)移。
(3)在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙)，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向____(选填“左”或“右”)移。
【解析】(1)如图甲，要使像能够成在光屏的中央，根据光线过光心不改变方向，透镜向下移动，才能使像成在光屏的中央位置。
(2)①凸透镜的焦距是10 cm，当烛焰距凸透镜15 cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。②要在光屏上成清晰的像，说明凸透镜成实像，当烛焰向左(远离透镜)移动后，需将光屏向左靠近凸透镜。
(3)在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一幅近视眼镜放在凸透镜前(如图乙)，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向左远离凸透镜。
【答案】(1)下 (2)放大 左 (3)左
【变式题3】(2013，河南)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10 cm。
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像；____________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的。
(2)保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比______(选填“变大”或“变小”)。
一、方法技巧
1．关于凸透镜成像规律的记忆方法
凸透镜成像变化规律口诀：一焦分虚实，二焦分大小，虚像同侧正，实像异侧倒，物体移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小。
测凸透镜焦距的方法：
二、常见易错现象
①不理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用(简单判断方法是：将原光线延长，若通过透镜后的光线相对于原光线向主光轴偏折即为会聚；向外偏折即为发散)；②没有在实验和理解的基础上记熟凸透镜的成像规律及应用(除记熟凸透镜成像规律外，还应注意凸透镜所成的像和物上下颠倒，左右也颠倒)。
【例4】如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知：______(选填“甲透镜”或“乙透镜”)是凹透镜，可用于______(选填“近视”或“远视”)眼的矫正。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。由图形可知，两条入射光线通过甲透镜后折射光线相对于入射光线变得会聚了一些，所以甲透镜是凸透镜；而光线通过乙透镜后折射光线相对于入射光线变得发散了，所以乙透镜是凹透镜，可矫正近视眼。
【例5】琦琦同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时用画像代替蜡烛，她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个画像，实际大小如图甲所示。把这个玻璃板放在光具座上，并用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图乙所示。移动光屏直到在光屏成清晰像为止。此时画像在光屏上所成的像是图丙中的( )
【解析】从乙图中可以看出，像距大于物距，应该成一倒立、放大的实像，画像在光屏上所成的像可能是图丙中A或者B，但是物体通过凸透镜所成的像上下、左右都颠倒了，通过比较应该是图A。
真题体验
1．(2014，绥化)用照相机拍一朵盛开的荷花，荷花到镜头的距离要大于____________。若要把荷花的像拍得更大一些，则应使照相机的镜头_______(选填“远离”或“靠近”)荷花。
2．(2013，襄阳)王军在房间里用焦距为15 cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上。根据王军的实验情况，可推测窗户距凸透镜的距离范围为__________，所成的像是________________(填成像的性质)。
3．(2013，齐齐哈尔)小云利用焦距为10 cm的凸透镜进行了“探究凸透镜成像的规律”的实验，当光屏上出现烛焰清晰的像时，测得光屏到透镜的距离是40 cm，则光屏上出现的是一个_________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。应用这一成像原理制成的光学仪器是______。
4．(2014，临沂)光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A．近视眼镜利用了凸透镜对光线的发散作用
B．照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外
C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的放大作用
5．(2012，龙东)下列光学器材不是应用凸透镜成像的是( )
6．(1)(2014，泉州)在图中，画出通过透镜的折射光线。
7．(2013，安徽)某同学在做凸透镜成像的实验时，所用凸透镜的焦距为10 cm，老师要求他观察物距等于5 cm时烛焰所成的像。实验时，他将点燃的蜡烛移到物距为5 cm处(如图)，移动光屏，发现光屏上只有光斑(图中未画出)。
(1)下列关于光斑的说法正确的是____(选填“A”“B”或“C”)。
A．光斑是烛焰所成的实像
B．光斑是烛焰所成的虚像
C．光斑是烛焰发出的折射到光屏上形成的
(2)为了观察物距等于5 cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作步骤：
教后感：
九年级物理备课组 备课时间：2018.3
复习目标
1．知道凸透镜的几个相关名词：焦点、焦距、物距、像距等，能画出关于透镜的几条特殊光线。
2．能对探究“凸透镜成像规律”实验过程作出正确的说明，以及得出正确的结论等；能定性描述凸透镜成像的基本特点(包括成像大小、正立或倒立、虚实情况等)。
3．能根据凸透镜成像规律，对放大镜、照相机、投影仪等仪器的工作原理作出定性说明。
4．了解眼睛的结构，以及如何进行视力的矫正。
知识梳理：
一、透镜
1．透镜分为凸透镜和凹透镜两种，两者的特征如下表：
凸透镜
凹透镜
特点
中间厚，边缘薄
中间薄，边缘厚
重要的术语
焦点和焦距
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，焦点到光心的距离叫做焦距
凹透镜能使平行于主光轴的光发散，发散光线的反向延长线交于一点，这个点叫做虚焦点
特别提醒
每个凸透镜的焦距是一定的。凸透镜表面的凸起程度决定了焦距的长短，表面越 (凸透镜越 厚），焦距越短。焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用 。
二、凸透镜的成像规律及其应用
2．凸透镜成像规律是光学的重点，将下列表格内容填写完整。
物距(u)和焦距(f)的关系
像的性质
像的位置
应用
u＞2f
倒立
缩小
实像
异侧
f＜v＜2f
照相机
u＝2f
倒立
等大
实像
异侧
v＝2f
f＜u＜2f
倒立
放大
实像
异侧
v＞2f
投影仪
u＝f
不成像
三、眼睛和眼镜 显微镜和望远镜
3．眼睛：人眼的晶状体和角膜共同作用相当于一个_____镜，形成的像呈现在__________(即光屏)上。形成的是_________________像。正常人眼看远处物体时，晶状体变_____；看近处物体时，晶状体变____。
4．近视眼及其矫正：看不清______的物体；晶状体______，折光能力________，使像成在视网膜____；需配戴_________矫正。
5．远视眼及其矫正：看不清______的物体；晶状体______，折光能力_______，使像成在视网膜____；需配戴____________矫正。
6．显微镜：显微镜由两组透镜构成，都相当于一个_________镜，物镜成_____________像，目镜成__________________像。
7．望远镜：望远镜可使远处的物体在______附近成实像，目镜是用来把这个像进行_______，从而可以看清远处的物体。
典例解析
考点一、透镜对光线的作用
【例1】(2013，株洲)如图所示，是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿____移动。
A．A′O B．A′F
C．水平向右 D．水平向左
【解析】当物体AB沿着主光轴远离凸透镜时，由A点发出的平行于主光轴的光线传播路径未发生改变，经过透镜后始终过焦点，而由A点发出的经过光心O点的光线角度发生变化，这两条光线的交点就是像点A′的位置，所以像A′会沿着A′F移动。
【答案】B
【变式题1】凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为其焦点。图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线所画物体AB经凸透镜成的像A′B′的光路图。请参照图乙，在图丙中画出物体CD经过凸透镜所成的像C′D′的光路图。
考点二、凸透镜成像规律及其应用
【例2】(2014，南宁)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜(焦距约为13 cm)、光屏处于如图所示的位置时，在光屏上恰好得到一个清晰的像。利用这一成像规律可以制成( )
A．照相机 B．投影仪
C．放大镜 D．潜望镜
【解析】从图中可以看出，蜡烛在光屏上成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律知，这是照相机的应用。故A选项正确。
【变式题2】物体从距凸透镜12 cm移到距凸透镜18 cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是( )
A．6 cm B．10 cm C．16 cm D．20 cm
实验探究
探究凸透镜成像规律
1．选用焦距f适合的凸透镜，f和光具座长度L的关系要满足L≥4f，这样才能完成实验的各种情况。
2．在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度。
3．实验时，凸透镜不动，将烛焰由远及近靠近凸透镜，光屏则相应地远离凸透镜，直到光屏上呈现清晰的像。
4．成实像时，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大；成虚像时，物体越靠近焦点，像越大。
5．若将凸透镜的一部分用遮光板遮住，成像性质不变，只是像变暗了。
【例3】(2013，扬州)在探究凸透镜成像实验中。
(1)如图甲，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向____(选填“上”或“下”)调整。
(2)若凸透镜的焦距是10 cm，当烛焰距凸透镜15 cm时，能成倒立、____的实像；当烛焰向左(远离透镜)移动后，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向____(选填“左”或“右”)移。
(3)在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙)，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向____(选填“左”或“右”)移。
【解析】(1)如图甲，要使像能够成在光屏的中央，根据光线过光心不改变方向，透镜向下移动，才能使像成在光屏的中央位置。
(2)①凸透镜的焦距是10 cm，当烛焰距凸透镜15 cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。②要在光屏上成清晰的像，说明凸透镜成实像，当烛焰向左(远离透镜)移动后，需将光屏向左靠近凸透镜。
(3)在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一幅近视眼镜放在凸透镜前(如图乙)，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向左远离凸透镜。
【答案】(1)下 (2)放大 左 (3)左
【变式题3】(2013，河南)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10 cm。
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像；____________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的。
(2)保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比______(选填“变大”或“变小”)。
一、方法技巧
1．关于凸透镜成像规律的记忆方法
凸透镜成像变化规律口诀：一焦分虚实，二焦分大小，虚像同侧正，实像异侧倒，物体移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小。
测凸透镜焦距的方法：
二、常见易错现象
①不理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用(简单判断方法是：将原光线延长，若通过透镜后的光线相对于原光线向主光轴偏折即为会聚；向外偏折即为发散)；②没有在实验和理解的基础上记熟凸透镜的成像规律及应用(除记熟凸透镜成像规律外，还应注意凸透镜所成的像和物上下颠倒，左右也颠倒)。
【例4】如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知：______(选填“甲透镜”或“乙透镜”)是凹透镜，可用于______(选填“近视”或“远视”)眼的矫正。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。由图形可知，两条入射光线通过甲透镜后折射光线相对于入射光线变得会聚了一些，所以甲透镜是凸透镜；而光线通过乙透镜后折射光线相对于入射光线变得发散了，所以乙透镜是凹透镜，可矫正近视眼。
【例5】琦琦同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时用画像代替蜡烛，她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个画像，实际大小如图甲所示。把这个玻璃板放在光具座上，并用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图乙所示。移动光屏直到在光屏成清晰像为止。此时画像在光屏上所成的像是图丙中的( )
【解析】从乙图中可以看出，像距大于物距，应该成一倒立、放大的实像，画像在光屏上所成的像可能是图丙中A或者B，但是物体通过凸透镜所成的像上下、左右都颠倒了，通过比较应该是图A。
真题体验
1．(2014，绥化)用照相机拍一朵盛开的荷花，荷花到镜头的距离要大于____________。若要把荷花的像拍得更大一些，则应使照相机的镜头_______(选填“远离”或“靠近”)荷花。
2．(2013，襄阳)王军在房间里用焦距为15 cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上。根据王军的实验情况，可推测窗户距凸透镜的距离范围为__________，所成的像是________________(填成像的性质)。
3．(2013，齐齐哈尔)小云利用焦距为10 cm的凸透镜进行了“探究凸透镜成像的规律”的实验，当光屏上出现烛焰清晰的像时，测得光屏到透镜的距离是40 cm，则光屏上出现的是一个_________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。应用这一成像原理制成的光学仪器是______。
4．(2014，临沂)光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A．近视眼镜利用了凸透镜对光线的发散作用
B．照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外
C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的放大作用
5．(2012，龙东)下列光学器材不是应用凸透镜成像的是( )
6．(1)(2014，泉州)在图中，画出通过透镜的折射光线。
7．(2013，安徽)某同学在做凸透镜成像的实验时，所用凸透镜的焦距为10 cm，老师要求他观察物距等于5 cm时烛焰所成的像。实验时，他将点燃的蜡烛移到物距为5 cm处(如图)，移动光屏，发现光屏上只有光斑(图中未画出)。
(1)下列关于光斑的说法正确的是____(选填“A”“B”或“C”)。
A．光斑是烛焰所成的实像
B．光斑是烛焰所成的虚像
C．光斑是烛焰发出的折射到光屏上形成的
(2)为了观察物距等于5 cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作步骤：
教后感：
同课章节目录