第三章透镜及其应用

第三章 透镜及其应用
1．凸透镜：中间厚度大于边缘厚度，对光线有会聚作用。
凹透镜：中间厚度小于边缘厚度，对光线有发散作用。
名词：
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。
2．如图，根据透镜前后的光路，填上适当类型的透镜。
3．凸透镜成像规律及其应用
(1)物体在二倍焦距以外(u>2f)，成倒立、缩小的实像(像距：f(2)物体在焦距和二倍焦距之间(f2f)。如幻灯机。
(3)物体在焦距之内（u物距 像的性质 像距 应用
倒、正 放、缩 虚、实
u>2f 倒立 缩小 实像 fU=2f 倒立 等大 实像 ff2f 幻灯机
uu 放大镜
对规律的进一步认识：
u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像的分界点。
②u＝2f是像放大和缩小的分界点
③当像距大于物距时成放大的实像，当像距小于物距时成倒立的实像。
④成实像时：
4、人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜），视网膜相当于照相机内的胶片。
近视及远视的矫正:近视眼产生的原因是晶状体变厚，折光能力强，或者眼球在前后方向上过长，使像成在视网膜的前，要戴凹透镜,
远视眼产生的原因是晶状体薄，折光能力弱，或者眼球在前后方向上过短，使像成在视网膜的后远视眼要戴凸透镜.
5．显微镜的物镜和目镜都是凸透镜 ，物镜相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成一个倒立放大实像，像成在目镜的位置焦点以内。目镜相当于一个放大镜，通过目镜观察时，目镜再把这个像放大。
望远镜能使远处的物体在近处成像，其中伽利略望远镜目镜是凹透镜，物镜是凸透镜；开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜（物镜焦距长，目镜焦距短）。
扩展：6．作光路图注意事项：
(1).要借助工具作图；(2)是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；(3)光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；(4)作光的反射或折射光路图时，应先在入射点做出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系做出光线；(5)光发生折射时，处于空气中的那个角较大；(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；(7)平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；(8)画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
三、教学过程
（1）、典型例题
例1．一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中正确的是（ C ）。
　　A.一定是平行光束　 B.一定是会聚光束
　　C.折射光束比原来的光束会聚一些 D.一定是发散光束
例2、王刚身边有一个焦距为10cm的凸透镜，现在他想用它产生一个放大的像，则物体到凸透镜的距离应 f2f。
例3．如图所示，由位于凸透镜主光轴上的点光源S射向凸透镜的一条一般光线，
经凸透镜折射后，图中给出的a,b,c,d四条特殊光线中，正确的是（ C ）
A、a B、b
C、c D、d
例4、如图所示，一根粗细均匀的木棒AB放在主光轴的一倍焦距到两倍焦距之间，，它经凸透镜所成的像为A’B’，则（ C ）
A、A’在B’的右端，Ａ’端较粗
B、A’在B’的右端，Ａ端较细
C、A’在B’的左端，Ｂ’端较粗
D、A’在B’的左端，Ｂ’端较细
例5．有四种不同焦距的凸透镜，如果要使离凸透镜15cm处的物体在光屏上得到缩小的像，那么应选凸透镜的焦距为（　 A　）
A、5cm B、 10cm C、20cm D、30cm
(2)、当堂测验
1、人的眼球好像一架照相机， 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上。
2、清晨，草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠相当于放大镜，叶脉通过露珠形成一个放大的正立的虚像。
3、小明把写着F字样的胶片放在教学投影仪上。此时屏幕上刚好形成一个清晰的像，如果他要想得到更大的清晰的像，应使投影仪远离（“远离”或“靠近”）屏幕，并把透镜向下（“上”或“下”）移动。
4、关于实像和虚像，下列说法中正确的是 （ D ）
A、实像和虚像都能在光屏上显示
B、实像只能显示在光屏上，不能用眼睛看到
C、物体通过凸透镜所成的实像有可能是正立的
D、虚像能用眼睛看到，但不能显示在光屏上
5、在放映幻灯时，想在屏幕上得到一个与图甲完全相似的放大的钥匙的像，则幻灯片应与图乙中哪种插法一致（ C ）
6．用研究凸透镜成像的实验中，物体沿凸透镜的主轴从焦点外逐渐远离凸透镜时，像的位置和大小将（ B ）
A 像逐渐靠近凸透镜并变大 B 像逐渐靠近凸透镜并变小
C 像逐渐远离凸透镜并变大 D 像逐渐远离凸透镜并变小
7、如下图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，放好仪器，点燃蜡烛，调整透镜和光屏的高度，使它们的中心跟 烛焰 中心大致在 同一直线上 。这样做的目的是能使像成在光屏的中心　。
①如果将蜡烛放在A点时，移动光屏会在屏上出现一个倒立、缩小的实像。它的应用是 照相机 。
②如果将蜡烛放在B点，移动光屏，会在屏上出现一个
倒立、放大的实像。应用是投影仪 。
③如果将蜡烛放在C点，可以得到一个正立、放大 的虚像，
应用是 放大镜。
　④实验时，如果用纸将凸透镜的上半部遮掉，光屏还能成完整的像吗？
答： 能 ，但是变暗了 。
⑤在实验中，若将蜡烛放在某一位置后，无论怎样移动，都无法在光屏上的得到清晰的像，请分析造成这一现象的可能原因：
a； 蜡烛在焦点以内
b：烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度
物距减小
（增大）
像距增大
（减小）
像变大
（变小）
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F
F
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S
a
b
c
d
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F
F
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A
B
A B C D
甲
乙
2F
F
A
F`
2F`
B
C