(共41张PPT)
透镜及其作用
一、透镜
a.薄透镜:透镜的厚度远小于球面的半径。
b.主光轴:通过两个球面球心的直线。
c.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。
d.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。
e.焦距(f
):焦点到凸透镜光心的距离。
2.典型光路
2
F
一、透镜
3、填表:
3
名称
又名
眼镜
实物形状
光学符号
性质
凸透镜
会聚透镜
老化镜
对光线有会聚作用
凹透镜
发散透镜
近视镜
对光线有发散作用
二、凸透镜成像规律及其应用
1、实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,
目的是:使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:
①蜡烛在焦点以内;
②烛焰在焦点上;
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
4
二、凸透镜成像规律及其应用
2、实验结论:(凸透镜成像规律)
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,实倒虚正,具体见下表:
5
物距
像的性质
像距
应用
倒、正
放、缩
虚、实
u>2f
倒立
缩小
实像
f照相机
f倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u正立
放大
虚象
|v|>u
放大镜
6
二、凸透镜成像规律及其应用
画图法得出规律
u>2f,成倒立、缩小的实像,
ff2f
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f
uu
u=f,不成像
二、凸透镜成像规律及其应用
3、对规律的进一步认识:
⑴u=f是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。
⑵u=2f是像放大和缩小的分界点。
⑶当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
⑷成实像时:
⑸成虚像时:
7
物距减小
(增大)
像距增大
(减小)
像变大
(变小)
物距减小
(增大)
像距减小
(增大)
像变小
(变大)
二、凸透镜成像规律及其应用
4、眼睛和眼镜
a.成像原理:
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。
b.近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜
。
8
二、凸透镜成像规律及其应用
5、显微镜和望远镜
a.显微镜:
显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
b.望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小(照相机原理),但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。
9
10
易错题
1、如图所示,一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会(
)
还是平行光
B.
发散
C.
会聚
D.
以上都有可能
11
解析
解答:玻璃砖被气泡分成两部分,这两部分都是中间厚,边缘薄,都是凸透镜,对光线有会聚作用,因此平行光经过玻璃砖后,将会会聚.
12
易错题
2、光的世界是丰富多彩的,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍不符合实际的是(
)
A.
凹透镜和凸镜对光线都具有发散作用
B.
照相对被照者应站在距镜头二倍焦距之外
C.
借助放大镜看世界地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.
阳光通达凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用
13
解析
解答:A.凹透镜和凸镜对光线都具有发散作用,符合实际;
B.当照相时,被照者须站在距镜头二倍焦距之外,故本选项符合实际;
C.当用放大镜看世界地图时,地图需放在放大镜的一倍焦距之内才可,故本选项不符合实际;
D.凸透镜对光线有会聚作用,可使平行光会聚在一点上,此点可使温度升高将将纸屑点燃。故本选项符合实际;故选C.
14
易错题
3、如图所示,某同学将凸透镜正对着太阳,将一张白纸在透镜的另一侧从透镜处逐渐远离透镜,看到的现象是(
)
A.
白纸上有缩小的光斑,且光斑的大小不变
B.
白纸上有光斑,且一直变大
C.
白纸上有光斑,且先变大再变小
D.
白纸上有光斑,且先变小再变大
15
解析
射向地球的太阳光是平行光,将凸透镜正对着太阳,此时的太阳光平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚于主光轴上,将一张白纸在透镜的另一侧从透镜处逐渐远离透镜,在白纸上的光斑会逐渐会聚,所以光斑变小;当在凸透镜的焦点处时光斑最小;再逐渐远离透镜时会聚的光开始发散,光斑又变大。故D正确为答案。
16
易错题
4、如图所示,A是一只水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光,B为暗盒右侧平面上的一个圆孔,C是一个与暗盒右侧平行且相隔一定距离的光斑.若选取与圆孔B相同的厚玻璃板、凹透镜、凸透镜三个光学器件中的一个嵌入圆孔B中,发现光斑C比圆孔B大,则嵌入圆孔B的那个光学器件(
)
A.
只能是凹透镜
B.
只能是平板玻璃
C.
是凹透镜或凸透镜
D.
平板玻璃、凹透镜、凸透镜都有可能
17
解析
当在B处嵌入一个凹透镜时,因为凹透镜对光线有发散作用;所以,光斑C要比圆孔B大;当在B处嵌入一个焦距较小的凸透镜时,因为凸透镜对光线有会聚作用;光线在BC之间会聚,所以,光斑C要比圆孔B大;当在B处嵌入一个时平板玻璃时,因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用;所以,光斑C与圆孔B一样大。故选C.
18
易错题
5、如图所示是光线A、B经透镜折射后传播的情况,虚线处放的透镜是( )
A.
凸透镜
B.
凹透镜
C.
凸、凹透镜都可以
D.
无法判断
19
解析
不能正确理解“会聚”和“发散”,“会聚”和“发散”是折射光线和入射光线相对比而言,光束变宽是发散,光束变窄为会聚。
折射光线相对入射光线而言,光束变宽,起发散作用,应为凹透镜。
故选B。
20
易错题
6、某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到到了清晰的像,如图所示。他继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像( )
A.
光屏应向左移动,所成的像更加缩小的像
B.
光屏应向右移动,所成的像比原来要稍大的像
C.
光屏应向左移动,所成的经原来要稍大的像
D.
光屏应向右移动,所成的像比原来更加缩小的像
21
解析
解:图中可以看出,物距大于像距,在屛上得到清晰缩小的实像,此时u>2f;
当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,而且像变小。故选:A。
22
易错题
7、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录像到凸透镜的距离v(像距)跟物体到凸透镜的距离u(物距)之间对应关系,并作出如图所示的u-v,关系图线,下列判断正确的是
A.
该凸透镜的焦距是20cm
B.
该凸透镜的焦距是8cm
C.
当物距u=40cm时,像距v=10cm
D.
把物体从距凸透镜15cm处移动到25cm处的过程中,像一直在变小
23
解析
AB、据凸透镜成像规律可以知道,当
,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可以知道,
AB错误;
C、据图象可以知道,当物距
距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,像距应在一倍焦距和二倍焦距之间,即10cm到20cm物体从距凸透镜的过程中,因为物距大于焦距,成的是实像,物距变大,则像距变小,像变小,所以D选项是正确的;
所以D选项是正确的.
24
易错题
8、物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小像,当物体移至凸透镜前10cm处,所成的是(
)
A.
倒立缩小的实像
B.
倒立放大的实像
C.
正立放大的虚像
D.
正立等大的虚像
25
解析
当光屏距离凸透镜10cm
时,成倒立、缩小的像,此时物距大于两倍焦距,像距在一倍焦距和两倍焦距之间,即f<10cm<2f
,得5cm。当物体距离凸透镜10cm
时,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故B正确。
故本题答案为B。
26
易错题
9、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为15cm,要在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立的、放大的实像,该物体离凸透镜的距离可能为(
)
A.
大于30cm
B.
小于15cm
C.
等于30cm
D.
大于15cm,小于30cm
27
解析
根据凸透镜的成像规律,当物距为一倍到二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,此时成倒立、放大的实像。
所以凸透镜的焦距为15cm,要在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立的、放大的实像,物距为15厘米到30厘米之间。故D符合题意。
选D。
28
易错题
10、小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,记录了几组物距u和像距v的数据,如下表所示。下列说法正确的是(
)
A.
随着物距增大像距在减小,物距u和像距v成反比关系
B.
当物距u=9cm时,光屏移动到适当位置能呈现清晰的像
C.
当物距u=16cm时,其光路图是电影放映机的成像原理图
D.
当物距u=50cm时,光屏在适当位置能呈现倒立放大的实像
29
解析
由表格中的数据知道,当物距增大时,像距减小,但不是成反比关系,故A错误;因为1/f=1/u+1/v,所以由表格中选取一组数据代入知道,1/f=1/12cm+1/60cm,即解得透镜的焦距是:f=10cm;所以,当物距u=9cm时,物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像,而虚像不能成在光屏上,故B错误;当物距u=16cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪、幻灯机,故C正确;当物距u=50cm时,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,故D错误,故选C。
30
易错题
11、在做“凸透镜成像”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图时,在光屏的中央承接到了蜡烛的像。则下列说法正确的是(
)
A.
光屏上的像与照相机成的像性质相同
B.
若只升高凸透镜,光屏上的像会向上移动
C.
若只将蜡烛向左移动,光屏上还会承接到像
D.
若只将凸透镜向左移动,光屏上还会承接到像
31
解析
A.
由图可知,此时物距大于像距,则成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像情况相同,故A正确;B.
若只升高凸透镜,由于经过光心的光线的传播方向不变,则像会向上移动,故B正确;C.
若只将蜡烛向左移动,物距变大,像距变小,像变小,需要移动光屏才能承接到像,故C错误;D.
只将凸透镜向左移动,因为物距减小,像距增大,根据光路可逆,当2f>u>f时,在光屏上得到倒立、放大的实像,故D正确。故选ABD。
32
易错题
12、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm
和20cm的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上,如图所示。下列说法正确的是(
)
A.
若凸透镜是L1,小明能在光屏上看到烛焰清晰的像
B.
若凸透镜是L1,小明将光屏向右移动适当的距离,光屏上能出现烛焰清晰的像
C.
若凸透镜是L2,小明将光屏移到60
cm刻度线处,光屏上能出现烛焰清晰的像
D.
若凸透镜是L2,小明将光屏移到90
cm刻度线处,光屏上能出现烛焰清晰的像
33
解析
若凸透镜是焦距f=15cm的L1,此时物距u=50.0cm?10.0cm=40.0cm>2f,成倒立、缩小的实像,像距应该是f34
易错题
13、如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。如果把近视眼镜换成远视眼镜,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作不可行的是
(
)
A.
将蜡烛靠近凸透镜
B.
将光屏靠近凸透镜
C.
将光屏远离凸透镜
D.
将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
35
解析
根据题意,拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,因为近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,所以拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊,因为像靠近凸透镜了。
如果把近视眼镜换成远视眼镜,即换为凸透镜,对光线有会聚作用,所以像会更靠近凸透镜,即像距更小,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列方法中:
A.
将蜡烛靠近凸透镜,物距减小,则像距增大,像右移到光屏上,方法可行;
B.
将光屏靠近凸透镜,移动到像的位置,像清晰,方法可行;
C.
将光屏远离凸透镜,离像更远,更模糊,方法不可行;
D.
将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜,即物距减小时,此时像距会增大,所以在某一位置,像是会变清晰的,方法可行;
故选C。
36
易错题
14、某人戴的眼镜如图所示,则( )
A.
此人的眼睛一定是近近视眼
B.
此人的眼睛一定是远视眼
C.
一只眼视力基本正常,另一只是近视眼
D.
幻灯机、照相机镜头与该眼镜不属同种类的透镜
37
解析
(1)由图可看出书上的字变大了,所以该镜片是凸透镜;远视眼是像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应戴一会聚透镜,即凸透镜,所以此人的眼睛一定是远视眼,则该眼镜可以用以矫正远视眼,故AC错误,B正确。(2)照相机和幻灯机的镜头都是凸透镜,故D错误。故选B
点睛:要解答本题需掌握:①凸透镜能成正立放大的虚像,以及凸透镜对光线有会聚作用.②远视眼是像呈在视网膜的后方。
38
易错题
15、关于人眼或借助光学仪器对细小物体的分辨,说法错误的是( )
A.
人眼能直接看清大小为0.1mm的物体.如一根头发
B.
用显微镜能看清楚约1μm的物体.如细菌
C.
用放大镜能看清楚约1nm的物体,如原子
D.
电子显微镜比普通显微镜的分辨率要高1000倍
39
解析
A.
人眼能直接看清大小为0.1mm的物体,A正确,不符合题意;B.
电子显微镜的放大倍数可达80万倍,分辨率最小极限达0.2纳米,所以B正确,不符合题意;C.
放大镜的最大放大倍数为150倍,用放大镜不能看清楚1nm的物体,C错误,符合题意;D.
电子显微镜比普通显微镜的分辨率高1000倍,D正确,不符合题意。故选C.
40
易错题
16、下列说法中正确的是( )
A.
近视眼可以通过佩戴凹透镜矫正
B.
树荫下圆形光斑是由于光的直线传播形成的
C.
照相机是利用物体据凸透镜二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像原理制成的
D.
光在发生漫反射时,不遵循光的反射定律
41
解析
A.
近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,利用了凹透镜的发散的作用,用凹透镜矫正,故A正确;B.
树荫下圆形光斑属于小孔成的像,是由光的直线传播形成的,故B正确误;C.
照相机成倒立、缩小的实像,成像的条件是物距大于二倍焦距,故C正确;D.
光在发生漫反射时,遵循光的反射定律,故D错误。故选:ABC。
点睛:近视患者成像在视网膜前,利用凹透镜发散作用可以使成像后移到视网膜上,远视患者成像在视网膜后,利用凸透镜的会聚作用可以使成像前移到视网膜上;小孔成像依据光的直线传播原理,成倒立的实像,像可能放大、可能缩小;照相机成倒立、缩小的实像;镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律