第五章透鏡及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)完美整理版

1、透鏡及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)透鏡透鏡：透明物質(zhì)制成 （一般是玻璃） ，至少有一個(gè)表面是球面的一部分，分類 ： 1、凸透鏡：邊緣薄，中央厚。2、凹透鏡：邊緣厚，中央薄。主光軸： 通過兩個(gè)球心的直線。對光起折射作用的光學(xué)元件。光心 ：通過它的光線傳播方向不變，主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)。（透鏡中心可認(rèn)為是光心）焦點(diǎn)： 凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“ F”表示虛焦點(diǎn) ：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。焦距： 焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“f ”表示。要點(diǎn)詮釋：凸透鏡：對光起會(huì)聚作用。

2、凹透鏡：對光起發(fā)散作用。生活中的透鏡照相機(jī) ：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來自物體的光經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠片上，成倒立、縮小的實(shí)像。投影儀： 鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來自投影片的光通過凸透鏡后成像，再經(jīng)過平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實(shí)像。放大鏡： 成正立、放大的虛像。要點(diǎn)詮釋： 生活中的透鏡是凸透鏡在物距處于不同條件下的具體應(yīng)用。探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)：從左向右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏。1、調(diào)整它們的位置，使三者在同一直線（光具座不用）；2、調(diào)整它們，使?fàn)T焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心在同一高度。凸透鏡成像規(guī)律：物距（ u）像的性質(zhì)像距 (v)應(yīng)用倒正實(shí)虛放大或縮小u>2f倒

3、立實(shí)像縮小f<v<2f照相機(jī)u=2f倒立實(shí)像等大v=2f實(shí)像大小轉(zhuǎn)折點(diǎn)f<u<2f倒立實(shí)像放大v>2f幻燈機(jī)u=f不成像像的虛實(shí)轉(zhuǎn)折點(diǎn)u<f正立放大虛像v>u放大鏡注意：1、為了使幕上的像“正立”（朝上），幻燈片要倒著插。2、照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，暗箱中的膠片相當(dāng)于光屏，我們調(diào)節(jié)調(diào)焦環(huán)，并非調(diào)焦距，而是調(diào)鏡頭到膠片的距離，物離鏡頭越遠(yuǎn)，膠片就應(yīng)靠近鏡頭。要點(diǎn)詮釋：只要物體向焦點(diǎn)靠近，鏡頭透鏡折射后所成的像都在變大。 uf 是成實(shí)像和虛象，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異側(cè)的分界點(diǎn)。 u 2f 是像放大和縮小的分界點(diǎn)當(dāng)像距大于物距時(shí)成放大的實(shí)像（或虛

4、像），當(dāng)像距小于物距時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。= + , 像距 u 越大，像越大。應(yīng)用（ 1）照相機(jī)：鏡頭是凸透鏡物體到透鏡的距離（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、縮小的實(shí)像；要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離膠卷（ 2）投影儀：投影儀的鏡頭是凸透鏡；投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；物體到透鏡的距離（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的實(shí)像；要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離屏幕（ 3）放大鏡：放大鏡是凸透鏡；放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虛像；要讓物體更大，應(yīng)該讓放大鏡遠(yuǎn)離物體；眼睛和眼鏡眼睛 ：眼睛中晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于凸透鏡，它把

5、來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像。視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，把信號傳輸給大腦?？催h(yuǎn)處物體時(shí)，睫狀肌放松，晶狀體比較?。ń咕嚅L，偏折弱）?？唇幬矬w時(shí)，睫狀肌收縮，晶狀體比較厚（焦距短，偏折強(qiáng)）。近視的表現(xiàn)：能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。近視的原因：晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或眼球前后方向太長，致使遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜前。近視的矯治 ：配戴凹透鏡。遠(yuǎn)視的表現(xiàn) ：能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體。遠(yuǎn)視的原因 ：晶狀體太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向太短，致使遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜后。遠(yuǎn)視的矯治 ：配戴凸透鏡。眼鏡的度數(shù)：100×焦距的倒數(shù)。要點(diǎn)詮釋： 近視眼要

6、配戴凹透鏡矯正；遠(yuǎn)視眼要配戴凸透鏡矯正。1、成像原理 :從物體發(fā)出的光線經(jīng)過晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上行成倒立，縮小的實(shí)像，分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，把這個(gè)信號傳輸給大腦，人就可以看到這個(gè)物體了。（眼睛的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏（膠卷）2、近視及遠(yuǎn)視的矯正方法：近視眼：物體成像在視網(wǎng)膜前，用凹透鏡矯正遠(yuǎn)視眼：物體成像在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正。顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡顯微鏡： 物鏡焦距較短，物體通過它成倒立、放大的實(shí)像（像投影儀的鏡頭）；目鏡焦距較長，物鏡成的像經(jīng)過它成放大的虛像（像放大鏡）。望遠(yuǎn)鏡： （開普勒望遠(yuǎn)鏡）物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，目鏡的作用相

7、當(dāng)于一個(gè)放大鏡，用來把這個(gè)像放大。注：伽利略望遠(yuǎn)鏡目鏡為凹透鏡，天文望遠(yuǎn)鏡常用凹面鏡作物鏡。視角：物體的邊緣跟眼睛所夾的角。視角越大，成的像越大。規(guī)律方法整合：關(guān)于兩種透鏡三條特殊的光線：1、凸透鏡三條特殊光線，如圖所示：A. 與主光軸平行的光線經(jīng)透鏡折射過焦點(diǎn)；B. 過光心的光線傳播方向不變；C、過焦點(diǎn)的光線經(jīng)透鏡折射后與主光軸平行。2、凹透鏡三條特殊光線，如圖所示：A、與主光軸平行的光線經(jīng)透鏡折射后反向延長線過焦點(diǎn)；B、過光心的光線傳播方向不變；C、射向?qū)?cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)透鏡折射后與主光軸平行。利用這三條特出的光線來探究凸透鏡的成像規(guī)律：現(xiàn)在，我們利用這三條光線完成凸透鏡成像規(guī)律作圖，作法：

8、畫一直線表示主光軸；把透鏡放在主光軸中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的軸上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2 倍焦距的位置；物體分別設(shè)三個(gè)位置；（u f 、 f u 2f 、u 2f ）畫出平行于主光軸的光線被凸透鏡折射后經(jīng)過焦點(diǎn)的光線；通過焦點(diǎn)的光線被凸透鏡折射以后平行于主光軸射出；兩條折射光線在透鏡另一側(cè)相交于一點(diǎn)；過這一點(diǎn)作垂直主光軸的線，這就是物體的像；若兩條折射光線在透鏡另一側(cè)不相交，反向延長，交于物體與透鏡同側(cè)；過這一點(diǎn)作垂直主光軸的線，用虛線表示其成的虛像，如圖所示:關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)如下：1、焦點(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)；2、二倍焦距處是成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)；3、倒立的都是實(shí)像、

9、正立的都是虛像；4、當(dāng) u>v 時(shí)，像是縮小的；反之，像是放大的；5、成實(shí)像時(shí)：當(dāng)物距減小時(shí)，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都減小。簡言之“物近像遠(yuǎn)像變大；” 6、無論是成實(shí)像還是虛像，只要物體向焦點(diǎn)靠近，所成的像都變大；7、像與物左右相反，上下相反；8、凸透鏡破損或有污漬，不影響成像的完整性，只是讓像變暗；9、物和像在透鏡同側(cè)的是虛像；異側(cè)的是實(shí)像。一、透鏡的基本概念及性質(zhì)名稱又名實(shí)物形狀光學(xué)符號性質(zhì)凸透鏡會(huì)聚透鏡對光線有會(huì)聚作用凹透鏡發(fā)散透鏡對光線有發(fā)散作用1、名詞：薄透鏡：透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面的半徑。主光軸：通過 兩個(gè)球面 球心的直線。光心：（O）即薄透鏡的中心。 性質(zhì)：

10、通過光心的光線 傳播方向不改變 。焦點(diǎn)（ F）：凸透鏡能使 跟主光軸平行的光線 會(huì)聚在 主光軸上的一點(diǎn) ，這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn)。焦距（ f ）：焦點(diǎn)到凸透鏡 光心的距離。2、典型光路FFFF三、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用1、實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使?fàn)T焰的像成在光屏中央。若在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)；燭焰在焦點(diǎn)上燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（凸透鏡成像規(guī)律）F 分虛實(shí) ,2f大小 , 實(shí)倒虛正 ,具體見下表 :像

11、的性質(zhì)物距像距應(yīng)用倒、正放、縮虛、實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)f<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f幻燈機(jī)u<f正立放大虛象|v|>u放大鏡、對規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)：uf 是成實(shí)像和虛象，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異側(cè)的分界點(diǎn)。u2f 是像放大和縮小的分界點(diǎn)當(dāng)像距大于物距時(shí)成放大的實(shí)像（或虛像），當(dāng)像距小于物距時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。成實(shí)像時(shí)：物距減小像距 增大像變大（增大）（減?。ㄗ冃。┏商撓駮r(shí)：物距減小像距減小像變小（增大）（增大）（變大）四、眼睛和眼鏡1、成像原理 :從物體發(fā)出的光線經(jīng)過晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上行成倒立，縮小的實(shí)像

12、，分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，把這個(gè)信號傳輸給大腦，人就可以看到這個(gè)物體了。2、近視及遠(yuǎn)視的矯正 : 近視眼要戴凹透鏡 , 遠(yuǎn)視眼要戴凸透鏡 .五、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1、顯微鏡 :顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡后成一個(gè)放大的實(shí)像，道理就像投影儀的鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個(gè)普通的放大鏡，把這個(gè)像再放大一次。經(jīng)過這兩次放大作用，我們就可以看到肉眼看不見的小物體了。2、望遠(yuǎn)鏡 : 有一種望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡組成的?？拷劬Φ耐雇哥R叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物

13、鏡。我們能不能看清一個(gè)物體，它對我們的眼睛所成“視角”的大小十分重要。望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來的物體小，但它離我們的眼睛很近， 再加上目鏡的放大作用， 視角就可以變得很大。二、凸透鏡成像規(guī)律物距像的性質(zhì)像距應(yīng)用倒、正放、縮虛、實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)、攝影機(jī)u=2f倒立等大實(shí)像V=2fF<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f幻燈機(jī)、投影儀u=f不能成像u<f正立放大虛象|v|>u放大鏡 u f 是成實(shí)像和虛象，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異側(cè)的分界點(diǎn)。 u 2f 是像放大和縮小的分界點(diǎn)當(dāng)像距大于物距時(shí)成 放大的實(shí)像（或虛像），當(dāng)像距小

14、于物距時(shí)成 倒立縮小的實(shí) 像。= + , 像距 u 越大，像越大。應(yīng)用（1）照相機(jī)：鏡頭是凸透鏡物體到透鏡的距離（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、縮小的實(shí)像；要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離膠卷（2）投影儀：投影儀的鏡頭是凸透鏡；投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；物體到透鏡的距離（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的實(shí)像；要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離屏幕（3）放大鏡：放大鏡是凸透鏡；放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虛像；要讓物體更大，應(yīng)該讓放大鏡遠(yuǎn)離物體；四、透鏡光學(xué)作圖FFFF七、近視、遠(yuǎn)視及矯正方法1、成像原理 : 從物體發(fā)出的光線經(jīng)過晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上行成倒立，縮小的實(shí)像，分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，把這個(gè)信號傳輸給大腦，人就可以看到這個(gè)物體了。（眼