透鏡及其應(yīng)用知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及經(jīng)典例題解析

《鏡應(yīng)》網(wǎng)結(jié)經(jīng)例析【綱求了解凸透鏡、凹透鏡對光的作用；知道凸透鏡的焦點、焦距和主光軸；理解凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件；知道照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡的原理；知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的矯正；了解望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的工作原理?！咀R絡(luò)【點理考一透、透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。凸透鏡對光線有會聚作用。、透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。凹透鏡對光線有發(fā)散作用。、鏡的主光軸和光心：如下圖所示：透鏡上通過兩個球心的直線′叫主光軸；主光軸上有一個特殊點，通過該點的光其傳播方向不變，這個點是光心。、透鏡的焦點、焦距（１）焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用F”示。（２）焦點到光心的距離叫焦距，用f表示。1要詮：、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹脂、有機(jī)玻璃。透鏡是一種模型，常見的物體如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個透鏡、凸透鏡對光具有會聚作用，并不說光通過凸透鏡后一定會聚在一點或一定是一束會聚光束。聚是相對于不發(fā)生折射時的光來說的。、凹透鏡對光具有發(fā)散作用，并不說通過凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的或延長不相交。發(fā)散是對于不發(fā)生折射時的光來說的。考二探凸鏡像律實驗?zāi)康模河^察凸透鏡成各種像條件實驗器材：凸透鏡、光具座、蠟、光屏、火柴實驗步驟：共軸調(diào)節(jié),蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上。點燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使，移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀察這個像是倒立的還是正立的，是放大的還是縮小。測量像距和物距。把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離等于，移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀像到凸透鏡距離、像的倒正和大小。測量像距和物距。把蠟燭再靠近凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離在，動光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小。測量像距和物距。把蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點上，移動光屏，看是否能夠成像把蠟燭移動到凸透鏡的焦點以內(nèi)，移動光屏，在光屏上還能看到燭焰的像、透鏡成像規(guī)律記憶口訣：“一焦分虛實，二焦分大??；成實像時，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時，物近像近，像變小“一焦分虛實體在一倍焦以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外成實像?！岸狗执笮【嘈∮诙毒?，成放大的像點外距于二倍焦距成縮小的。（3實像時，物近像遠(yuǎn)像變大實像時，物體靠近透鏡，像遠(yuǎn)離透鏡，像逐漸變大。（4虛像時，物近像近，像變小虛像時，物體靠近透鏡，像也靠近透鏡，像逐漸變小。要詮：做凸透鏡成像實驗時，為了保證成像在光屏的中央。應(yīng)該調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同條直線上，并且在同一高度?？既圭R應(yīng)、相機(jī)：鏡頭相于凸透鏡，來自物體的光經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后會聚在膠片上，成倒立、縮小的實像。、影儀：鏡頭相于凸透鏡，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、放大的實像。2放大鏡成正立、放大的虛像。顯微鏡物鏡焦距較短，物體通過它成倒立、放大的實像（像投影儀的鏡頭焦較長，物鏡成的像經(jīng)過它成放大的虛像（像放大鏡望遠(yuǎn)鏡普勒望遠(yuǎn)鏡）物鏡作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點附近成實像，目鏡的作用相當(dāng)于一個放大鏡，用來把這個像放大。要詮：為了使幕上的像“正立上燈片要倒著插。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，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，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?？妓难酆顽R、視眼和遠(yuǎn)視眼：近視眼表只看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。

遠(yuǎn)視眼只能看清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體?，F(xiàn)成晶體變得太厚，折射光的能力太強(qiáng)或由于眼球在前晶狀太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前因后向上太長，視網(wǎng)膜距晶狀體過遠(yuǎn)，來自遠(yuǎn)處的光后方上太短來自近處物體的光線發(fā)程度會聚在視網(wǎng)膜之前，視網(wǎng)膜上得不到清晰的像。如圖，光會聚到了視網(wǎng)膜之后。矯正、鏡的度數(shù)：焦度：透鏡的焦距越短，折光本領(lǐng)越大，透鏡焦距的倒數(shù)叫透鏡焦度。用φ表示即：焦距以米為單位時，焦度的單位是屈光度。眼鏡度數(shù)是屈光度數(shù)乘以100。如焦距為的透鏡，焦度為光度，用它做成的遠(yuǎn)視鏡片度度數(shù)：遠(yuǎn)視鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼的度數(shù)為負(fù)數(shù)?！拘皖}類一凸透成規(guī)律其用1.在探究凸透鏡成像實時，將焦距為10cm的凸透鏡和蠟燭放在光具座上，位置如圖所示。則在光屏上（）3A成倒立放大的實像B成倒立縮小的實像C．屏上不會得到像D．距大于10cm小【思路點撥要決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道當(dāng)物距處于1倍倍距之間時，成倒立放大的實像．且像距大于2倍距。掌握物距的概念，知道物距是從物體到凸透鏡的距離。【答案A【解析由知蠟到凸透鏡的距離是16cm焦距為物體處于凸透鏡的1倍2焦距之間，所以此時成倒立放大的實像；此時像距大于倍焦距?！究偨Y(jié)升華此考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，要熟練掌握凸透鏡成像的特點與物距、像距之的關(guān)系。舉反：【變式】醫(yī)用體溫計的刻度部分為三棱體，橫截面如圖所示，其正面呈圓弧形，這樣就可以看體溫計內(nèi)極細(xì)的汞柱，便于讀數(shù)，這是因為圓弧形玻璃的作用相當(dāng)于，們用它能看到汞柱被放大后正立的像【答案凸透鏡虛2.某同學(xué)在探凸透鏡成像規(guī)”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v物體到凸透鏡的距離u之關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）．該凸透鏡的焦距是16cm．當(dāng)u=12cm，在光屏上能得到一個縮小的像．當(dāng)u=20cm成放大的像。投影儀就是根據(jù)這一原理制成的．把物體從距凸透鏡12cm處移動到處過中，像逐漸變小【思路點撥】要熟練掌握凸透鏡像的規(guī)律和應(yīng)用，知道當(dāng)物距大于焦距時，凸透鏡成實像；凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小?！敬鸢浮俊窘馕觥緼、u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實像如圖時，所以f=8cm；錯。B、u=12cm時2f＞u＞f成倒立、放大的實像；B錯。、當(dāng)u=20cm時＞，倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機(jī)C錯。、體距凸透鏡12cm處動到的過程中，凸透鏡的物距大于焦距，成實像，凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小D正確?！究偨Y(jié)升華凸鏡成像的四種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實像時，物距、像距、像之間的關(guān)系是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握。舉反：4【變式】小明拿著凸透鏡在窗戶和墻壁之間移動，發(fā)現(xiàn)墻壁上出現(xiàn)了一個窗戶的清晰的像，此窗、凸透鏡、墻壁的位置如圖所示（像沒有畫出列說法正確的是（）．墻壁上出現(xiàn)的是正立、縮小的實像．照相機(jī)是利用圖中所示的成像規(guī)律工作的．用白紙擋住凸透鏡上半部，墻壁上不能出現(xiàn)窗戶完整的像．向左移動凸透鏡，在墻壁上還會出現(xiàn)一個清晰的像【答案B3.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗當(dāng)燭焰凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，燭焰在光屏呈現(xiàn)一個清晰放大的像。要使?fàn)T焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰縮小的像，調(diào)節(jié)的方法是（）．透鏡不動，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動，光屏靠近透鏡移動．透鏡不動，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動．透鏡不動，蠟燭靠近透鏡移動，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動．透鏡不動，蠟燭靠近透鏡移動，光屏靠近透鏡移動【思路點撥根凸透鏡成像規(guī)律判斷，凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像；距等于像距時，成倒立等大的實像；物距小于像距時，成倒立放大的實像?！敬鸢窤【解析如圖，物距小于像距，成倒立放大的實像。要使光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實像，要增大距，同時減小像距，所以在凸透鏡不動時，蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，同時光屏靠近凸透鏡?！究偨Y(jié)升華根物距和像距的關(guān)系可以判斷凸透鏡成像情況；根據(jù)物距和焦距，根據(jù)像距和焦，都可以判斷凸透鏡成像情。舉反：【變式】物體通過凸透鏡可成（）A．正立、縮小虛像B．立、放大虛像C．倒立、放大虛像D．立、放大實像【答案B類二作圖4.根圖中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件。5【思路點撥我知道的光學(xué)元件一般有平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、凸面鏡、凹面鏡五種，其中面鏡對光的作用是能夠改變光的傳播方向；凸透鏡和凹面鏡對光有會聚作用；凹透鏡和凸面鏡對光發(fā)散作用。將圖示的出射光與入射光的特點，與各光學(xué)元件的光學(xué)性質(zhì)相對應(yīng)即可得到答案。【答案】【解析】將各圖中的出射光與入光進(jìn)行比較：甲圖中，入射光是會聚光，出射光變?yōu)槠叫泄?，相對于光學(xué)元件前的光線是發(fā)散了所里面的光學(xué)元件對光線有發(fā)散作用故為凹透鏡乙中平行光入射，兩條入射光線出射時上下位置顛倒了，只有平行光通過凸透鏡且出射光過焦點后位置才會發(fā)生倒，故為凸透鏡。丙圖中，出射光與入射光都是平行光，只是光的傳播方向發(fā)生了變化，故為平面鏡【總結(jié)升華這題目一般被稱為光學(xué)黑匣子問題。把握住入射光線與出射光線的特點是解決此的關(guān)鍵。特別是乙圖中，給人的感覺是發(fā)散了，應(yīng)該是凹透鏡，更要注意到兩條入射光線出射時上位置顛倒了，所以這是兩條出射光線在方框內(nèi)會聚相交后又發(fā)散的，故應(yīng)為凸透鏡。舉反：【變式】根據(jù)圖中入射光線和折射光線的方向，在方框內(nèi)畫出合適的透鏡；在圖中根據(jù)入射光畫出經(jīng)凸透鏡折射后的出射光線；一束光經(jīng)過一個透鏡前后的情況如圖所示，請在圖中畫出這個透鏡【答案】類三綜合用5.用光學(xué)儀器觀察物體，下面說錯誤的是（）6．如圖甲所示，用凸透鏡觀察自己的指紋，看到的是正立放大的像．如圖乙所示，用凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的物體，看到的是倒立縮小的像．如圖丙所示，用平面鏡觀察自己身后遠(yuǎn)處的物體，看到的是正立等大的像．如圖丁所示，用潛望鏡鏡觀察遠(yuǎn)處的物體，看到的是正立縮小的像【思路點撥手放在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)成正立、放大的虛像。用放大鏡看遠(yuǎn)處的物體時，大鏡是一個凸透鏡，物體在凸透鏡的二倍焦距以外，成倒立、縮小的實像，這個像沒有物質(zhì)反射，側(cè)面無法觀察，但是會聚這個像的光線到像的位置不會停止，繼續(xù)沿直線傳播進(jìn)入人的眼睛，眼睛會到這個倒立、縮小的實像。物體在平面鏡中成正立、等大的虛像。潛望鏡是利用平面鏡原理工作的。【答案D【解析】用凸透鏡觀察自己的指，手指在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，看到的是正立放大的虛像。說法正確，不符合題意。用凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的物體，物體在凸透鏡的二倍焦距以外，看到的是倒縮小的像C。說法正確，不符合題意。平面鏡觀察自己身后遠(yuǎn)處的物體，物體在平面鏡中成像，看的是正立等大的虛像。說法正確，不符合題意。潛望鏡是由兩塊平面鏡組成的。用潛望鏡觀察遠(yuǎn)處的體，物體在平面鏡中成像，看到的是正立等大的虛像。說法錯誤，符合題意。【總結(jié)升華當(dāng)凸透鏡成實像時實像的位置放一光屏光屏上能呈現(xiàn)實像在像的位置不放光屏，眼睛無法看到，但是這個實像確實是存在的。舉反：【變式】下列說法中錯誤的是（）．要矯正近視眼的視力，應(yīng)佩戴鏡片是凹透鏡的眼鏡．電視機(jī)遙控器可以發(fā)出紅外線對電視機(jī)進(jìn)行遙控．我們能從不同方向看清物體是因為發(fā)生了鏡面反射．光的色散現(xiàn)象說明白光是由各種色光混合而成的【答案C類四實驗究6.小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和度尺等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律。測量焦距：如圖所示讓一束平行光經(jīng)過凸透鏡，在光屏上得到一個最小、最亮的光斑。此現(xiàn)象明了凸透鏡對光具有作，并可得出此透鏡的焦距為cm。如圖所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者心調(diào)到，樣做是為了。當(dāng)蠟燭距凸透鏡25cm時，移動屏，可在光屏上得到一個清晰的倒立、（填“放大”或“縮小”）的填“實”或“虛”）像，依據(jù)此原理，人們制成的光學(xué)儀器是。將蠟燭向凸透鏡靠近，移動到某一位置時，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上成像，原因是。7【思路點撥凸透鏡對光線有會聚作用，根據(jù)凸透鏡的焦點和焦距判斷凸透鏡的焦距探凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心致在同一高度，像才能呈在光屏的中心凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像；物距等于像距時，成倒立等大的實像；物距小于像距時，成倒立放大的實像；根據(jù)凸透鏡成倒立縮小的像制成照相機(jī)，根據(jù)凸透鏡成倒立放大的實像制成投影儀物小于一倍焦距時，呈正立、放大的虛像?！敬鸢福?0（2）同高度使成在光屏的中心（3）小實照機(jī)（4）蠟燭到了凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)，成的是虛像【解析】（1）如圖，平行光能聚一點，說明凸透鏡對光線有會聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)