第五講-透鏡及其應(yīng)用

第五講透鏡及其應(yīng)用課前必讀考綱要求1.認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用.2.探究凸透鏡成像規(guī)律.3.認(rèn)識(shí)凸透鏡成像的應(yīng)用.網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識(shí)梳理 透鏡1．分類：______：中間厚，邊緣薄的透鏡．______：中間薄，邊緣厚的透鏡．2．透鏡對(duì)光的作用 凸透鏡：對(duì)光有____作用．凹透鏡：對(duì)光有____作用．3．相關(guān)概念： (1)主光軸和光心：連接透鏡兩個(gè)球面的球心的直線叫______．在主光軸上有一個(gè)特殊的點(diǎn)，光線經(jīng)過該點(diǎn)時(shí)，其傳播方向______，這個(gè)點(diǎn)叫透鏡的光心(O)． (2)焦點(diǎn)和焦距：凸透鏡能使平行于主光軸的光____在一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)，用字母“F”表示，焦點(diǎn)到光心的距離叫____，用字母“f”表示．凸透鏡凹透鏡會(huì)聚發(fā)散主光軸不變更會(huì)聚焦距4．有關(guān)透鏡的作圖 (1)凸透鏡的三條特殊光線(如圖甲) 通過光心的光線傳播方向不變；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點(diǎn)；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后跟主光軸平行．(2)凹透鏡的三條特殊光線(如圖乙)通過光心的光線傳播方向不變；平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反射延長(zhǎng)線通過焦點(diǎn)；延長(zhǎng)線經(jīng)過焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后跟主光軸平行． 凸透鏡成像規(guī)律1．凸透鏡成像試驗(yàn) (1)試驗(yàn)器材：____、火柴、凸透鏡(焦距已知)、刻度尺(光具座)、____． (2)試驗(yàn)記錄：物距、像距；像的正倒、大小和虛實(shí)．2．凸透鏡成像的規(guī)律物距像的性質(zhì)像距應(yīng)用倒正縮放虛實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)u＝2f倒立等大實(shí)像v＝2f測(cè)焦距蠟燭光屏f<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f投影儀u＝f不成像u<f正立放大虛像v>u放大鏡名師助學(xué)一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大?。畬?shí)像倒立異側(cè)分，虛像正立同側(cè)存．物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變?。? 透鏡的應(yīng)用1．照相機(jī)：鏡頭相當(dāng)于______，在照相機(jī)膠卷上成的是縮小的____．2．投影儀：投影儀的鏡頭是一個(gè)______，其平面鏡可以變更光的________．3．放大鏡：是______，放大鏡成的是______________．凸透鏡實(shí)像凸透鏡傳播方向正立放大的虛像凸透鏡

眼睛和眼鏡1．眼睛：晶狀體相當(dāng)于______，視網(wǎng)膜相當(dāng)于__ __，將來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成__ ______________．2．近視眼：晶狀體太__或眼球前后方向太__，光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的____，可用______矯正．3．遠(yuǎn)視眼：晶狀體太__或眼球前后方向太__，光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的____，可用______矯正．凸透鏡光屏倒立、縮小的實(shí)像厚前面凹透鏡短薄后面凸透鏡長(zhǎng) 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1．顯微鏡：用來視察________或物體的微小部分，物鏡相當(dāng)于投影儀，能成倒立、放大的實(shí)像；目鏡相當(dāng)于放大鏡，能成正立、放大的虛像．2．望遠(yuǎn)鏡：有________的作用．用來觀測(cè)__________．物鏡相當(dāng)于照相機(jī)，能成倒立、縮小的實(shí)像；目鏡相當(dāng)于放大鏡，能成正立、放大的虛像．細(xì)小物體增大視角遠(yuǎn)處的物體對(duì)接中考 對(duì)接點(diǎn)一：透鏡【典例1】(2012·常州市)有一只透鏡，不知是凸透鏡還是凹透鏡，若不能用手摸，你能想出幾種推斷方法？請(qǐng)寫出來．【解題流程】(1)將透鏡放在太陽底下，能在地面上出現(xiàn)光明小光點(diǎn)的是凸透鏡．(2)用透鏡視察書上的字，能使字體變大的是凸透鏡．(3)透鏡放在墻和窗戶之間，前后移動(dòng)透鏡，墻上能成像的是凸透鏡．本題的目的是考查凸透鏡與凹透鏡的區(qū)分.本題的關(guān)鍵是要知道兩種透鏡的定義、對(duì)光線的作用及成像的規(guī)律有何不同.【中考預(yù)料】1．如圖5－1中L為凸透鏡，MN為其主光軸，O為光心，若物體AB經(jīng)凸透鏡成的實(shí)像為A′B′，請(qǐng)用作圖的方法確定凸透鏡的一個(gè)焦點(diǎn)F，并在圖中標(biāo)出F的位置．圖5－1解析用凸透鏡的三條特殊光線作圖．

答案以題說法凸透鏡與凹透鏡主要有三個(gè)方面的區(qū)分：定義不同、對(duì)光線的作用不同、成像規(guī)律不同．突破指南凸透鏡既能成實(shí)像，也能成虛像，而凹透鏡只能成虛像，所以能成實(shí)像的確定是凸透鏡；凹透鏡只能成縮小的虛像，所以能當(dāng)放大鏡運(yùn)用的確定是凸透鏡． 對(duì)接點(diǎn)二：探究凸透鏡的成像規(guī)律【典例2】(2013·廣州市)圖5－2中蠟燭在光屏上成清晰縮小的像．下列哪一項(xiàng)操作可能使?fàn)T焰在光屏上成清晰放大的像 ()圖5－2A．透鏡不動(dòng)，蠟燭、光屏靠近透鏡B．透鏡不動(dòng)，蠟燭、光屏向右移動(dòng)C．透鏡、光屏都不動(dòng)，蠟燭向右移動(dòng)D．蠟燭、光屏都不動(dòng)，透鏡靠近光屏解析此處考查透鏡成像規(guī)律．如題圖所成像為清晰縮小的像，因此物距u>2f，像距v：f<v<2f，此時(shí)要成清晰放大的像，則須要調(diào)整f<u<2f，v>2f，因此答案為B.答案B【名師課堂】★登錄zxstkw，傾聽名師精講微課題14【中考預(yù)料】2．下面是小明探究凸透鏡成像規(guī)律的試驗(yàn)過程，請(qǐng)你和他一起完成這項(xiàng)探究： (1)小明將透鏡正對(duì)太陽光，在透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)最小的亮點(diǎn)F(如圖5－3所示)；該凸透鏡的焦距f＝________cm；將一支高1.5cm發(fā)光棒放在凸透鏡前30cm處，移動(dòng)光屏可以得到一個(gè)________、________的實(shí)像．(2)把該發(fā)光棒立于凸透鏡前，在光屏上成了3cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是________．A．9cm

B．12cm

C．18cm

D．27cm圖5－3解析

(1)如題圖，太陽光平行于主光軸投射到凸透鏡上，經(jīng)折射后會(huì)聚在凸透鏡的焦點(diǎn)上，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是12cm.將一支高1.5cm發(fā)光棒放在凸透鏡前30cm處時(shí)，u＞2f，所以在透鏡的右側(cè)用光屏可以得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像．(2)因發(fā)光棒高1.5cm，在光屏上成3cm高的像，說明此時(shí)的像是倒立放大的實(shí)像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)2f＞u＞f，4個(gè)選項(xiàng)中，AB選項(xiàng)小于或等于12cm，D選項(xiàng)大于24cm，只有C選項(xiàng)符合條件．答案

(1)12倒立縮小(2)C以題說法凸透鏡既可以成縮小的像，也可以成放大的像；既可以成實(shí)像，也可以成虛像．成像的性質(zhì)取決于物距和焦距的關(guān)系．突破指南(1)牢記凸透鏡成像的規(guī)律：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．

2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．(2)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大；物距增大，像距減小，像變?。?對(duì)接點(diǎn)三：凸透鏡的應(yīng)用【典例3】(2013·廣州市)如圖5－4所示是小芳同學(xué)制作的模型照相機(jī)．通過調(diào)整內(nèi)外紙筒的相對(duì)距離，可以在半透亮膜上看到遠(yuǎn)處景物倒立的像．關(guān)于此模型照相機(jī)，下列說法正確的是 ()圖5－4A．看到遠(yuǎn)處景物的像是虛像B．假如看遠(yuǎn)處時(shí)很清晰，那么看近景時(shí)，應(yīng)把內(nèi)紙筒向外拉一些C．應(yīng)把內(nèi)紙筒朝光明的室外，凸透鏡朝較暗的室內(nèi)D．凸透鏡與半透亮膜之間的距離相當(dāng)于凸透鏡的焦距解析A．依據(jù)遠(yuǎn)處景物的像能成在光屏上，可以確定這是實(shí)像．故A錯(cuò)誤．B.物體靠近鏡頭，即物距減小，依據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，物近像遠(yuǎn)像變大，所以要把內(nèi)筒向外拉，使像距增大．故B正確．C.要使室外遠(yuǎn)處或者近處的物體通過凸透鏡成像在半透亮膜上，所以，應(yīng)使凸透鏡朝外．故C錯(cuò)誤．D.凸透鏡與半透亮膜之間的距離即鏡頭與像之間的距離，這是像距，不是凸透鏡的焦距．故D錯(cuò)誤．答案B【中考預(yù)料】3．某小區(qū)樓道設(shè)有多功能電子門鈴，此裝置可以通過其內(nèi)置攝像鏡頭來識(shí)別來訪者，該攝像鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，經(jīng)攝像鏡頭所成的是________(選填“正立”或“倒立”)、________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實(shí)像；若鏡頭的焦距為10cm，為了能成清晰的像，人到鏡頭的距離應(yīng)大于________cm.

解析攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它是依據(jù)凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像來工作的．鏡頭的焦距是10cm，為了能成清晰的像，人到鏡頭的距離應(yīng)大于鏡頭的二倍焦距20cm.答案倒立縮小20以題說法凸透鏡成像規(guī)律主要有三種應(yīng)用：照相機(jī)、投影儀和放大鏡．成實(shí)像的規(guī)律是“物近像遠(yuǎn)像變大”．突破指南照相機(jī)成倒立、縮小實(shí)像，應(yīng)滿足u>2f，此時(shí)f<v<2f；投影儀成倒立、放大實(shí)像，應(yīng)滿足2f>u>f，此時(shí)v>2f；放大鏡成正立放大虛像，應(yīng)滿足u<f. 對(duì)接點(diǎn)四：眼睛和眼鏡【典例4】(2012·梅州)小明同學(xué)上初中后患了近視眼，使遠(yuǎn)處物體的像落在視網(wǎng)膜________(選填“前”或“后”)而看不清遠(yuǎn)處物體．現(xiàn)在有一種治療手術(shù)，接受激光對(duì)角膜進(jìn)行處理，使晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡對(duì)光的偏折實(shí)力變得________(選填“強(qiáng)”或“弱”)些．解析近視眼的晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡較厚，會(huì)聚實(shí)力較強(qiáng)，看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，將清晰的像成在視網(wǎng)膜的前面．接受激光對(duì)角膜進(jìn)行處理，就是使晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡對(duì)光的偏折實(shí)力變得弱一些．或者配戴發(fā)散透鏡即凹透鏡，使光線推遲會(huì)聚，使像相對(duì)于晶狀體后移，成在視網(wǎng)膜上．答案前弱【中考預(yù)料】4．隱形眼鏡是一種干脆貼在眼睛角膜表面的超薄鏡片，可隨眼球的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)．目前運(yùn)用的軟質(zhì)隱形眼鏡由甲醛丙烯酸羥乙酯(HEMA)制成，中心厚度只有0.05mm.如圖5－5是某人視察物體時(shí)，物體在眼球內(nèi)成像的示意圖，則該人所患眼病及應(yīng)配戴的這種隱形眼鏡鏡片邊緣的厚度分別為 ()圖5－5A．近視眼，大于0.05mm B．近視眼，小于0.05mmC．遠(yuǎn)視眼，大于0.05mmD．遠(yuǎn)視眼，小于0.05mm解析此人眼睛成像在視網(wǎng)膜之前，說明已經(jīng)近視，應(yīng)配戴凹透鏡，而隱形眼鏡中心厚度只有0.05mm，所以邊緣厚度必需超過0.05mm.答案A以題說法近視眼與遠(yuǎn)視眼的成因及矯正突破指南1．眼睛相當(dāng)于變焦距凸透鏡，物距可以變更，像距不變．2．近視眼使清晰的像成在視網(wǎng)膜前面，用凹透鏡矯正．3．遠(yuǎn)視眼使清晰的像成在視網(wǎng)膜后面，用凸透鏡矯正.易錯(cuò)防范 對(duì)會(huì)聚和發(fā)散作用理解不透徹而引起錯(cuò)誤 推斷指引迷津折射光線相對(duì)于入射光線向外偏折(即偏離主光軸)，則該透鏡對(duì)光線起到的是發(fā)散作用；折射光線相對(duì)于入射光線向主光軸靠攏，則該透鏡對(duì)光線起到的是會(huì)聚作用．【典例】依據(jù)圖5－6中光通過前后的方向，以下推斷中正確的是