透鏡 生活中的透鏡

/透鏡生活中的透鏡一、透鏡?1、透鏡的有關(guān)概念及特征

透鏡是由玻璃制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形狀可分為兩類：凸透鏡和凹透鏡。中間厚，邊緣薄的透鏡叫凸透鏡,如圖甲所示；邊緣厚中間薄的透鏡叫凹透鏡,如圖乙所示.凸透鏡可以用光學(xué)符號“”來表示,凸透鏡可以用光學(xué)符號“”來表示.Ａ、主光軸和光心

主光軸:通過透鏡的兩個球面球心的直線叫主光軸,每個透鏡都有一條主光軸.主光軸簡稱主軸。光心:主光軸上有個特殊的點(diǎn),通過它的光線傳播方向不改變，這個點(diǎn)叫做透鏡的光心，用字母“０”表示，可以認(rèn)為薄透鏡的光心就在透鏡的中心。??Ｂ、焦點(diǎn)和焦距?1)凸透鏡

凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)。凸透鏡兩側(cè)各有一個焦點(diǎn)，(用字母Ｆ表示）且對稱。焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫焦距,(用字母f表示）凸透鏡兩側(cè)焦距相等。2）凹透鏡?凹透鏡能使跟主光軸平行的光線通過凹透鏡后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線交于主軸上的一點(diǎn),這一點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。２、透鏡對光線的作用探究“透鏡對光的作用”提出問題：?凸透鏡和凹透鏡對光線有什么作用呢？

?猜想:?凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發(fā)散作用。?

實驗器材:

凸透鏡、老花鏡、凹透鏡、白紙板、直尺。?

實驗步驟:

１、將凸透鏡正對著太陽光,將白紙板與凸透鏡平行放置在另一側(cè)；??2、前后移動凸透鏡,觀察白紙板上的光斑形狀的變化;

3、移動凸透鏡直至光斑的最小、最亮,測量出光斑到凸透鏡的距離并記錄;?

4、換老花鏡和凸透鏡重復(fù)以上兩步驟。

現(xiàn)象記錄：

光通過凸透鏡在紙板上形成的光斑是一個小的、亮（刺眼)的圓形光斑。

該光斑到凸透鏡的距離為＿_(dá)__＿＿_(dá)___cm(粗測凸透鏡的焦距）。

光通過凹透鏡在紙板上形成的光斑形狀是一個大的、較暗的圓形光斑。

?實驗結(jié)論:?凸透鏡對光有會聚作用。

凹透鏡對光有發(fā)散作用。?

說明：

①凸透鏡的會聚作用是由于光線通過它的兩側(cè)表面發(fā)生兩次折射造成的;

?②焦距的長短反映了凸透鏡會聚作用的強(qiáng)弱，焦距短的會聚作用強(qiáng)（光線通過后偏折得厲害）；

③凸透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長短：表面越凸,焦距越短。每個凸透鏡的焦距是一定的。

④“會聚作用”并不等于通過凸透鏡后的折射光線都是會聚光束,“發(fā)散作用”并不等于通過凹透鏡后的折射光線都是發(fā)散光束。光線經(jīng)凸透鏡或凹透鏡折射后的光束可以是會聚光束、平行光束或發(fā)散光束。?

小資料：實驗室提供的透鏡是用玻璃做材料的,在實際生活中除了實驗室提供的透鏡之外，同學(xué)們還可以選用其他材料自制透鏡。例如：我們可以找一個廢舊的燈泡,拆開,將玻璃罩里注入一定量的水，就做成了一個“水透鏡”;我們還可以以冰為原料制作出“冰透鏡”，在《哈特拉斯船長歷險記》中旅行家們就是用“冰透鏡"來生火。同學(xué)們測一測自制透鏡的焦距吧。??二、生活中的透鏡

1、照相機(jī)?仔細(xì)觀察照相機(jī)會發(fā)現(xiàn)，所有照相機(jī)的前面都有一個鏡頭,鏡頭的作用相當(dāng)于一個凸透鏡．來自物體的光經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后會聚在膠卷上，形成一個縮小的、倒立實像.

?１)照相機(jī)成像研究?自制模擬照相機(jī):找兩個直徑大小相近,長約15cm的圓紙筒（也可用硬紙板折疊成方形紙筒），使一個紙筒剛好能夠套入另一個.在直徑較大的紙筒前面,固定一個凸透鏡。在直徑較小的紙筒前面，固定一個屏幕。屏幕可以用半透明塑料薄膜(或蠟紙、毛玻璃）制作。把較小的圓筒有屏幕的一端朝里,套入較大的圓筒內(nèi)，這樣模擬照相機(jī)就做成了。

探究：把模擬照相機(jī)對準(zhǔn)室外景物，拉動紙筒改變透鏡和屏幕之間的距離，就可以在屏幕上看到室外景物清晰的像。我們看到的像與物比較，是頭朝下的倒像．

?注意：在實際操作中,我們選擇的凸透鏡的焦距要合適,若用１５cｍ的紙筒,最好選用1０cm焦距的凸透鏡，若選用焦距是5cm的凸透鏡,會找不到清晰的像，原因是圓紙筒的長度不合適，這時需將紙筒的長度減短。

2)成像性質(zhì)：物體通過照相機(jī)成倒立的、縮小的實像。

3）成像原理?以物體AＢ的一點(diǎn)A為例,如圖所示：說明:很明顯物體通過照相機(jī)成像時,物體到凸透鏡的距離要大于像到凸透鏡的距離。??小資料：照相機(jī)的使用??為了使遠(yuǎn)近不同的景物在膠片上產(chǎn)生清晰的像，需要旋轉(zhuǎn)鏡頭上的調(diào)焦環(huán)，調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離。拍攝近的景物時，鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)一些；拍攝遠(yuǎn)的景物時,鏡頭往后縮，離膠片近一些。調(diào)焦環(huán)上刻著數(shù)字，表示拍攝的景物到鏡頭的距離。照相時，膠片曝光適當(dāng),才能洗出好的相片.曝光過度,洗出的相片發(fā)白;曝光不足,洗出的相片很暗，都不能令人滿意。為了控制曝光量，一是用光圈控制進(jìn)入鏡頭的光的多少，一是用快門控制曝光的時間。光圈可以開大或縮小,光圈環(huán)上刻有光圈數(shù)。曝光時間可以從快門上的數(shù)字知道。拍照時,要根據(jù)景物的明亮程度,選擇適當(dāng)?shù)墓馊涂扉T。現(xiàn)代的照相機(jī)可以根據(jù)光的強(qiáng)弱來自動調(diào)節(jié)光圈和快門，得到曝光適度的相片。有的相機(jī)還能自動測量景物到相機(jī)的距離，進(jìn)行自動調(diào)焦。高度自動化的相機(jī)用起來很方便,即使缺乏攝影經(jīng)驗的人也能照出清晰的相片，所以人們戲稱為“傻瓜相機(jī)”.??2、投影儀

1)投影儀，也是利用凸透鏡來成像的．如圖所示，投影儀上有一個相當(dāng)于凸透鏡的鏡頭,投影片上的圖案通過這個凸透鏡形成一個放大的像.平面鏡的作用是改變光的傳播方向。使得向上射的光能在前面屏幕上成像.把投影儀上的反光鏡取下，使光線直接照射到天花板上，調(diào)節(jié)鏡頭，在天花板上就能得到投影片上圖案的像,我們看到的像與物比較,是頭朝下的倒像。2）成像性質(zhì)：物體通過投影儀成倒立的、放大的實像.?

3)成像原理

以物體AB的一點(diǎn)Ａ為例，如圖所示:說明:很明顯物體通過幻燈機(jī)成像時，物體到凸透鏡的距離要小于像到凸透鏡的距離.

3、放大鏡?１)放大鏡也是凸透鏡，是最常用的光學(xué)儀器之一。用放大鏡看書上的字,可以看到利用凸透鏡能使物體成放大的像,但這個像與投影儀所成的像是不同的,它是正立的虛像,并且像與物體在同一側(cè).

?探究:找一個放大鏡看書上的字，實際觀察其作用.先保持書本和人眼不動,前后移動放大鏡；再保持書本和放大鏡不動，人眼靠近或遠(yuǎn)離放大鏡，觀察字的放大情況。我們可以看到第一種情況，放大鏡離書本越遠(yuǎn),像越大;第二種情況，人眼離放大鏡越遠(yuǎn),像越大。

?2)成像性質(zhì):物體通過放大鏡成正立的、放大的虛像.周末練習(xí)1。凸透鏡對光線起＿_(dá)__＿_(dá)_＿作用,凸透鏡有________個焦點(diǎn)；凹透鏡對光線起_＿＿_(dá)_＿＿_(dá)作用。??2。關(guān)于凸透鏡下列說法正確的是()

A。凸透鏡只對平行光線才有會聚作用?B。平行光線經(jīng)凸透鏡會聚的一點(diǎn)叫焦點(diǎn)?Ｃ.經(jīng)過焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后,平行于主光軸射出?Ｄ。任何光線經(jīng)過凸透鏡后都會改變傳播方向

3。一束光在空氣中經(jīng)凸透鏡折射后，下列說法正確的是（）

A．一定是會聚光束?B。一定是平行光束

Ｃ.一定比原來的光束會聚一些

Ｄ．一定是發(fā)散光束?

4.滴一滴水在平放著的塑料賀卡的字上，人看到水滴下面的字是(）

A．等大的像?B。倒立的像?C.縮小的像?Ｄ.放大的像?

5．照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于___＿_(dá)_＿_(dá)鏡，它成的是_＿＿_(dá)＿_(dá)__、＿_(dá)_____＿、___＿_(dá)＿_(dá)＿像；投影儀上有一個相當(dāng)于____＿_(dá)_＿_(dá)______的鏡頭，投影片上的圖案通過這個鏡頭形成_＿＿_(dá)__＿_(dá)、＿_(dá)＿＿＿_(dá)＿_(dá)、__＿＿＿＿＿＿像，投影儀上有一個平面鏡對光線起__＿＿_(dá)__＿作用,從而改變光線方向；放大鏡就是＿＿＿_(dá)＿＿_(dá)_鏡，如果把放大鏡放在物體上方適當(dāng)位置,可以成________、________、_＿＿＿＿＿＿_(dá)像。?

6．用照相機(jī)給某人拍了一張半身像后，再給他拍一張全身像，則應(yīng)采取的措施是（)

A．照相機(jī)離人近一些，鏡頭到底片的距離近一些

B。照相機(jī)離人遠(yuǎn)一些，鏡頭離底片的距離近一些?C.照相機(jī)離人遠(yuǎn)一些，鏡頭到底片的距離遠(yuǎn)一些?D．照相機(jī)離人近一些，鏡頭到底片的距離遠(yuǎn)一些?

7．使用投影儀時，膠片在屏幕上的投影太小了,致使后面的同學(xué)看不清晰，要使屏幕上的投影更大些，下列做法正確的是()?A．將鏡頭向下調(diào)，屏幕離投影儀近一些

B。將鏡頭向下調(diào)，屏幕離投影儀遠(yuǎn)一些

C。將鏡頭向上調(diào),屏幕離投影儀近一些

D。將鏡頭向上調(diào)，屏幕離投影儀遠(yuǎn)一些??8．如圖所示,魚缸中只有一條小魚，而眼睛從某點(diǎn)可以觀察到兩條，一條魚的位置變淺，另一條魚變大．前者是由于__＿_(dá)____形成的_＿＿_(dá)_＿_(dá)_像（填“虛”或“實”)；后者是由于魚缸的_＿_(dá)_＿_(dá)__側(cè)部分(填“左”或“右”）等效凸透鏡而形成的__＿＿_(dá)___像（填“實"或“虛").9．下文是摘自某刊物的文章，請仔細(xì)閱讀后,按要求回答問題題．光污染，來自靚麗的玻璃幕墻最近張小姐十分苦惱，因為她的房子正對著一座新大廈的玻璃幕墻。有時她站在窗前,看到對面玻璃幕墻就像平面鏡一樣，將同樓居民家的一舉一動看得清清楚楚。玻璃幕墻的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房間就被強(qiáng)烈的反射光線照亮,無法正常休息。尤其是那種凹形建筑物質(zhì)，其玻璃幕墻在客觀上形成一種巨型聚光鏡，一個幾十甚至幾百平方米的凹透鏡，其聚光功能是相當(dāng)可觀的，能使局部溫度升高,造成火災(zāi)隱患……??（1)從文中找出一個光學(xué)方面的物理知識填在橫線上；

＿＿_(dá)________＿＿_(dá)_＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)___＿_(dá)___＿＿_(dá)_＿_(dá)___＿_(dá)___＿_(dá)__＿_(dá)________

（２）文中有一處出現(xiàn)了科學(xué)性的錯誤，請在錯誤句子下面畫上橫線;?_＿_(dá)______＿_(dá)___＿_(dá)_________＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)___＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)____＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)__＿_(dá)____

?(3）從上文中找出一個玻璃幕墻給居民生活帶來的不便或危害的實例；

_＿_(dá)_____________＿_(dá)_＿_(dá)___＿_(dá)________＿_(dá)__＿_(dá)＿_(dá)__＿_(dá)_＿＿_(dá)_＿_(dá)_＿_(dá)＿＿＿＿_(dá)

（4）如何預(yù)防光污染？請你提出一條合理化建議;

＿_(dá)__＿_(dá)__＿_(dá)_____＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)_＿＿_(dá)__＿_(dá)_________＿_(dá)_____＿_(dá)_＿＿_(dá)__＿＿_(dá)_＿＿＿_(dá)

?10.如圖所示為光線通過透鏡折射后的光路,其中左圖的豎直虛線處是____鏡，右圖的豎直虛線處是___＿鏡。１1．根據(jù)入射光線和透鏡，畫出折射光線.12.根據(jù)入射光線和折射光線，在圖中的虛線框內(nèi)畫出適當(dāng)類型的透鏡.練習(xí)答案１、分析：理解凸透鏡對光線具有會聚作用，凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,凹透鏡沒有實焦點(diǎn)，但存在兩個虛焦點(diǎn)。??答案：會聚、兩個;發(fā)散?

2、分析：凸透鏡對光線有會聚作用，它對平行光線和不平行光線都有會聚作用,所以A錯；凸透鏡的焦點(diǎn)在主光軸上，只有平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡會聚的那一點(diǎn)叫焦點(diǎn)，所以B錯;通過凸透鏡光心的光線不改變傳播方向,所以D錯；根據(jù)折射現(xiàn)象中光路是可逆的，從焦點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸射出.?

答案：C

?3、分析：“會聚作用”并不等于通過凸透鏡后的折射光線都是會聚光束，“發(fā)散作用”并不等于通過凹透鏡后的折射光線都是發(fā)散光束.光線經(jīng)凸透鏡或凹透鏡折射后的光束可以是會聚光束、平行光或發(fā)散光束。

?答案：Ｃ

4、分析:塑料賀卡字上的水滴形成了一個凸透鏡,起到了放大鏡的作用.

答案:D??5、分析:照相機(jī)、投影儀（或幻燈機(jī))和放大鏡是凸透鏡在生活中的具體應(yīng)用,物體到凸透鏡的距離不同,成像也不同。?

答案:凸透鏡,倒立的、縮小的、實;凸透鏡，倒立的、放大的、實,反射：凸透鏡,正立的、放大的、虛.

?6、分析：照相機(jī)鏡頭成像時，人離相機(jī)越遠(yuǎn)，像離鏡頭越近,像越小;人離相機(jī)越近，像離鏡頭越遠(yuǎn),像越大。在同樣大小的底片上照了一張半身像后，再照全身像，可以看出像變小了,這時應(yīng)該讓人離相機(jī)遠(yuǎn)些，同時要調(diào)節(jié)鏡頭后縮，減少鏡頭到膠片的距離。

?答案：B?

７、分析：投影儀鏡頭成像時,投影片離鏡頭越近,得到的像就越大，所以要將投影儀的鏡頭向下移，但若光屏保持不動,則不能得到清晰的像，所以還要投影儀遠(yuǎn)離屏幕。

答案:Ｂ

?８、分析：由于魚反射到水面的光線經(jīng)折射后進(jìn)入空氣到達(dá)人眼,而人眼看物體認(rèn)為光是沿直線傳播的，人眼就在魚缸的上方看到變淺了的魚的虛像：由圖可知，由于魚缸和水組成一個凸透鏡,對于魚來講右側(cè)的魚缸和水相當(dāng)于一個放大鏡,人看到的是放大的虛像。??答案：光的折射，虛，右，虛??9、答案：(１）光的反射或平面鏡成像等

（２）“一個幾十甚至幾百平方米的凹透鏡,其聚光功能是相當(dāng)可觀的”?(３)造成火災(zāi)隱患或危害居民身體健康、暴露生活隱私

（4)建議對城市使用玻璃幕墻的范圍、設(shè)計、制作和安裝制訂統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或限制用玻璃幕墻等。

１0、分析:左圖中的折射光線雖然是發(fā)散光束，但相對于入射光線向主光軸偏折，說明該透鏡對其有會聚作用，應(yīng)為凸透鏡;右圖中的折射光線雖然是會聚光束,但相對于入射光線遠(yuǎn)離主光軸偏折,說明該透鏡對其有發(fā)散作用,應(yīng)為凹透鏡。本題還是要理解會聚作用與會聚光束，發(fā)散作用與發(fā)散光束的區(qū)別，要判斷一個透鏡具有會聚作用還是發(fā)散作用，就看有了這個透鏡之后,折射光線靠近還是遠(yuǎn)離主軸,若靠近則有