人教版初中物理透鏡及其應(yīng)用講義

教學(xué)目標(biāo).認(rèn)識(shí)凸透鏡和凹透鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并能將二者區(qū)分。.認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和口透鏡的發(fā)散作用，會(huì)完成光路圖。.知道凸透鏡和凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距。.理解凸透鏡的成像規(guī)律，并會(huì)用此規(guī)律解決問(wèn)題。.了解凸透鏡成像的應(yīng)用。.知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正方法。重點(diǎn)難點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用OOOOOO日常生活中常見(jiàn)的折射現(xiàn)象是填空題和簡(jiǎn)答題的最好物理模型。凸透鏡對(duì)光線的作用在作圖題中經(jīng)常出現(xiàn)， 特別是特殊光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的折射光路圖，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究凸透鏡成像規(guī)律，運(yùn)用凸透鏡成像規(guī)律，分析解決問(wèn)題仍是這部分考試的重點(diǎn)。u>2f縮小倒立實(shí)像2f>v>f2f2f等大倒立實(shí)像2f>U>f放大倒立實(shí)像V>2f不成像UVf放大正立虛像二、OOOOO1、透鏡的基本概念名稱又名實(shí)光學(xué)性質(zhì)及性質(zhì)主光軸：通過(guò)的透兩個(gè)球面球心直線。光心：(O)口薄口的中心。性質(zhì)皿過(guò)光心的光線傳播方向不改變。焦點(diǎn)(F)：口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)到口透鏡光心的距離。物符號(hào)形狀ΛA對(duì)光線凸透會(huì)聚透UΨ2、Y有會(huì)聚OOOOOO鏡鏡T律A人作用凸對(duì)光線OOOOOO凹透發(fā)散透有發(fā)散鏡鏡作用物距O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<2fOOOOO影機(jī)2f倒立等大實(shí)像2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2fOOOOO影儀不能OOu<f正立放大虛象>u放大鏡⑴uθf(wàn)是成實(shí)像和虛象，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異OOOOOO⑵uθ2f是像放大和縮小OOOO⑶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。透鏡應(yīng)用（『照相機(jī)：①鏡頭是凸透鏡②物體到透鏡的距離?大于二倍焦距，成O是倒立、縮小O實(shí)像；③要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離膠卷（2）投影儀：①投影儀的鏡頭是口透鏡；口投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；③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O實(shí)像；④要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠(yuǎn)離屏幕（3）放大鏡：①放大鏡是凸透鏡；口放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立O虛像；③要讓物體更大，應(yīng)該讓放大鏡遠(yuǎn)離物體；3、凸透鏡成像動(dòng)態(tài)分析像距與物距的關(guān)系：0000：物距減小J.像增大^像變大OOOO （減?。? （變?。┪锞嗯c像距移動(dòng)方向相同（物距變大，像距變??；物距變小，OOOOO。像的大小變化與像距的變化情況成正比 （像距變小，像也變小;0000,00000成虛像時(shí)：物距減小_A像距減小 bt像變小0000 " （增大口 （變大）4、透鏡光學(xué)作圖（10過(guò)光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不改0；（20平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)；經(jīng)凹透鏡后0000,但其反向延長(zhǎng)線必過(guò)焦點(diǎn) （所以口透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用0 ；（30經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸；射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸。5、近視、遠(yuǎn)視及矯正方法（10成像原理：從物體發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上行成倒立，00000（眼睛的晶狀體相當(dāng)于口透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏（膠卷00（20近視及遠(yuǎn)視的矯正方法：近視眼：物體10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，00000006、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡(10000 :顯微鏡由目鏡和物鏡組成，來(lái)自被觀察物體的光經(jīng)過(guò)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0,把這個(gè)像再放大一次。經(jīng)過(guò)這兩次放大作0,我們就可以看到肉眼看不見(jiàn)的小物體了。(20000 :望遠(yuǎn)鏡由目鏡和物鏡組成，倒立的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于放大0,成放大的像。我們能不能看清一個(gè)物體，它對(duì)我們的眼睛所成“視角”的大小十分重物鏡使物體成縮小、要。000的物鏡所成的像雖然比原來(lái)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。三、典型例題［例1］圖3—2中正確表示了光通過(guò)00的是()AOOOBO乙圖COOODOOO根據(jù)000對(duì)光有會(huì)聚作0,凹00對(duì)光有發(fā)散作0,對(duì)比觀察入口前和出射后光的變化情況O光通過(guò)甲圖中的000變得比原來(lái)會(huì)聚了，光通過(guò)乙圖中的凹00變得比原來(lái)會(huì)聚了，光通過(guò)丙圖中的凸透鏡變得比原來(lái)發(fā)散了，光通過(guò)口圖中的凹透鏡變得比原來(lái)會(huì)聚了口 OOOOO（明確會(huì)聚和發(fā)散的區(qū)別 ）“會(huì)聚”作用和“發(fā)散”作用并非只是針對(duì)平行于主軸的平行光而言，“會(huì)聚作用”應(yīng)該理解為出射光比入射光會(huì)聚了一些；“發(fā)散作用”應(yīng)該理解為出射光比入射光發(fā)散了一些，圖3-3000正確答案為A圖3-3［例2］物體放在距凸透鏡前30的位置上時(shí)，在另一側(cè)的光屏上能夠得到放大的倒立的像,透鏡的焦距可能是()A0705B020C030D040思路分析物體通過(guò)透鏡成放大倒立實(shí)像的條件是物體在透鏡的焦點(diǎn)到2倍焦距之間，因此f<30<2f,由此可以算出30>f>15，在答 案■中找出滿足條件的選項(xiàng)0（這點(diǎn)是分析本題的關(guān)鍵)［例3］完成圖3-5中的光路圖圖3-5思路分析圖中所給的四個(gè)透鏡，(a)、(b)是凸透鏡口(c)、(d)為凹透鏡，并且(a)、(C)給出入射光線，要求畫出折射光線口而(b)、(d)則給出折射光線，要求畫出入射光線口根 據(jù)光心、焦點(diǎn)的定義方法就能畫出這些特殊光線口[例4](2011.河北.2分201讓一束平行光經(jīng)過(guò)一透鏡，在光口上得到一個(gè)最小、 OOOOO(0000 ),小明用此透鏡做“探究透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是()Aooooooo 5時(shí)，成正立的像Booooooo 15時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像Coooooooo 20處向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)時(shí)，所成的像逐漸變小Doooooooo 20處向透鏡的方向移動(dòng)時(shí)，要得到清晰的像，應(yīng)使光屏靠近透鏡思路分析根據(jù)題意可知，該凸透鏡的焦距為 10,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律ooooo10時(shí)，成正立放大虛像， foooo2f時(shí),成倒立放大實(shí)像,ooooooo 2f處向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)時(shí)，所成像逐漸變小，而向透鏡移動(dòng)時(shí)， 成像逐漸變大， 且相距遠(yuǎn)離透鏡,OOOOOO DOOOO四、課堂練習(xí)1、根據(jù)圖 3—4(a)中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個(gè)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件O甲乙丙圖3-4(a)2、一支蠟燭立在凸透鏡前，調(diào)節(jié)光屏的位置，恰好在光屏上得到縮小的清晰的口口若保持透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭和光屏對(duì)調(diào)一下位置，則()AoooooooooooooBooooooooooooCoooooooooooDoooooooooooooo3、物體距凸透鏡20時(shí),00000得到一個(gè)縮小的實(shí)像,若把物體向透鏡方向移8,000000000000000,ooooooo()AO20BO10CO9DO54、（2012.河北191000我們的生活、學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣2分口。下列說(shuō)法正確的是AO近視眼鏡利用了口透鏡對(duì)00發(fā)散作用B.照相時(shí)，被照者應(yīng)站00頭二倍焦距以內(nèi)CoooooooooooooooooooooDO借助放大鏡看地圖時(shí)，地圖到0000距離應(yīng)大于一倍焦距五、課后作業(yè)：1、一個(gè)物體到口透鏡的距離為30時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的口像，口把物體沿凸透鏡主軸移動(dòng)到距凸透鏡45處，則成像的情況一定是( )AO00000BO00000CO00000DO上述三種情況都可能2、物體從口凸透鏡12處移到距凸透鏡20處，00000位置，總能在光屏上得到倒立放000,由此可知此凸透鏡的焦00000 )AO10 BO20D0000003、在做凸透鏡成00口時(shí)，當(dāng)蠟燭距凸透鏡上成放000,則下列說(shuō)法中不正確000A□00000 400,000000000,00000000CO00000 200,000000000,一定0000口04、某幻燈機(jī)00頭和幻燈片之間00離可在節(jié)，現(xiàn)因原鏡頭損壞，則應(yīng)選用下列哪一個(gè)元件做鏡頭0AO焦距為 50凸透0 BO焦距為CO焦距為 100凸透0 DO焦距為CO1215，在光口)BO00000 18DO00000 61020之間調(diào))100凹透0200凸透05、用照相機(jī)給家人照相，人與照相機(jī)0頭00口和底片到照相機(jī)0頭00口分別00 )AO0于2f,小于f大于fCOOO2f,0于f,002f6、測(cè)繪人員繪制地圖0,常常需要在高空0飛機(jī)上向地面BO002f,OO2f,DO00f,002f照相，稱為航空攝影,0000航空攝影照相機(jī)00頭焦距為50，口底片到鏡頭間00口為0 )AO100以外BO50以內(nèi)COOOO50DO恰為507、放映幻燈時(shí)，在屏幕上得到的是幻燈片上圖像的口Aoooooooo BooooooooDoooooooo8、用一個(gè)凸透鏡成像時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是(Aooooooooooooooooooooooco成oo時(shí)，物體離凸透鏡越近像越大凸透鏡越近像越大9、一個(gè)物體放在凸透鏡前時(shí)，在透鏡的另一側(cè)距離透鏡的光屏上得到了一個(gè)清晰放大的物體的像,20處，為了仍能在透鏡另一側(cè)光屏上得到清晰的像,則光屏的移動(dòng)方向和所成像的大小為口AO光屏靠近透鏡，成縮小的像的像CO光屏遠(yuǎn)離透鏡，成放大的像的像10、一個(gè)蠟燭位于凸透鏡前，)Coooooooo)Boooooooooodo成oo時(shí)□物體離20若把物體移至透鏡前)BO光屏靠近透鏡，成放大DO光屏遠(yuǎn)離透鏡，成縮小調(diào)節(jié)透鏡和光屏位置可在光口若保持口透鏡位置不動(dòng)，上呈現(xiàn)放大的清晰的像；的位置對(duì)調(diào)一下，口( )AO在光屏上不再呈現(xiàn)像CO在光屏上呈現(xiàn)縮小的像11、不論較近或較遠(yuǎn)的物體，在視網(wǎng)膜上，這主要是因?yàn)?AO視網(wǎng)膜可以前后移動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)CO瞳孔可以縮小或放大OOOOOOBO在光屏上呈現(xiàn)等大的像DO在光屏上呈現(xiàn)放大的像對(duì)于正常人來(lái)說(shuō)都能使物像落)BO眼球的前后徑能隨意DO晶狀體的曲度可以調(diào)節(jié)12002010.河北2分171下列有關(guān)凸透鏡的說(shuō)法不正確的是AoooooooooooBoooooooooooooocoooo所成的虛像一定是放大的doooo所成的實(shí)像可以是放大的，也可以是縮小的13002009.00.2分181圖 6是物體A通過(guò)000000未標(biāo)出口成像的示意圖。當(dāng)口透鏡放在哪點(diǎn)時(shí)，才能產(chǎn)生圖OOODOj?--a圖6AOa點(diǎn)BOb□ COcθ14002007.00 .6分32）投影儀是常用的教學(xué)儀器，圖11是投影儀的結(jié)構(gòu)圖。01）請(qǐng)利用光的反射定律在圖中畫出投影片上出經(jīng)平面0反射