第五章 透鏡及其應(yīng)用講義 人教版八年級(jí)上冊(cè)物理

第一節(jié)透鏡及其分類知識(shí)梳理▼透鏡1.透鏡是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學(xué)元件，透鏡是根據(jù)光的折射規(guī)律制成的．透鏡一般可以分為兩大類：凸透鏡和凹透鏡．

2.通過透鏡兩側(cè)球心的直線，叫做主光軸，簡(jiǎn)稱主軸．

3光心：每個(gè)透鏡主軸上都有一個(gè)特殊點(diǎn)：凡是通過該點(diǎn)的光，其傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)叫光心．

4焦距：焦點(diǎn)到光心的距離．凹透鏡和凸透鏡的區(qū)別1.凸透鏡主要對(duì)光線起會(huì)聚作用，比如老花鏡；凹透鏡主要對(duì)光線起發(fā)散作用，比如近視鏡．

2.不管是凸透鏡還是凹透鏡，過光心的光線方向不變．

3.凸透鏡要點(diǎn)：平行于主光軸的光線在對(duì)面會(huì)聚于焦點(diǎn)后繼續(xù)傳播，經(jīng)過焦點(diǎn)的光線在透鏡對(duì)面平行于主光軸傳播．

4.凹透鏡要點(diǎn)：平行于主光軸的光線過透鏡后的光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過虛焦點(diǎn)．經(jīng)典例題▼【例】

1.關(guān)于透鏡對(duì)光的作用，下列說法中正確的是（）A.平行光通過凸透鏡后一定會(huì)相交于焦點(diǎn)B.凸透鏡只對(duì)平行于主光軸的光才有會(huì)聚作用C.光通過凹透鏡也會(huì)變成平行光D.光通過凹透鏡后傳播方向一定會(huì)發(fā)生改變2.要使光線發(fā)生如圖所示的偏折，則可使用的光學(xué)元件是（

）

A.一定是平面鏡B.一定是凸透鏡C.一定是凹透鏡D.三者均有可能3.對(duì)一些實(shí)例和對(duì)應(yīng)解釋，下列說法正確的是（

）A.看見水中的魚兒–光的直線傳播B.太陽下人影相隨–光的反射C.近視眼鏡的鏡片–凸透鏡D.用鏡子增大空間感–平面鏡成像4.下列關(guān)于凸透鏡或凹透鏡的幾幅光路圖中，不正確的是（）A.B.C.D.5.請(qǐng)補(bǔ)充完成有關(guān)凸透鏡的三條光路．

6.小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后，想研究口徑相同凸透鏡的焦距與哪些因素有關(guān)，于是他選用材料、凹凸程度不同，口徑相同的凸透鏡，在實(shí)驗(yàn)室用一束平行光分別經(jīng)過由兩種材料做成的凸透鏡A、B、C（其中A和C為同種材料，B與A、C的材料不同）并得到了如圖所示的光路圖．

（1）比較如圖中的A和B兩凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是：口徑相同，凹凸程度相同時(shí)，凸透鏡的焦距與________有關(guān)．（2）比較如圖中的A和C兩凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是：________．7.如圖為某設(shè)備內(nèi)部部分光路圖，物鏡是凸透鏡，O為光心，F(xiàn)為物鏡焦點(diǎn)，焦距為500mm。（1）在圖中畫出光線a、b經(jīng)物鏡折射前的入射光線。（2）目鏡是________透鏡（選填“凹”、“凸“）。

第二節(jié)凸透鏡成像度規(guī)律知識(shí)梳理▼一、凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律：是指物體放在焦點(diǎn)之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像，實(shí)像有縮小、等大、放大三種．物距越小，像距越大，實(shí)像越大．物體放在焦點(diǎn)之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像．物距越小，像距越小，虛像越?。⒃O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1.提出問題：凸透鏡成像，像的大小、正倒、虛實(shí)跟物距有什么關(guān)系？

2.實(shí)驗(yàn)器材：帶刻度的光具座、蠟燭、光屏、透鏡（焦距在10～20cm之間）、刻度尺．見實(shí)驗(yàn)裝置圖．

3.實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)、先測(cè)出透鏡的焦距：讓凸透鏡在陽光下來回移動(dòng)，找著最小、最亮的點(diǎn)，用刻度尺量出亮點(diǎn)與凸透鏡的距離，這就是這個(gè)凸透鏡的焦距．

(2)、實(shí)驗(yàn)探討像的大小、正倒、虛實(shí)跟物距的關(guān)系：

[方案]①把透鏡放在光具座標(biāo)尺中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置．

②點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整它們的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．

③把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上，調(diào)整光屏到透鏡的距離，使?fàn)T焰在屏上成一個(gè)清晰的像，觀察像的大小、正倒，測(cè)出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離．把數(shù)據(jù)記錄在表格中．

④繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離測(cè)出，將數(shù)據(jù)記錄在表格中．

⑤當(dāng)蠟燭到一定位置上時(shí)，光屏沒有像，用眼睛直接對(duì)著凸透鏡觀察蠟燭的像，把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離，像是放大還是縮小的，像的正倒，填入表格中．物距(u)像距(v)正倒大小虛實(shí)物，像的位置關(guān)系u>2f2f>v>f倒立縮小實(shí)像物像異側(cè)u=2fv=2f倒立等大實(shí)像物像異側(cè)2f>u>fv>2f倒立放大實(shí)像物像異側(cè)u=f---不成像-f>uv>u正立放大虛像物像同側(cè)經(jīng)典例題▼【例】1.有四塊凸透鏡，它們的焦距分別是10cm、20cm、30cm、40cm．某個(gè)同學(xué)用其中一塊凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，將蠟燭放在鏡前A.10B.20C.30D.402.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭、光屏和凸透鏡的位置及它們之間的距離如圖所示時(shí)，在光屏上得到燭焰清晰的像，下列說法正確的是（

）

①此時(shí)光屏上的像跟投影儀的成像原理相似

②用白紙遮住凸透鏡的上半部分，光屏上像的大小和形狀都不變

③此凸透鏡的焦距范圍是10cm<f<15cm

④將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，為了在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡A.只有①②B.只有③④C.只有②③D.只有②④3.小王同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（

）

A.該凸透鏡的焦距是16cmB.當(dāng)u=12cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的C.當(dāng)u=24cm時(shí)成放大的像，放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的D.把物體從距凸透鏡12cm處移動(dòng)到24cm處的過程中，像先變大后變小4.小歡利用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律。當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏在如圖所示的位置時(shí)，光屏的中心恰好呈現(xiàn)清晰的像。回答問題：

（1）此實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距為________cm；為了能從不同方向看到光屏上的像，光屏應(yīng)選用

________（選填“光滑”或粗糙）的白板。（2）若此時(shí)，小歡的手指尖不小心觸碰到了凸透鏡，在光屏上將看到（

）（選填字母）。A.指尖的像B.指尖的影子C.燭焰完整的像D.燭焰不完整的像（3）小歡把蠟燭移動(dòng)到A處，并通過移動(dòng)光屏再次得到清晰的像，此時(shí)光屏上所成像的性質(zhì)是________。小歡又將A處的蠟燭與光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏上仍成清晰的像，只是像的大小發(fā)生了變化。寫出光屏上仍成清晰的像的原因：________。5.小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像現(xiàn)律”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，照相時(shí)，物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn)，成縮小的實(shí)像；上課時(shí)，物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實(shí)像；看微小物體時(shí)，物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像．據(jù)此小明提出的問題是，像的虛實(shí)、大小，正倒跟________有什么關(guān)系．（2）如圖甲所示，小明讓平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=________cm．（3）小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，若將凸透鏡放在光具座刻度為50cm位置處不變，把蠟燭放在刻度為10cm處，可在光屏上得到清晰的像，利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是________（選填“照相機(jī)”“放大鏡”或”投影儀”）．（4）如圖丙所示是小明通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成像時(shí)的像距v和物距u關(guān)系的圖象，由圖象可知：成實(shí)像時(shí)，當(dāng)物距逐漸減小時(shí)，像距逐漸________．當(dāng)u>2f時(shí)，物體移動(dòng)速度________（選“大于”“小于“或“等于”）像移動(dòng)的速度，當(dāng)f<u<2f時(shí)，物體移動(dòng)速度________（選填“大于”“小于”或“等于”）像移動(dòng)的速度．

第三節(jié)透鏡的應(yīng)用知識(shí)梳理▼凸透鏡的應(yīng)用1.照相機(jī),當(dāng)u>2f時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像

2.投影儀,當(dāng)2f>u>f時(shí),凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像3.放大鏡，當(dāng)f>u時(shí)，凸透鏡成正立放大的虛像4.顯微鏡的原理：物鏡相當(dāng)于一個(gè)投影儀鏡頭，能成倒立、放大的實(shí)像；目鏡相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，能成正立、放大的虛像。5.望遠(yuǎn)鏡的原理：物鏡相當(dāng)于一個(gè)照相機(jī)鏡頭，能成倒立、縮小的實(shí)像；目鏡相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，能成正立、放大的虛像。眼睛1.眼睛的成像原理：眼睛通過調(diào)節(jié)晶狀體的彎曲程度（屈光）來改變晶狀體焦距獲得倒立的、縮小的實(shí)像．

2.眼睛的視物原理：看近景時(shí)，晶狀體變厚，晶狀體的焦距變?。催h(yuǎn)景時(shí)，晶狀體變薄，晶狀體的焦距變大．3.近視眼：晶狀體凸度過大或眼球前后徑過長(zhǎng)，外界物體的像成在視網(wǎng)膜前方．矯正方法：佩戴凹透鏡，使進(jìn)入眼睛的光線發(fā)散一些后再通過晶狀體，使像成在視網(wǎng)膜上．4.遠(yuǎn)視眼：晶狀體凸度過小或眼球前后徑過短，外界物體的像成在視網(wǎng)膜后方．

矯正方法：佩戴凸透鏡，使進(jìn)入眼睛的光線會(huì)聚一些后再通過晶狀體，使像成在視網(wǎng)膜上．經(jīng)典例題【例】1.微距攝影是指照相機(jī)通過鏡頭拍攝與物體等大或稍小的圖像．一次微距攝影中，拍攝圖像與物體等大，光學(xué)鏡頭等效為一個(gè)凸透鏡，則物體一定位于（

）A.二倍焦距以外B.二倍焦距上C.二倍焦距與一倍焦距之間D.一倍焦距以內(nèi)2.下列關(guān)于眼睛的說法正確的是（

）A.晶狀體和角膜相當(dāng)于光屏B.物體在視網(wǎng)膜上成正立的像C.看清遠(yuǎn)處物體時(shí)，晶狀體較薄D.患近視眼，應(yīng)使用凸透鏡矯正3.如圖是近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因示意圖。下列說法正確的是（）

A.甲是近視眼，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正B.甲是遠(yuǎn)視眼，晶狀體折光能力較弱C.乙是近視眼，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正D.乙是遠(yuǎn)視眼，晶狀體折光能力較強(qiáng)4.顯微鏡在生物課時(shí)我們已學(xué)過，顯微鏡的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是（

）

A.物鏡相當(dāng)于凸透鏡，目鏡相當(dāng)于凹透鏡B.物鏡和目鏡都相當(dāng)于凸透鏡，但只有目鏡起放大作用C.物鏡和目鏡都相當(dāng)于凸透鏡，但只有物鏡起放大作用D.物鏡和目鏡都相當(dāng)于凸透鏡，來自被觀察物體的光經(jīng)物鏡成一個(gè)放大的像，再經(jīng)目鏡再放大一次5.關(guān)于透鏡的應(yīng)用，下列說法中錯(cuò)誤的是（

）A.近視眼鏡是凸透鏡B.體溫計(jì)的圓弧形玻璃柱相當(dāng)于凸透鏡，能成放大的虛像C.眼睛相當(dāng)于照相機(jī)，其中晶狀體和角膜相當(dāng)于凸透鏡D.顯微鏡物鏡的成像特點(diǎn)與投影儀相同6.對(duì)下列四幅圖闡述正確的是（）

A.甲圖：近視眼成像在視網(wǎng)膜前，用凸透鏡矯正B.乙圖：遠(yuǎn)視眼成像在視網(wǎng)膜后，用凹透鏡矯正C.丙圖：顯微鏡的目鏡相當(dāng)于放大鏡，物鏡相當(dāng)于投影儀的鏡頭D.丁圖：天文望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于放大鏡，目鏡相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭7.生活中的透鏡有很多應(yīng)用，下列說法正確的是（

）A.近視眼鏡應(yīng)用了凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用B.用手機(jī)拍照時(shí)，應(yīng)用了物體在凸透鏡一倍焦距到兩倍焦距之間成倒立縮小的實(shí)像的原理C.電子監(jiān)控探頭上的蒼蠅在監(jiān)控畫面中看不到D.使用放大鏡時(shí)成的像是正立放大的虛像

章節(jié)練習(xí)▼一、選擇題1.下列說法中正確的是（）A.顯微鏡的目鏡是一個(gè)凹透鏡B.望遠(yuǎn)鏡的目鏡是由凹透鏡組成C.凸透鏡的特點(diǎn)是中間厚邊緣薄D.照相機(jī)的光屏上成的是倒立放大的實(shí)像2.下列關(guān)于凸透鏡和凹透鏡的說法正確的是（）A.凸透鏡的焦距越大，其對(duì)光的會(huì)聚作用就越大B.凹透鏡的焦距越小，其對(duì)光具有發(fā)散作用就越小C.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像距一定大于物距D.近視眼佩戴的眼鏡的作用是將遠(yuǎn)處射向眼睛的光先適當(dāng)發(fā)散一些3.用天文望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡觀察物體時(shí)，下列關(guān)于像的說法中，正確的是（

）A.用天文望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)，像是倒立、縮小的B.用天文望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)，像是倒立、放大的C.用顯微鏡觀察時(shí)，像是正立、放大的D.用顯微鏡觀察時(shí)，像是正立、縮小的4.如圖是陳大爺眼睛看物體時(shí)的成像情況，則他的眼睛類型及矯正需要選用的透鏡分別是（）

A.遠(yuǎn)視眼

凸透鏡B.遠(yuǎn)視眼

凹透鏡C.近視眼

凸透鏡D.近視眼

凹透鏡

5.有一次，小明上學(xué)前取自己的眼鏡時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己的近視鏡和爺爺?shù)睦匣ㄧR混在一起，外形完全一樣，如圖所示，小明要想找出自己的眼鏡，下列做法正確的是（）A.用手摸鏡時(shí)，中間厚邊緣薄的是近視鏡B.讓鏡片正對(duì)太陽光，太陽光通過鏡片后能會(huì)聚的是近視鏡C.讓鏡片正對(duì)太陽光，太陽光通過鏡片后能發(fā)散的是近視鏡D.拿著鏡片看字，能把字放大的是近視鏡6.下列作圖中，不正確的是（

）A.平行光射向凹透鏡B.射入凸透鏡的光會(huì)聚在焦點(diǎn)上C.點(diǎn)光源S經(jīng)平面鏡成像S'D.平行光射向近視眼7.實(shí)驗(yàn)室備有甲、乙、丙三個(gè)凸透鏡，三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別用這三個(gè)凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)蠟燭到透鏡的距離都為12cm時(shí)，甲、乙、丙三透鏡分別成縮小的實(shí)像、放大的虛像、放大的實(shí)像，則這三個(gè)透鏡的焦距f甲、f乙、A.fB.fC.fD.f8.某學(xué)生在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)在距透鏡20cm處的光屏上有一個(gè)倒立放大的像，則此透鏡的焦距可能為（）A.6B.10C.25D.無法確定9.在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A.光具座上器材的排列次序是蠟燭、光屏、凸透鏡B.虛像也能成在光屏上C.成實(shí)像時(shí)，當(dāng)物距減小，像距增大，像變大D.實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整蠟燭、光屏和凸透鏡的高度，使它們的中心在一條直線上10.關(guān)于人眼或借助光學(xué)儀器對(duì)細(xì)小物體的分辨，說法錯(cuò)誤的是（）A.人眼能直接看清大小為0.1mm的物體．如一根頭發(fā)B.用顯微鏡能看清楚約1μm的物體．如細(xì)菌C.用放大鏡能看清楚約1nm的物體，如原子D.電子顯微鏡比普通顯微鏡的分辨率要高1000倍11.（多選）下列光學(xué)器件中，對(duì)光起會(huì)聚作用的是（）A.平面鏡B.潛望鏡C.放大鏡D.遠(yuǎn)視眼鏡12.（多選）如圖所示，小華組的同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上研究凸透鏡成像規(guī)律，他們將蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，其原因可能是（）

A.光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度B.蠟燭在透鏡的兩倍焦距處C.蠟燭在透鏡的焦點(diǎn)上D.物距小于透鏡的一倍焦距13.小明常拿爺爺?shù)睦匣ㄧR觀察自己掌紋，這時(shí)他看到的像是________．如果手掌上有兩條掌紋，其夾角是6°要想使看到的像小些，應(yīng)該將放大鏡離掌紋________．若爺爺?shù)睦匣ㄧR的放大倍數(shù)為514.如圖是投影儀成像示意圖，其中凸透鏡的作用是成________（填“等大”、“縮小”或“放大”）、________（填“正立”、“倒立”）的實(shí)像，平面鏡的作用是________．如果圖中?=40cm，則凸透鏡的焦距一定________（填“大于”、“小于”或“等于”）40cm．15.小華在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)”中發(fā)現(xiàn)像高與像距、物距之間有一定的關(guān)系，為了進(jìn)一步探究，他將5cm長(zhǎng)的發(fā)光體放在一個(gè)豎直支架上作為光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（1）實(shí)驗(yàn)開始前，首先在光具座上依次安裝發(fā)光體、凸透鏡和光屏并進(jìn)行調(diào)節(jié)，使它們的中心在__