1、透镜及其应用一、透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认1、凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等;2、凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片;练习:凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线于一点,叫,这一点到凸透镜的光心的距离叫。一个凸透镜有个焦点,它们位于凸透镜的边。凹透镜能使光线,凹透镜的焦点是,有个。二、基本概念:1、主光轴:过透镜两个球面球心的直线,用CC/表示;2、光心:同常位于透镜的几何中心;用“O”表示。3、焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点;用“F”表示。4、焦距:焦点到光心的距离(
2、通常由于透镜较厚,焦点到透镜的距离约等于焦距焦距用“f”表示。如下图: 注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点;练习:把一个凸透镜放在太阳与白纸之间,调整透 镜与纸间的距离,使白纸上得到一个最小、最亮的光点,这时测得透镜与纸间的距离为6cm。由此可知,该凸透镜的焦距是_cm。三、三条特殊光线(要求会画:1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下图: 2、平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用如下图: 3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点
3、的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图: 练习:以下光学仪器或元件中,对光起发散作用的是(A.潜望镜B.平面镜C.凸透镜D.凹透镜四、粗略测量凸透镜焦距的方法:使凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光,使太阳光平行于凸透镜的主光轴,下面放一张白纸,调节凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。五、辨别凸透镜和凹透镜的方法:1、用手摸透镜,中间厚、边缘薄的是凸透镜;中间薄、边缘厚的是凹透镜;2、让透镜正对太阳光,移动透镜,在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜,否则为凹透镜;3、用透镜看字,能让字放大的是凸透镜,字缩小的是凹透镜;练习:
4、表面至少有一面是的透明玻璃元件叫透镜,中间边缘的透镜叫凸透镜,中间边缘的透镜叫凹透镜, 远小于的透镜叫薄透镜。六、照相机:1、镜头是凸透镜;2、物体到透镜的距离(物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像;七、投影仪:1、投影仪的镜头是凸透镜;2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向;注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。3、物体到透镜的距离(物距小于二倍焦距,大于一倍焦距,成的是倒立、放大的实像;八、放大镜:1、放大镜是凸透镜;2、放大镜到物体的距离(物距小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像;注:要让物体更大,应该让放大镜远离物体;九、探究凸透镜的成像规律:器材
5、:凸透镜、光屏、蜡烛、光具座(带刻度尺十、注意事项:“三心共线”:蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上;又叫“三心等高” 像大。注意:1、实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;2、虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成; 注意:凹透镜始终成缩小、正立的虚像;十二、眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷;十三、近视眼看不清远处的物体,远处的物体所成像在视网膜前,晶状体曲度过大,需戴凹透镜调节;十四、远视眼看不清近处的物体,近处的物体所成像在视网膜后面,晶状体曲度过小,需戴凸透镜调节;显微镜和望远镜十五、显微镜由目镜
6、和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们使物体两次放大;十六、望远镜由目镜和物镜组成,物镜使物体成缩小、倒立的实像,目镜相当于放大镜,成放大的像;课堂练习及课后作业一、填空题1.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的_上.2.关于凸透镜的三条特殊光线是,通过光心的光线传播方向_;平行主光轴的光线经透镜折射后_焦点;通过焦点的光线经透镜折射后_主光轴.3.物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成_、_的_像,根据这个道理制成了_.4.在做凸透镜成像的实验时,当蜡烛距离凸透镜36 cm时,像成在距凸透镜20 cm另一侧的光屏上,看到的是_、_的_像,所用凸透镜的焦距_(填“
7、大于”“等于”或“小于”18 cm.5.照相机的镜头相当于一个_镜,被拍摄的物体应在距镜头_的位置,在相当于_的胶片上得到_的_的_像.6.照相机用光圈控制_的光的多少,某人拍摄明亮的物体之后又去拍摄暗淡的物体,光圈应适当_(填“开大”或“缩小”7.在研究凸透镜成缩小实像的实验中,需要的主要器材有刻度尺、蜡烛、凸透镜和_其中要求_在同一高度,同一直线上.8.当物体在凸透镜的两倍焦距以外并向透镜移动时(不超过2倍焦距,像离透镜的距离将_,像的大小将_,且成的像是_像.9.把物体置于凸透镜主光轴上距透镜40 cm,透镜的焦距为15 cm,则物体通过透镜成的像是_立_的_像.若将物体向透镜方向移动了
8、15 cm,则物体的像将向_方向移动,同时像变为_立_的_像.10.幻灯机的幻灯片要_插在_透镜的后面比焦点略远些的地方,这时银幕上的像的性质是_、_的_像.11.幻灯机和电影放映机的镜头是_镜,物体应放在_,像在_,像的性质是_.若要使银幕画面更大些,幻灯机与电影机应离银幕_些.12.显微镜有_个凸透镜,靠近眼睛的叫_,它的作用_.靠近物体的叫_.要想看清太空中的星星要用_,它有_个凸透镜,靠近眼睛的叫_,靠近物体的叫_.它能使物体成_、_的_像.13.外界物体反射来的光线,经过_、_,由_进入眼球内部,再经过_和玻璃体的折射作用,在_上能形成清晰的物像.14.如果眼球的_,或者晶状体的_,
9、远处物体反射来的光线通过_折射后形成的物像,就会落在视网膜的_造成近视眼.15.猫从黑暗处走到阳光下,_会变_,用来减小阳光对眼球的刺激,这是由_内的平滑肌控制完成.二、选择题16.一个物体到凸透镜的距离为30 cm时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜主轴移动到距凸透镜45 cm处,则成像的情况一定是( A.放大的实像B.等大的实像C.缩小的实像D.上述三种情况都可能17.物体从距凸透镜12 cm处移到距凸透镜20 cm处,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知此凸透镜的焦距可能是(A.10 cmB.20 cmC.12 cmD.以上都不对18.在做凸透镜成像实验时,
10、当蜡烛距凸透镜15 cm,在光屏上成放大的像,则下列说法中不正确的是(A.蜡烛距透镜40 cm时,一定成缩小的实像B.蜡烛距透镜18 cm时,可能成放大的实像C.蜡烛距透镜20 cm时,一定成放大的实像D.蜡烛距透镜6 cm 时,一定成放大的虚像19.某幻灯机的镜头和幻灯片之间的距离可在10 cm20 cm之间调节,现因原镜头损坏,则应选用下列哪一个元件做镜头(A.焦距为5 cm的凸透镜B.焦距为10 cm的凹透镜C.焦距为10 cm的凸透镜D.焦距为20 cm的凸透镜20.用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是(A.大于2f,小于fB.大于2f,小于2f,大于
11、fC.小于2f,大于f,大于2fD.大于f,大于2f21.测绘人员绘制地图时,常常需要在高空的飞机上向地面照相,称为航空摄影,若要使用航空摄影照相机的镜头焦距为50 mm,则底片到镜头间的距离为(A.100 mm以外B.50 mm以内C.略大于50 mmD.恰为50 mm22.放映幻灯时,在屏幕上得到的是幻灯片上图像的(A.正立放大的虚像B.正立放大的实像C.倒立放大的虚像D.倒立放大的实像23.用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的是(A.实像总是正立的、虚像总是倒立的B.实像和虚像都可能是放大或缩小的C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大24.一个物体放在凸
12、透镜前时,在透镜的另一侧距离透镜20 cm的光屏上得到了一个清晰放大的物体的像,若把物体移至透镜前20 cm处,为了仍能在透镜另一侧光屏上得到清晰的像,则光屏的移动方向和所成像的大小为( A.光屏靠近透镜,成缩小的像B.光屏靠近透镜,成放大的像C.光屏远离透镜,成放大的像D.光屏远离透镜,成缩小的像25.一个蜡烛位于凸透镜前,调节透镜和光屏位置可在光屏上呈现放大的清晰的像;若保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则( A.在光屏上不再呈现像B.在光屏上呈现等大的像C.在光屏上呈现缩小的像D.在光屏上呈现放大的像26.不论较近或较远的物体,对于正常人来说都能使物像落在视网膜上,这主要是
13、因为(A.视网膜可以前后移动调节B.眼球的前后径能随意调节C.瞳孔可以缩小或放大D.晶状体的曲度可以调节三、实验题27.在探究凸透镜成像的实验中,必须把凸透镜、蜡烛、光屏放在_上,并且_应放在其他两种器材之间,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_.28.当光屏上得到一个清晰、缩小的实像时,说明蜡烛在凸透镜_;若想得到一个清晰放大的实像,蜡烛应向_方向移动,同时光屏应向_方向移动.像的大小是逐渐_,若无论怎样移动光屏都不能接收到蜡烛的像,说明蜡烛处于_的范围了.29在探究凸透镜成像规律的实验中，如果无论光屏怎样移动，光屏都收不到 像，原因可能是： （1）_ ； （2）_ ； （3）_ 30某同学在
14、探究凸透镜成像规律时，先将平行光照在凸透镜上，在距凸透镜 20 cm 的屏上得到一个最小的亮点，该同学用这个透镜测出了如下表所示的数 据，请你填表并回答： 物 距 物体所在 像 距 像所在范 像的倒正 像的大小 像的虚实 （cm） 范围 （cm） 围 60 30 50 333 40 40 30 60 2 100 20 15 -60 (1此凸透镜的焦距是多大？ (2物体成放大、缩小实像的分界点是哪个点？ (3物体成实像、虚像的分界点是哪个点？ (4物体成放大、实像时，像的位置在什么范围？ (5物体成缩小、实像时，像的位置在什么范围？ (6你能测出虚像的像距吗？说出你的测法 四、作图题 31 分）
15、在各图的方框内填上适当的光学元件 （6 32 分）完成下图中的光路图 （6 33 分）请在图中填透镜、面镜 （5 答案 1焦点；2不改变、会聚于、平行于；3倒立、缩小、实、照相机；4倒 立、缩小、实、小于；5凸透镜、大于 2 倍焦距外、光屏、倒立、缩小、实； 6进入镜头、开大；7光屏、凸透镜、烛焰、光屏中心；8变大、变大、实； 9倒、缩小、实、远离透镜、倒、放大、实； 10倒、凸、倒立、放大、实；11凸透、焦距和 2 倍焦距之间，二倍焦距之 外、倒立的放大的实像、远；12两、目镜、相当于放大镜、物镜、望远镜、 两、目镜、物镜、倒立、缩小、实； 13角膜、房水、瞳孔、晶状体、视网膜；14前后径过长、曲度过大、晶状 体、前方；15瞳孔、小、巩膜 16D 17D 18C 19C 20B 21C 22D 23C 24A 25C 26D 27光具座（桌子） 、凸透镜、同一高度；282 倍焦距之外、靠近透镜、远离 透镜、变大、一倍焦距；29 （1）烛焰、凸透镜、光屏中心不在同一高度（2） 蜡烛在焦点处（3）蜡烛在 1 倍焦距之内 30 （1）凹透镜 （2）凸透镜 （3）凹透镜 （4）凸透镜 （5）凸透镜 （6） 平面镜 31 32
