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(共45张PPT)
第一部分　考点过关
第三讲　透镜及其应用
透镜
1.透镜的分类
类型 凸透镜 凹透镜
特点 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚
对光的作用 　会聚　 　发散　
应用 “冰镜”取火、远视眼镜、放大镜 近视眼镜
会聚　
发散　
2.主光轴：通过两个球面球心的直线，如图中CC'.
3.光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光的传播方向不变，如图中O点.
4.焦点：平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚在主光轴上的点，如图中F点.
5.焦距： 　焦点　 到凸透镜 　光心 　 的距离，如图中f.
焦点　
光心
如图所示，将凸透镜 　正对　 着太阳光，把白纸放在凸透镜的下方；移动凸透镜或白纸，直到白纸上出现一个 　最小、最亮　 的光斑；用刻度尺测量这个光斑到凸透镜的距离，即为凸透镜的 　焦距　 .
原理：光斑是由光的 　折射　 形成的太阳的实像.
现象说明：凸透镜对光有 　会聚　 作用.
正对　
最小、最亮　
焦距　
折射　
会聚　
练1　（1）（2022河池）如图所示，请完成光线通过透镜后的光路.
（2）（2022恩施州）请在图中完成光路图.
点拨：画出透镜的三条特殊光线
　 光线 透镜　 平行于主 光轴　　 通过焦点 过光心
凸透镜
凹透镜
归纳 总结 ①平行必过焦点；②过焦点必平行；③过光心方向不变 凸透镜成像规律及其应用
1.凸透镜的成像规律及其应用
物距u 像距v 像的特点 应用
u＞2f 　f＜v＜2f　 　倒立、缩小的实像　 　照相机　
u＝2f v＝2f 　倒立、等大的实像　 测焦距
f＜u＜2f 　v＞2f　 　倒立、放大的实像　 　投影仪　 、幻灯机
u＝f / 不成像 探照灯
u＜f / 　正立、放大的虚像　 　放大镜　
f＜v＜2f　
倒立、缩小的实像　
照相机　
倒立、等大的实像　
v＞2f　
倒立、放大的实像　
投影仪　
正立、放大的虚像　
放大镜　
2.实像与虚像
分类 实像 虚像
成像的示意图
原理 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成
特点 像是倒立的，光屏 　能　 承接到像 像是正立的，光屏 　不能　 承接到像
能　
不能　
练2　把放大镜正对太阳光，可在距放大镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑；若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，则邮票到透镜的距离应该（　A　）
A.小于10cm
B.等于10cm
C.在10cm到20cm之间
D.大于20cm
A
眼睛和眼镜
分类 近视眼 远视眼
成像位置 成像于视网膜前 成像于视网膜后
成因 晶状体太厚，折光能力太强 晶状体太薄，折光能力太弱
矫正方法 佩戴 　凹　 透镜做成的近视眼镜 佩戴 　凸　 透镜做成的远视眼镜
口诀 成像位置：近前远后；矫正方法：近凹远凸 凹　
凸　
练3　（双选）（2022龙东地区）过度使用电子产品导致我国青少年近视率逐年上升，严重危害身心健康.如图中能反映出近视眼成因及矫正方案的是（　AC　）
A
B
C
D
AC
显微镜和望远镜
显微镜 望远镜
物镜 成 　倒立　 、 　放大　 的实像，相当于投影仪 成 　倒立　 、 　缩小　 的实像，相当于照相机
目镜 成 　正立　 、 　放大　 的虚像，相当于 　放大镜　 　 倒立　
放大　
倒立　
缩小　
正立　
放大　
放大镜　 　
【实验装置】
探究凸透镜成像的规律
【设计与进行实验】
1.为使实验现象更明显，实验应在较 　暗　 （选填“亮”或“暗”）的环境中进行.
2.为了使像成在光屏中央，应调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在 　同一高度　 .
暗　
同
一高度　
3.如图甲，一束平行光正对（与主光轴平行）凸透镜照射，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑.
（1）图甲说明凸透镜对光有 　会聚　 作用，该凸透镜的焦距是 　10.0　 cm.
（2）使用该凸透镜进行实验，如图乙，此时光屏上成清晰的像（未画出）.
会聚　
10.0　
①此时的像是 　倒立、缩小的实　 （填像的特征和性质）像， 　照相机　 是利用这一原理制成的.
②当蜡烛移至30cm刻度处时，应将光屏移至 　70　 cm刻度处，才能再次得到清晰的像，此时成的是 　倒立、等大的实　 （填像的特征和性质）像.
倒立、缩小的实　
照相机　
70　
倒立、等大的实　
③当蜡烛移至35cm刻度处时，应将光屏移至 　80　 cm刻度处，才能再次得到清晰的像，此时成的是 　倒立、放大的实　 （填像的特征和性质）像，生活中的 　投影仪　 是利用这一原理制成的.
80　
倒立、放大的实　
投影仪　
④当蜡烛移至45cm刻度处时，调整光屏位置将 　不能　 （选填“不能”或“仍能”）承接到蜡烛的像.此时取下光屏，从 　光屏　 （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察，能看到一个 　正立、放大的虚　 （填像的特征和性质）像.生活中的 　放大镜　 是利用这一原理制成的.
不能　
光屏　
正立、放大的虚　
放大镜　
【实验结论】
（1）当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像.
（2）当u＝2f时，v＝2f，成倒立、等大的实像.
（3）当f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像.
（4）当u＝f时，不成像.
（5）当u＜f时，成正立、放大的虚像.
【交流与反思】
4.凸透镜焦距的测量及判断：
（1）平行光聚焦法：[P013教材微实验；本页3（1）]
（2）二倍焦距法：如图丙所示，此时光屏上成倒立、等大的实像，则该凸透镜的焦距为 　10.0　 cm.
10.0　
5.如图乙所示，根据光路的 　可逆性　 ，对调蜡烛和光屏的位置，在光屏上仍能成清晰的像.
6.成实像时，蜡烛逐渐靠近凸透镜，光屏需逐渐 　远离　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能再次成清晰的像，像 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）；成虚像时，蜡烛逐渐靠近凸透镜时，像逐渐 　靠近　 凸透镜，像 　变小　 .
方法技巧：成实像时，物远像近像变小，物近像远像变大.
可逆性　
远离　
变大　
靠近　
变小　
7.成清晰的像时，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜（透镜），如图丁所示：
解题技巧：镜前加近视眼镜（凹透镜）→发散作用→成像变远→光屏要远离凸透镜
镜前加远视眼镜（凸透镜）→会聚作用→成像靠近→光屏要靠近凸透镜
（1）若将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，光屏上再次成清晰的像，则该眼镜是 　远视　 眼镜.
（2）若该眼镜是一副近视眼镜，则应将光屏向 　远离　 透镜的方向移动，光屏上才能再次成清晰的像；之后，取走眼镜，保持透镜和光屏的位置不变，蜡烛应向 　靠近　 透镜的方向移动，光屏上才能再次成清晰的像.
远视　
远离　
靠近　
8.成清晰的像时，蜡烛和凸透镜不动，如图乙：
解题技巧： 物距不变，焦距增大，像距也增大，成像变大.
（1）换用焦距为8cm的凸透镜，要再次成清晰的像，光屏应向 　左　 移动，像 　变小　 .
（2）换用焦距为15cm的凸透镜，要再次成清晰的像，光屏应向 　远离　 凸透镜的方向移动，且刚好在 　80　 cm处.
左　
变小　
远离　
80　
9.成清晰的像时，当凸透镜的一部分被纸遮住时（或有异物落到透镜上时），光屏上的像是 　完整　 （选填“完整”或“不完整”）的，像的亮度会 　变暗　 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）.
完整　
变暗　
10.蜡烛燃烧变短，光屏上的像会逐渐向 　上　 移，要使像仍成在光屏中央，可将光屏 　上　 移或蜡烛 　上　 移或凸透镜 　下　 移.（均选填“上”或“下”）
解题技巧：凸透镜成实像时像和物上下、左右均颠倒.
上　
上　
上　
下　
11.光屏上找不到像的原因：
（1）烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度.
（2）物距小于或等于一倍焦距，不成实像.
（3）物距太小，像距太大，超过了光具座的范围.
12.实验改进：用电光源（如灯泡、LED灯等）代替蜡烛，成像更稳定，容易 　比较物与像的大小关系　 .
比较物与像的大小关系　
　在“探究凸透镜成像规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.下列说法正确的是（　B　）
B
凸透镜成像规律及应用
A.照相机是利用这一成像规律工作的
B.蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会上移
C.用书挡住凸透镜的上半部分，光屏上只能看到一半的像
D.把蜡烛和光屏互换位置，光屏上可得到清晰放大的像
　（2022湘潭）如图所示，将印有花的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”.下列说法正确的是（　A　）
A
A.胶片上的花是倒立的
B.此透镜可作为近视眼镜镜片
C.胶片与透镜的距离小于10cm
D.白墙相当于光屏，发生的是镜面反射
1.物距、像距大小与成像大小关系
　　　
u＞v＞f，成倒立、缩小的实像 u＝v＝2f，成倒立、等大的实像
　　　
v＞u＞f，成倒立、放大的实像 u＜f，u＜v，成正立、放大的虚像
2.动态特性：成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小.
　（2022毕节）如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线.
透镜作图
　（2022辽宁）用一条光线照射凸透镜，折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点.然后经水平地面上的平面镜反射，在墙壁上形成一个光点A.请在图中画出：（1）a的入射光线；（2）光点A的位置；（3）标出反射角度数.
更多练习题见P145透镜作图
1.（2019兰州）关于光现象，下列说法中正确的是（　D　）
A.矫正远视眼需要佩戴合适的凹透镜
B.人站在穿衣镜前看到自己在镜中的像是实像
C.用照相机拍照时，景物应位于照相机镜头的二倍焦距以内
D.待观察物体通过显微镜的物镜在目镜的焦点附近生成一个倒立、放大的实像
D
2.（2022省卷）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 　凸透镜　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有 　会聚　 （选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾.
凸透镜　
会聚　
3.（2021兰州）小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 　照相机　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向 　右　 （选填“左”或“右”）移动.
照相机　
右　
4.（2021省卷）如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，照相机镜头相当于一个 　凸　 透镜，二维码经摄像头扫描成倒立、 　缩小　 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像.
凸　
缩小　
5.（2018省卷）兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统（如图所示），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别.此系统的摄像机的镜头相当于 　凸　 透镜，它的焦距应小于 　50　 cm.
凸　
50　
6.（2020省卷）新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 　乙　 （选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图.人眼的成像原理与 　照相机　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同.
乙　
照相机　
7.（2020天水）小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、 　放大　 的清晰实像.然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片具有 　会聚　 作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示）.若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏 　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜.
放大　
会聚　
靠近　
8.（2018省卷）如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO'为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO'成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图.
9.（2019天水）如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置.
（1）为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在 　同一高度　 .
（2）当蜡烛位于图中的B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为 　10.0　 cm.
（3）紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是 　 完整　 （选填“完整”或“不完整”）的.
同一高度　
10.0　
完整　
（4）当把蜡烛向右移动5cm，屏上的像变得模糊.要使像变清晰光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、 　放大　 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像.
放大　
10.（2018兰州）如图是某同学在探究凸透镜成像规律时某次能呈现清晰图像时的情景.
（1）当把蜡烛向凸透镜靠近10cm时，光屏应 　远离　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能再次得到清晰的像，此时所成的像是倒立、 　放大　 （选填“放大”或“缩小”）的实像.
（2）该凸透镜焦距的取值范围是： 　15cm＜f＜20cm　　 .
远离　
放
大　
15cm＜f＜20cm　　
（3）当把蜡烛移到距离凸透镜12cm处时，该凸透镜所成的像是 　虚　 （选填“虚”或“实”）像.
虚　

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