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(共21张PPT)
透镜及其应用
知识点1：透镜
知识点2：探究凸透镜成像规律
知识点3：凸透镜的应用
知识点4：眼睛和眼镜
中考复习：
能量
透镜
【凸透镜】
（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
（2）凸透镜对光线有会聚作用。
【凹透镜】
（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。
（2）凹透镜对光线有发散作用。
【透镜的主光轴和光心】
如图所示：透镜上通过两个球心的直线CC′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传播方向不变，这个点是光心。
【凸透镜的焦点、焦距】
（１）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。
（２）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
能量
透镜
【注】
（1）凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。透镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
（2）凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚是相对于不发生折射时的光来说的。
（3）凹透镜对光具有发散作用，并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对于不发生折射时的光来说的。
能量
探究凸透镜成像规律
实验目的：观察凸透镜成各种像的条件
实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
实验步骤：
（1）把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
（2）把蜡烛放在较远处，使 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（4）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像
（6）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还是否能看到烛焰的像
能量
探究凸透镜成像规律
凸透镜成像规律总结：
（1）焦点是成实像和虚像的分界点（物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像）；
（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点（物距小于二倍焦距，成放大的像；物距大于二倍焦距成缩小的）；
（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；
（4）当u>v时，像是缩小的；反之，像是放大的；
（5）成实像时：物距减小，像距和像增大；物距增大，像和像距减小。
（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；
（7）像与物左右相反，上下相反；
（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；
（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。
记忆口诀
“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”
能量
探究凸透镜成像规律
凸透镜成像规律总结：
物距（u） 像的性质 像距(v) 应用
倒正 实虚 放大或缩小
u>2f 倒立 实像 缩小 fu=2f 倒立 实像 等大 v=2f 实像大小转折点
f2f 幻灯机
u=f 不成像 像的虚实转折点
uu 放大镜
能量
探究凸透镜成像规律
【注】利用三条光线完成凸透镜成像规律作图：
①画一直线表示主光轴；
②把透镜放在主光轴中央，标出等于焦距和2倍焦距的位置；
③物体分别设三个位置；（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）
④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线；
⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出；
⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点；
⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像；
⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜同侧；
⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的虚像。
能量
凸透镜的应用
照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。
投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、 放大的实像。
放大镜：成正立、放大的虚像。
显微镜：物镜焦距较短，物体通过它成倒立、放大的实像（像投影仪的镜头）；目镜焦距较长，物镜成的像经过它成放大的虚像（像放大镜）。
望远镜：物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来放大像。
【注】
（1）为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。　
（2）照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到 胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。
能量
眼睛和眼镜
近视眼和远视眼的成因及纠正
　 近视眼 远视眼
表现 只能看清近处的物体，看不清远处的物体 只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体
成因 晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。 晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。
矫正
能量
眼睛和眼镜
眼镜的度数
（1）焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。
用φ表示即：
（2）焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。 如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
能量
随堂练习
1. 在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。
则在光屏上（　　）
A．成倒立放大的实像 B．成倒立缩小的实像
C．光屏上不会得到像 D．像距大于10cm小于20cm
【解析】由图知，蜡烛到凸透镜的距离是16cm，焦距为10cm，物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像；此时像距大于2倍焦距。故选A
能量
随堂练习
2.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时成放大的像。投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
【解析】
A.u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=16cm 时，所以f=8cm；A错误。
B.当u=12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；B错误。
C.当u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；C错误。
D.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；D正确。故选D
能量
随堂练习
3.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（　　）
A．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动
B．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动
C．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动
D．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动
【解析】
如图，物距小于像距，成倒立放大的实像。要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大物距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时光屏靠近凸透镜。故选A
能量
随堂练习
4.根据图中入射光线和折射光线的方向，在方框内画出合适的透镜；在图中根据入射光线画出经凸透镜折射后的出射光线；一束光经过一个透镜前后的情况如图所示，请在图中画出这个透镜。
【解析】
能量
随堂练习
5.根据图中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件。
【解析】
能量
随堂练习
6.用光学仪器观察物体，下面说法错误的是（　　）
A．如图甲所示，用凸透镜观察自己的指纹，看到的是正立放大的像
B．如图乙所示，用凸透镜观察窗外远处的物体，看到的是倒立缩小的像
C．如图丙所示，用平面镜观察自己身后远处的物体，看到的是正立等大的像
D．如图丁所示，用潜望镜镜观察远处的物体，看到的是正立缩小的像
【解析】
A.用凸透镜观察自己的指纹，手指在凸透镜的一倍焦距以内，看到的是正立放大的虚像。说法正确。B.用凸透镜观察窗外远处的物体，物体在凸透镜的二倍焦距以外，看到的是倒立缩小的像,说法正确。C.用平面镜观察自己身后远处的物体，物体在平面镜中成像，看到的是正立等大的虚像。说法正确。D.潜望镜是由两块平面镜组成的。用潜望镜观察远处的物体，物体在平面镜中成像，看到的是正立等大的虚像。说法错误，故选D。
能量
随堂练习
7.用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像．下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜的焦距是30cm B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像
【解析】
A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F为透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为30cm﹣20cm=10cm，故本选项错误；B.图乙中，物距u=15cm，像距v=30cm，像距大于物距，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故本选项正确；C.由凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机,故本选项错误；D.因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，所以将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，则在光屏上不能成清晰的像，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动，故本选项错误。故选B
能量
随堂练习
8.关于透镜的下列说法中正确的是（　　）
A．近视眼镜的镜片是凹透镜 B．监控摄像头的镜头相当于一个凹透镜
C．凸透镜所成的像都是实像 D．隔着放大镜看物体总是放大的
【解析】
近视眼是晶状体太厚，对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴近视眼镜使光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜；摄像头是利用凸透镜U＞2f成倒立、缩小的实像，镜头是一个凸透镜；凸透镜既能成实像，又能成虚像；放大镜是一个凸透镜，隔着放大镜看物体，当U＞2f时能看到一个倒立、缩小的像，当2f＞U＞f 时，能看到一个倒立、放大的像；当U＜f 能看到一个正立、放大的像。故选A
能量
随堂练习
9.如图所示，有两条光线分别从凸透镜的两倍焦距（P）处和一倍焦距（F）处射向凸透镜，请在图
中画出它们通过透镜后的光路。
【解析】
能量
随堂练习
10.在“探究凸透镜的成像规律”时，物体在光屏上成一个缩小的像，若物体以速度v沿着主光轴向靠近透镜的方向移动，则（　　）
A.像以速度v沿着主光轴向远离透镜的方向移动
B.像以大于v的速度沿着主光轴向远离透镜的方向移动
C.像以小于v的速度沿着主光轴向远离透镜的方向移动
D.像以小于v的速度沿着主光轴向靠近透镜的方向移动
【解析】
物体在光屏上成一个缩小的像，物体在凸透镜的二倍焦距以外。若物体以速度v沿着主光轴向靠近透镜的方向移动，像以小于v的速度沿主光轴远离凸透镜。故选C
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