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(共49张PPT)
专题五
透镜及其应用
一 知识框架
2．透镜对光线的作用：
(1)凸透镜对光线有_______作用，因此凸透镜又称为_______透镜；
(2)凹透镜对光线有_______作用，因此凹透镜又称为_______透镜。
1．凸透镜与凹透镜：中间______、边缘______的透镜叫凸透镜。中间____、边缘____的透镜叫凹透镜。
厚
薄
薄
厚
会聚
会聚
发散
发散
二 知识点梳理
二 知识点梳理
3. 凸透镜焦距测量：用凸透镜正对太阳光（太阳光近似看作平行光线），将白纸在透镜另一侧来回移动，找到白纸上最_______、最______的光斑，用刻度尺量出_______到_______的距离即为凸透镜的焦距。
小
亮
光斑
光心
4．探究凸透镜成像规律：
(1)在探究实验前，要调节______、_______、_____的中心大致在同一______上。目的是__________________。
(2)规律：当u＞2f 时，成______、_____的____像，_______就是根据这个原理制成的；当u=2f 时，成______、______的____像；当f烛焰
凸透镜
光屏
高度
使像成在光屏中心
倒立
缩小
实
照相机
倒立
等大
实
倒立
放大
实
幻灯机
正立
放大
虚
放大镜
二 知识点梳理
5.眼睛和眼镜
（1）产生近视眼的原因是晶状体太_____，折光能力太____，或眼球在前后方向太____，来自远处某点的光会聚在视网膜_____，人看不清远处的物体，近视眼应用_______进行矫正。
（2）产生远视眼的原因是晶状体太____，折光能力太____，或眼球在前后方向太____，来自近处某点的光会聚在视网膜_____，人看不清近处的物体。远视眼应用_______进行矫正。
厚
强
长
前方
凹透镜
薄
弱
短
后方
凸透镜
二 知识点梳理
6. 显微镜和望远镜
(1)显微镜的工作原理：用显微镜观察微小物体时，先是通过物镜使被观察的物体成一个放大的____像，这个像成在目镜的焦点_____，目镜的作用就像一个_______一样，把这个实像再一次放大，经过两次放大作用，我们可以看见微小物体。显微镜的物镜相当于_____________，目镜相当于________。
实
附近
放大镜
投影仪的镜头
放大镜
二 知识点梳理
(2)望远镜的工作原理：将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个缩小的____像，落在目镜的__________；再经目镜使这个像再成一个______的像。物镜相当于_______________，目镜相当于________。使用望远镜时会感到物体被放大了，这是因为望远镜还起到增大______的作用。
实
焦点附近
放大
照相机的镜头
放大镜
视角
二 知识点梳理
1．实验一：透镜对光的作用
（1）凸透镜对光的作用：如图甲所示，让平行于凸透镜_________的几束光射向凸透镜，观察到原来平行的光经凸透镜后发生______，变得______，折射光交于一点（焦点）。这说明凸透镜对光有______作用。
主光轴
折射
会聚
会聚
三 实验探究
三 实验探究
（2）凹透镜对光的作用: 如图乙所示，让平行于凹透镜________的几束光射向凹透镜，观察到原来平行的光经凹透镜后发生______，变得______。这说明凹透镜对光有______作用。
主光轴
折射
发散
发散
2．实验二：探究凸透镜成像的规律
（1）实验设计
如图所示，依次放置蜡烛、凸透镜和
光屏，并使烛焰、凸透镜和光屏三者
中心大致在__________上。（目的是
_____________________________________）使蜡烛由远及近向凸透镜移动，在物距分别大于二倍焦距、等于二倍焦距、小于二倍焦距但大于焦距和小于焦距时，调节光屏的位置，直到光屏上出现明亮、清晰的像，观察记录像的情况以及物距和像距。
同一高度
使烛焰的像成在光屏中央，便于观察
三 实验探究
（2）实验过程
①u>2f 时的成像情况
操作：将蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外某处，移动光屏，使光屏上出现最亮、最清晰的像，记录物距、像距及像的性质；在二倍焦距外改变物距，重复以上操作。
现象：u>2f 时，光屏上成清晰的_______、_______的实像；像距v的范围是__________。
倒立
缩小
f三 实验探究
②u=2f 时的成像情况
操作：将蜡烛放在距凸透镜二倍焦距处，移动光屏，使光屏上出现最亮、最清晰的像，记录物距、像距及像的性质。
现象：u=2f 时，光屏上成清晰的______、______的实像；像距v的范围是________。
倒立
等大
v=2f
三 实验探究
③f操作：将蜡烛放在凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏使光屏上出现最亮、最清晰的像，记录物距、像距及像的性质；在一倍焦距与二倍焦距之间改变物距，重复以上操作。
现象：f像距的范围是_______。
倒立
放大
v>2f
三 实验探究
④ u=f 时的成像情况
操作：将蜡烛放在凸透镜焦点处，移动光屏观察是否有像。
现象：u=f 时，无论如何移动光屏，光屏上都_________像。
没有
三 实验探究
⑤u＜f 时的成像情况
操作：将蜡烛放在凸透镜焦点以内，先移动光屏，观察光屏上是否有像，再拿走光屏直接观察，记录像的性质。
现象：u＜f 时，无论如何移动光屏，光屏上都______像，从光屏一侧向透镜方向看去，可以看到______、_____的虚像。
没有
正立
放大
三 实验探究
(3)分析及结论
凸透镜成像是由光的_____（选填“反射”或“折射”）造成的。
①像的虚实：凸透镜在_________外成实像，在_________内成虚像。
②像的大小：凸透镜在__________外成缩小的实像，在_________处成与物体等大的实像，在_________和_________间成放大的实像，在_________内成放大的虚像。
③像的正倒：凸透镜在_________内成正立的虚像，在__________外成倒立的实像。
折射
一倍焦距
一倍焦距
二倍焦距
二倍焦距
一倍焦距
二倍焦距
一倍焦距
一倍焦距
一倍焦距
三 实验探究
例题1．请在下图中画出入射光线或折射光线。
四 典型例题
考点一、透镜及透镜对光的作用
·
·
F
F
·
·
F
F
·
·
F
F
·
·
F
F
·
·
F
F
·
·
F
F
O
·
O
·
O
·
O
·
O
·
O
·
甲 乙 丙
丁 戊 己
【解析】凸透镜三条特殊光线的作图：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴射出；过光心的光线传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线的作图：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出；过光心的光线传播方向不改变。
四 典型例题
【易错点】易混淆不同透镜的三条特殊光线的作用。
【方法指导】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴射出，过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出；过光心的光线传播方向不改变。
四 典型例题
例题2．晓雯探究凸透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论。
（1）如图甲所示，让太阳光正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是________。
10.0cm
四 典型例题
考点二、探究凸透镜的成像规律
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 13.0
2 20.0 倒立、等大的实像
3 13.0 倒立、放大的实像
4 6.0 无 正立、放大的虚线
（2）晓雯按照实验步骤做了四次实验，图乙是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
①在表中空格内填写相应内容。
四 典型例题
40.0
倒立、缩小的实像
20.0
40.0
②当烛焰从远处靠近透镜时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应_______（选填“远离”或“靠近”）透镜，此时像比之前的_____（选填“大”或“小”）。
③晓雯做第2次实验时，如果用手挡住透镜的下半部分，光屏上的像发生什么变化：_________。
远离
大
像变暗
四 典型例题
④晓雯做第3次实验时，蜡烛由于燃烧而变短了一点，此时，像会成在光屏的____（选填“上”或“下”)半部分，如果想让像成在光屏中央，应将透镜向____（选填“上”或“下”）移动。
⑤第4次实验中，光屏上接收不到像，晓雯应该在透镜的_____侧观察，看到的像在透镜的_____侧。（均选填“左”或“右”)
⑥如果把物距调节到5.0cm，看到的像比第4次实验的____（选填“大”或“小”）。
右
左
小
四 典型例题
上
下
【易错点】①如果用手挡住透镜的某一部分，不清楚光屏上的像发生什么变化；②像不在光屏中央时，不知道如何移动实验器材。
【方法指导】 ① 如果透镜的某一部分发生变化（被挡住、有污点等），光屏上的像除了会变暗，不会发生其他变化； ②凸透镜成实像时，上下左右都相反，若像在光屏上方，则物体向下移。或按照通过光心的光线的传播方向不变来判断如何移动实验器材。
四 典型例题
例题3.关于下图所示的望远镜，下列说法正确的是（ ）
A.它的目镜和物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它的物镜的直径做得大些，能会聚更多的光，使所成的像更加明亮
D
四 典型例题
考点三、凸透镜成像规律的应用
【解析】望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，实像在目镜焦点附近，望远镜的目镜相当于放大镜，用来把像放大，A、B、C错误；望远镜的物镜的直径做得大些，能会聚更多的光，使所成的像更加明亮，D正确。
四 典型例题
【易错点】不清楚望远镜中的物镜和目镜的作用及成像原理
【方法指导】望远镜的原理:
远处的物体经过物镜在目镜焦点附近成一个倒立、缩小的实像；
再经目镜使这个像再成一个正立、放大的虚像。
物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。
四 典型例题
例题4. 图是人眼的结构简图，如果长期近距离看书，将导致该眼睛的晶状体（相当于凸透镜）焦距比正常眼睛的要短。则下列关于此类眼睛的说法正确的是(　　)
A.此类眼睛是远视眼，应用凸透镜矫正
B.此类眼睛是近视眼，应用凸透镜矫正
C.远处物体在此类眼睛成像，像将在视网膜前面
D.远处物体在此类眼睛成像，像将在视网膜后面
C
四 典型例题
考点四、眼睛与眼镜
【解析】如果长期近距离看书，将导致该眼睛的晶状体（相当于凸透镜）焦距比正常眼睛的要短。此类眼睛是近视眼，近视眼要用凹透镜来矫正，故A、B均错误；近视眼是由于晶状体太厚，远处的物体将在此类眼睛的视网膜前面成像，故C 正确，D 错误。
四 典型例题
【易错点】不清楚近视眼的成因和矫正方法。
【方法指导】（1）产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向太长，来自远处某点的光会聚在视网膜前面，人看不清远处的物体，近视眼应用凹透镜进行矫正。
（2）产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向太短，来自近处某点的光会聚在视网膜后方，人看不清近处的物体。远视眼应用凸透镜进行矫正。
四 典型例题
1. 如图所示，下列透镜中哪些是凸透镜（ ）
考点一、透镜及透镜对光的作用
A.1、2、3 B.4、5、6 C.1、3、5 D.2、4、6
C
五 考点训练
【解析】中间比边缘厚的透镜是凸透镜，题图中有1、3、5；
中间比边缘薄的透镜是凹透镜，题图中有2、4、6。
2.如图所示，一束光通过透镜的光路正确的是（ ）
A
B
D
C
A
五 考点训练
【解析】对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴，A正确，B错误；对于凹透镜，过焦点的光线不属于特殊光线，折射光线将远离主光轴，平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，C、D错误。
3. 如图所示，可以利用不同的光学元件来改变入射光线OA的传播方向，请在图中画出合适的透镜。（只要求画出光学元件大致位置的示意图，但须与光学规律相符）
五 考点训练
【答案】
或
【解析】本题主要考查对透镜三条特殊光线的理解。根据凸透镜对光的会聚作用，入射光线看作平行于主光轴的一条光线。折射光线就是经过焦点的光线，据此画出主光轴，再画出凸透镜。或根据凹透镜对光的发散作用，入射光线看作平行于主光轴的一条光线，折射光线的反向延长线过凹透镜虚焦点，据此画出主光轴，再画出凹透镜。
五 考点训练
考点二、探究凸透镜的成像规律
4.在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）实验前应知道凸透镜的________，由图甲可知，凸透镜对光线具有_______作用。
焦距
会聚
五 考点训练
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到像，请你写出一个可能的原因：___________________________________________________________________________________________________。
烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度(或蜡烛到凸透镜的距离小于等于一倍焦距)
五 考点训练
（3）调整后，把蜡烛放在距凸透镜18cm 处时，
如图乙所示，在凸透镜的另一侧光屏上会得到一
个倒立、______的实像，利用这一成像规律工作
的光学仪器有________________________。
（4）如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
靠近
五 考点训练
放大
投影仪（或幻灯机）
【解析】（1）为了探究凸透镜成像的规律，实验前应知道凸透镜的焦距；由图甲可知，凸透镜平行于主光轴的光线会聚到了一点，可见，凸透镜对光具有会聚作用。
（2）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度，像无法成在光屏上；也可能是蜡烛到凸透镜的距离小于或等于一倍焦距，此时成的是虚像或不成像，无法用光屏承接。
五 考点训练
（3）根据图甲可得凸透镜的焦距为11.0cm，把蜡烛放在距凸透镜18cm处时，即2f＞u＞f 时，凸透镜成倒立、放大的实像，投影仪（或幻灯机）就是利用此原理制成的。
（4）将蜡烛在图乙的基础上远离透镜，如果仍要在光屏上得到清晰的像，根据物、像同方向移动的原则，光屏应靠近凸透镜。
五 考点训练
考点三、凸透镜成像规律的应用
5. 关于凸透镜成像及成像规律的应用，下列说法正确的是（　　）
A.当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像
B.照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的
C.幻灯机是利用当物距大于2倍焦距时凸透镜成倒立、放大的实像
的原理制成的
D.集邮爱好者观察邮票时若找不到放大镜，可以用近视眼镜片代替
B
五 考点训练
【解析】当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，故A错误；照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的，故B正确；幻灯机是利用当物体介于1倍焦距与2倍焦距之间时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，故C错误；老花镜是用凸透镜制成的，近视眼镜片是凹透镜，因此可以利用老花镜代替放大镜，不能用近视镜，故D错误。
五 考点训练
6. 关于透镜的应用，下列说法正确的是(　　)
A．近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
B．照相时，景物在镜头二倍焦距以外
C．显微镜的目镜成正立、缩小的虚像
D．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
B
五 考点训练
【解析】近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，故A 错误；照相时，景物应在镜头二倍焦距之外，故B 正确；
显微镜的目镜成正立、放大的虚像，故C错误；
借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故D错误。
五 考点训练
7. 关于显微镜和望远镜二次成像：
①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像。
上述说法中正确的是（　　）
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
C
五 考点训练
【解析】用显微镜观察物体时，把标本放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，这样得到一个倒立、放大的实像，这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u＜f 时，成正立放大的虚像，故①正确，②错误；
用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确。
五 考点训练
8. 沉迷于电子游戏，会导致晶状体凸度增加而形成（　　）
A．近视眼 B．远视眼
C．老花眼 D．青光眼
考点四、眼睛与眼镜
A
五 考点训练
【解析】眼球的前后径过长或晶状体凸度过大，物像会落到视网膜的前方，这样的眼叫近视眼。
9. 老花眼可佩戴凸透镜纠正视力，是因为凸透镜可以（　　）
A．使眼球前后直径变长
B．使清晰物像略往前移，准确落在视网膜上
C．使眼球前后直径变短
D．使清晰物像略往后移，准确落在视网膜上
B
五 考点训练
【解析】眼睛在正常情况下看远处和近处的物体都是非常清楚的，看近处或远处的物体时，眼睛可以通过肌肉和晶状体将焦点调节到合适的位置。但是随着组织的老化，调节能力也逐渐降低，使物像落在视网膜后方，因此只能通过外界的帮助对焦点进行调节，老花眼可佩戴凸透镜纠正视力，是因为凸透镜可以使清晰物像略往前移，准确落在视网膜上。
五 考点训练

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