第五章 透镜及其应用 透镜知识点总结 023-2024学年人教版物理八年级上学期

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第五章 透镜及其应用 透镜知识点总结 023-2024学年人教版物理八年级上学期

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透镜知识点总结
1.主光轴、光心、焦点和焦距
(1)主光轴:通过两个球面球心的直线叫作主光轴,简称光轴,如图中的CC′。
(2)光心:透镜的中心,通过光心的光传播方向 不变 ,如图中的点O。
(3)焦点:凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,
这个点叫作凸透镜的焦点,如图中的点F。
(4)焦距: 焦点 到凸透镜光心的距离叫作焦距,如图中的f。
2.三条特殊光线光路图
3.凸透镜成像的规律
凸透镜成像原理:
光的折射。
凸透镜成像规律及应用
凸透镜成像规律
一焦内外分虚实,
二焦内外分大小。
虚像与物同侧正,
实像与物异侧倒。
物近像远像变大,
物远像近像变小。
像的大小像距定,
像儿跟着物体跑。
注意:成实像时,若物、屏互换位置,则根据光路的“可逆性”可知,成像大小将互换。
4.眼睛与视力矫正
眼睛的视物原理:人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜 ,其焦距的大小由睫状体通过调节晶状体厚度的来改变,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成一个倒立(选填
“正立”或“倒立”)缩小的实像。
近视眼、远视眼及其矫正
透镜的应用
照相机(摄像机)
成像原理:镜头相当于一个 凸透镜 透镜,底片相当于光屏。照相时,被拍物体到照相机镜头的距离(物距)大于二倍焦距,镜头到底片的距离(像距)在一倍焦距和二倍焦距之间,底片上所成的像是 倒立的 、 缩小的 的实像。
调节方法:要使照相机拍摄的景物大一些(或取景范围小些),照相机的镜头应 靠近 (选填“靠近”或“远离”)被拍物体,并 增大 (选填“减小”或“增大”)底片和镜头之间的距离;要使照相机拍摄的景物小一些(或取景范围大一些),操作相反。
投影仪(幻灯机)
成像原理:镜头相当于一个凸透镜 透镜,工作时,镜头到投影片的距离(物距)在一倍焦距和二倍焦距之间, 镜头到屏幕的距离(像距)大于二倍焦距,屏幕上成的像是倒立的、放大的的实像。
调节方法:要使屏幕上的像大一些,应 减小 (选填“增大”或“减小”)镜头到投影片的距离,同时还应把镜头向远离 (选填“靠近”或“远离”)屏幕的方向移动;要使屏幕上的像小一些,操作相反。
放大镜
成像原理:放大镜是一个凸透镜,把它放在物体与眼睛之间,适当调整距离,当物距小于焦距时,可以观察到物体正立、放大的虚像,就能看清物体的细微之处。
调节方法:用放大镜观察近处的物体,要使观察到的物体的像变大,放大镜应稍微远离 被观察物体;要使观察到的物体的像变小,放大镜应稍微 靠近 被观察物体。 (均选填“靠近”或“远离”)
显微镜和望远镜的成像特点
探究凸透镜的成像规律
1.实验原理: 光的折射 。
2.实验器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。
(1)凸透镜焦距的测定:用平行光垂直照射到凸透镜上,在凸透镜的另一侧用光屏承接到 最小、最亮 的光斑,光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。
(2)调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度的目的: 使像成在光屏的中央 。
(3)发光二极管代替蜡烛的优点: 发光二极管所成的像稳定且容易比较像与物的大小 。
3.实验装置
4.实验步骤
(1)在光具座上依次放好蜡烛、凸透镜、光屏,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 同一高度 。
(2)把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,记下物距u和像距v。
(3)把蜡烛向凸透镜移近,使物距u分别满足u=2f、 f5.实验分析
(1)随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向 上 移动。要使像成在光屏的中央,可将光屏或蜡烛向 上 移动,或者将凸透镜和光屏同时向 下 移动。
(2)虚像的观察方法:撤掉光屏,人眼在 光屏 一侧向透镜方向观察。
(3)光屏上找不到像的原因:
①烛焰在一倍焦距以内或在焦点上。
②烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度。
③烛焰成的像在光具座之外。
(4)光路的可逆性:当光屏上成清晰 放大(缩小) 的像时,将蜡烛和光屏对调,可在光屏上得到清晰 缩小(放大) 的像。
(5)遮挡凸透镜的一部分,光屏上像的变化: 仍成完整的像,只是像变暗了 。
(6)在蜡烛和凸透镜之间加远视眼镜(凸透镜)时,为使光屏上仍成清晰的像,光屏需向 靠近 透镜的方向移动;在蜡烛和凸透镜之间加近视眼镜(凹透镜)时,为使光屏上仍成清晰的像,光屏需向 远离 透镜的方向移动。
6.实验结论
(1)当u>2f时,f(3)当f2f,成 倒立、放大 的实像 。(4)当u=f时,不成像。
(5)当u例1:某兴趣小组的同学在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)让平行光光源正对着凸透镜照射,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜之间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距是 10.0cm。
(2)实验前应将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度 ,目的是 使像成在光屏中央 。
(3)当点燃的蜡烛和光屏分别在如图乙所示的位置时,光屏上呈现了烛焰清晰的像,像的性质是 倒立 、 放大 的实像,生活中的 投影仪 就是利用这个原理制成的。
(4)若保持图乙透镜位置不动,把蜡烛移到零刻度线处,则应向 (选填“左”或“右”)移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像,且像的大小 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)若用图丙所示的LED光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是图像亮度高(或成像稳定或无安全隐患等)
(写出一条即可)。实验时,用遮光板遮住LED光源的一部分,光屏上的像相比原来的像会 不完整 (选
填“变暗”“缩小”或“不完整”)。
(6)如表是某同学实验时记录的几组数据。通过观察数据,老师发现
表格中第 4 次实验数据是编造的,判断的理由是物距等于一倍焦距时不成像。
(7)实验进行一段时间后,某同学发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 蜡烛燃烧变短 。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏 向上 (选填“向上”或
“向下”)移动,使烛焰的像呈现在光屏的中央。
(8)保持图乙中凸透镜的位置不动,移动蜡烛至14 cm刻度线处,在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到清晰的像,原因可能是 像成在光具座之外。
(9)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰的像,某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现
完整烛焰的像 (选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)。
(10)如图丁所示,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16 cm刻度线处,则人眼在B (选填“A“B””或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图戊中的4 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
(11)如图己所示,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是 凸透镜 (选填“凸透镜”或
“凹透镜”),可用于矫正 远视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)。此实验中,光屏相当于人眼睛构造中的 视网膜 。
例2:小华同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中;
(1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到________;
(2)小华为了测量凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距是______cm;
(3)将凸透镜固定在图乙中光具座50cm刻线处,并将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。小华将蜡烛移至35cm刻线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是倒立、______ 的实像,______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律。若将光屏、蜡烛互换位置,此时光屏上成______、______的实像,______是根据这一成像规律制成的;当蜡烛在光具座30 cm刻度线处时,移动光屏可以得到______、______的清晰实像;
(4)在图乙中,将蜡烛向靠近透镜的方向移动(物距始终大于1倍焦距),为了使像清晰,应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,此过程中所成的像逐渐______(选填“变大”或“变小”);
(5)在图乙中,将光屏向靠近透镜的方向移动(像距始终大于1倍焦距),为了使像清晰,应将蜡烛向______(选填“左”或“右”)移动,此过程中所成的像逐渐______(选填“变大”或“变小”);
(6)在图乙中,保持凸透镜和蜡烛的位置不变,将图中的凸透镜换成焦距为12 cm的凸透镜,此时应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,才能承接到清晰的像.此时的像与原来的像相比______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(7)若保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动到45cm刻线处,移动光屏______(填“能”或“不能”)再次得到清晰的像;
(8)用白纸遮挡住凸透镜的一半看光屏上能不能成完整的像,实验后发现在光屏上______ (填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(9)某次实验时,在光屏上看到烛焰清晰的缩小的像,如果将蜡烛和光屏对调,光屏上______ (填“能”或“不能”)呈现烛焰清晰的像;
(10)实验进行一段时间后,发现光屏上烛焰的像向上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,出现上述现象的原因是______。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏______(填“向上”或“向下”)移动,即可使烛焰的像呈现在光屏中央;
(11)若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移动到15cm刻线处,在光屏上得不到清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛,光屏看成视网膜,则此时成像情况相当于__________(选填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因;
(12)在某次实验中,根据实验数据绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图丙所示,则该透镜的焦距是______cm。

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