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课时2　透镜及其应用
认识透镜
1.透镜的识别
种类 凸透镜 凹透镜
概念 中间　 　,边缘　 　 中间　 　,边缘　 　
对光的作用 　 　作用 　 　作用
主光轴 通过两个球面　 　的直线,简称主轴
厚
薄
薄
厚
会聚
发散
球心
光心 主轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向　
焦点 平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会聚在主光轴上的点,用字母F表示 平行于主光轴的光线经凹透镜发散后,其反向延长线的交点,用字母F表示
焦距 焦点到　 　的距离,用字母f表示
不变
透镜光心
2.透镜对三条特殊光线的作用
入射光线类型 凸透镜 凹透镜
平行于 主光轴 画出经过透镜折射后的光 路图 　
折射光线通过　 画出经过透镜折射后的光路图
　
折射光线的反射延长线经过
　
答案:如图所示
焦点
答案:如图所示
焦点
过焦点 画出经过透镜折射后的光路图 　 折射光线与主光轴　 画出经过透镜折射后的光路图
　
折射光线与主光轴　
答案:如图所示
平行
答案:如图所示
平行
过光心 画出经过透镜折射后的光路图 　
折射光线方向　 画出经过透镜折射后的光路图
折射光线方向　
答案:如图所示
不变
答案:如图所示
不变
注意:会聚光线和发散光线
(1)会聚光线不一定相交,只是相对于入射光线更靠近主光轴。
(2)发散光线不一定发散,可能会相交于一点,只是相对于入射光线更远离主光轴。
[八上,P73] 让透镜正对太阳光,如图所示,此透镜是　 　透镜,对光有　 　作用;若最小最亮的光斑到透镜的距离为10 cm,则该透镜的焦距为　 　cm。
凸
会聚
10
凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像的规律及应用
物距(u) 像距(v) 像的性质 像物位置 应用
u>2f fu=2f v=2f 　 　的　 　像 异侧 测焦距
f2f 　 　的　 　像 异侧 　
u=f 平行光,不成像
uu 　 　 的　 　像 同侧 　
倒立、缩小
实
照相机
倒立、等大
实
倒立、放大
实
投影仪
正立、放大
虚
放大镜
2.实像与虚像
实像 虚像
定义 由实际光线会聚而成的像 由实际光线的反向延长线会聚而成的像
能否被光屏承接 能 不能
能否被人眼看到 能 能
倒立或正立 倒立 正立
举例 小孔成像、照相机 平面镜成像、放大镜
1.[八上,P76] 如图所示是照相机的成像原理。当　 　时,成
　 　像。摄影师拍照时,如果胶片上的像太大,可使照相机　 　景物,　 　物距,同时镜头向后缩,　 　像距。
u>2f
倒立、缩小的实
远离
增大
减小
2.[八上,P76]如图所示是凸透镜成虚像的情景,要使看到的像大一些,应使蜡烛　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜一些,所成的像
　 　(选填“能”或“不能”)呈现在光屏上,利用此成像特点可制成　 　。
远离
不能
放大镜
眼睛和视力矫正
1.眼睛的成像原理:眼球好像一架　 　,晶状体和角膜的共同作用相当于一个　 　,把来自物体的光会聚在视网膜上,成
　 　、缩小的实像。
2.视力及矫正
照相机
凸透镜
倒立
分类 近视眼 远视眼
形成原因 晶状体太　 　,折光能力太　 　 晶状体太　 　,折光能力太　 　
厚
强
薄
弱
前
后
凹
凸
注意:眼睛感知物体大小,与物体形成的视角有关,视角越大,物体在视网膜上所成的像就越大;视角的大小与物体的大小及距离物体的远近有关。
[八上,P80] 如图(甲)所示,远处物体的像成在视网膜的　 　面,是由于晶状体太　 　,折光能力太　 　,造成　 　视眼,需要戴
　 　透镜矫正;如图(乙)所示,近处物体的像成在视网膜的　 　面,由于晶状体太　 　,折光能力太　 　,造成　 　视眼,需要戴
　 　透镜矫正。
前
厚
强
近
凹
后
薄
弱
远
凸
望远镜和显微镜
目镜和物镜:靠近　 　的透镜叫做目镜,靠近　 　的透镜叫做物镜。
眼睛
被观察物体
显微镜 望远镜
物镜 相当于幻灯机 相当于照相机
目镜 相当于放大镜 相当于放大镜
[八上,P82] 望远镜的物镜和目镜都是　 透镜,物镜相当于　 　,其作用是使远处的物体在焦点附近成　 　的实像,目镜相当于
　 　,其作用是把这个像放大。
凸
照相机
缩小
放大镜
透镜对光的作用
炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为这瓶水( )
A.相当于一个凸透镜,会聚光线
B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线
D.相当于一个凹透镜,发散光线
A
如图所示是透镜对光的作用,其中正确的是( )
B
凸透镜成像规律及应用
(2021常德)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距范围为7.5 cmB.光屏上成倒立、放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
A
[一题多问]
1.小明利用上图的实验器材继续进行实验探究,测量出物距u和像距v的数据,并绘制成如图所示的图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距f=20 cm
B.当物距u=8 cm时,成正立、放大的虚像,放大镜利用了这条规律
C.当物距u=30 cm时,成倒立、缩小的实像,幻灯机利用了这条规律
D.物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜15 cm
处移动过程中,所成的像会逐渐变小
B
2.小明实验完毕后,将凸透镜正对太阳光,在透镜另一侧10 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前15 cm处,则可在透镜另一侧光屏上得到倒立、　 　的实像,利用此原理工作的光学仪器是　 　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
放大
投影仪
视力及其矫正
小明是近视眼,爷爷是老花眼,在(甲)、(乙)示意图中,　 　.图是小明眼睛的成像示意图,矫正需配戴眼镜的镜片应选用　 　[选填“(丙)”或“(丁)”]。爷爷想看书,小明应拿图(戊)中的　 　(选填“A”或“B”)眼镜给他。
(乙)
(丙)
A
[衍生子题]
善于观察的小明发现,张老师上课时,观察远处的同学时要摘下眼镜,而看近处的课本时,又要戴上眼镜。这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。张老师的眼睛属于　 　(选填“近视眼”或“远视眼”)。如图所示的是一种新型眼镜,这种眼镜的镜片分上下两个区,A区厚薄均匀,B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过　 　(选填“A区”或“B区”)看远处同学,再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。
远视眼
A区
实验　探究凸透镜成像的规律
(2022年课标必做实验)
[实验器材]
带刻度的光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。
[实验装置]
[设计与进行实验]
1.实验时,蜡烛的烛焰、凸透镜的中心和光屏中心要在　 　,使像成在光屏的正中央。
2.用平行光垂直照射凸透镜,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即为　 　。
3.光屏承接不到像的可能原因:
(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在　 　高度;
(2)蜡烛在　 　处不成像;
(3)蜡烛在　 　之内成虚像,用光屏承接不到;
同一高度
焦距
同一水平
一倍焦距
一倍焦距
(4)蜡烛到光屏的距离太短(光具座太短)。
4.光屏移动方向的判断:成实像时,若蜡烛靠近凸透镜,则光屏　 　凸透镜;若蜡烛远离凸透镜,则光屏　 　凸透镜,即成实像时有“物近像远”的特点。
5.用纸板遮住凸透镜的一部分,光屏上的像会变　 　,但像仍然
　 　。
6.如果烛焰的像成在光屏的上方,其原因可能是烛焰太低或凸透镜太高或光屏太低,对应三种调整方法:
(1)将蜡烛向　 　移动;
远离
靠近
暗
完整
上
(2)将凸透镜向　 　移动;
(3)将光屏向　 　移动。
[实验结论]
1.成实像时(u>f),物距减小,像距　 　,像变　 　;物距增大,像距　 　,像变　 　。
2.成虚像时(u下
上
增大
大
减小
小
虚
例某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)由图(甲)可知,该凸透镜的焦距是　 　cm。
(2)实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上像的位置偏 高,说明此时烛焰处于透镜主光轴的　 　(选填“上”或“下”)方;要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度,使它们的中心在同一高度,目的是
　 　,调整后,光屏上恰好得到倒立、等大的像,此时光屏和蜡烛之间的距离是　 　cm。
10.0
下
使像成在光屏的中央
40
(3)如图(乙)所示,此时人眼应该在　 　(选填“A”“B”或“C”)处才能观察到蜡烛的像。
(4)接着该小组同学调节装置如图(丙)所示,发现光屏上得到一个倒立、
　 　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的
　 　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理。
(5)保持图(丙)中凸透镜位置不变,当向左移动蜡烛时,应该向　　(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像。
B
放大
投影仪
左
(6)实验中,燃烧的蜡烛在不断变短,光屏上的像会　 　(选填“向上”或“向下”)移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的办法:　 　。
(7)如图(丙)所示,将蜡烛和光屏位置互换以后,光屏上　 　(选填“能”或“不能”)成清晰的像。
(8)光屏上得到烛焰清晰的像时,小明不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上　 　。
A.会有指尖的像 B.会出现指尖的影子
C.烛焰的像暗了一些
向上
将凸透镜位置下调
能
C
(9)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板尽可能靠近烛焰,并挡住烛焰的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到　 　。
A.烛焰像的下半部分 B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗 D.烛焰完整的像,像的亮度不变
(10)撤去蜡烛,调节光屏,发现在光屏上出现了窗外远处彩灯的像,则此时光屏与凸透镜的距离在　 　。
A.一倍焦距以内
B.一倍到二倍焦距之间
C.二倍焦距以外
A
B
(11)透镜位置不变,若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜8 cm的地方,我们能看到的像是下图中　 　(填序号)。
(12)如图(丁)所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是　 　(选填“近视”或“远视”)眼镜。
A
近视
(13)如图(丙)所示,保持蜡烛和透镜的位置不变,换用一个焦距
　 　(选填“小一些”或“大一些”)的凸透镜,向右适当移动光屏,会在光屏上再次得到清晰的像。
大一些

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