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(共20张PPT)
第五章　透镜及其应用
第1节　透镜
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.5　了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用. 1．知道什么是凸透镜和凹透镜.
2．知道透镜的主光轴、光心、焦点、焦距及透镜对光的作用.
3．学会用凸透镜和凹透镜的特殊光线进行光路作图.(重点)
　　　　 凸透镜和凹透镜
1．两种薄透镜
(1)凸透镜(图甲)：中间______、边缘______的透镜.
(2)凹透镜(图乙)：中间______、边缘______的透镜.
厚
薄
薄
厚
2．透镜的两个概念
(1)主光轴(简称主轴)：通过透镜两个球面球心的直线叫作主光轴.如图中的CC'.
(2)光心：透镜的中心，主轴上的特殊点.如图所示.
　　　　[物理观念]单反相机镜头由多种光学器件组成，其中较为重要的是透镜组，如图所示透镜组中属于凹透镜的是(　　)
A．①
B．②
C．③
D．④
B
　　　　透镜对光的作用
演示实验：透镜对光的作用.
实验操作：(1)如图甲所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向.
(2)如图乙所示，让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向.
甲　　　　　　　　　　 乙
实验结论：(1)凸透镜对光有_______作用，凹透镜对光有______作用.
(2)过光心的光线传播方向___________(选填“改变”或“不改变”).
会聚
发散
不改变
　　　　[科学思维]在下列虚线框中放入适当的凸透镜或凹透镜，使光路图成立.其中放入凹透镜的是(　　)
A．甲和丁 B．乙和丁
C．丙和丁 D．乙和丙
D
　　透镜的“会聚”和“发散”作用均是折射光线相对于入射光线而言的.凸透镜会聚光线，使折射光线更偏向主光轴；凹透镜发散光线，使折射光线更偏离主光轴.
变式1　[物理学与日常生活]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__________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)，对太阳光有_______(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
　　　　 焦点和焦距
1．焦点(F)
(1)跟主轴平行的光，通过凸透镜后________在主轴上的一点，叫作凸透镜的焦点，如图甲所示.
(2)跟主轴平行的光，通过凹透镜后发散，发散光线的______________
也会在主光轴上会聚成一点，叫凹透镜的虚焦点，如图乙所示.
甲　　　　　　　　 　乙
会聚
反向延长线
2．焦距(f)：焦点到凸透镜光心的距离叫作________.
3．凸透镜的两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距________.
注意：当凸透镜的口径相同时，透镜中间越厚，对光的折射能力越_____，会聚作用越_____，焦距越______.如图所示.
焦距
相等
强
强
短
　　　 [传统文化](2023·襄阳)西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生.”其中“削冰令圆”是把冰削成_____透镜；“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的________上.
凸
焦点
　　　　三条特殊光线的作图
　　　　在图中画出光通过透镜后的光路图.
如图所示
答案图
如图所示
答案图
变式2　如图所示，请完成图中两条光线的折射光路.
如图所示
答案图
如图所示
答案图
　　　　 　1.凸透镜的三条特殊光线(如图甲所示)：
(1)通过光心的光线，其传播方向不改变.
(2)平行于主光轴的光线， 经凸透镜折射后通过焦点射出.
(3)从凸透镜焦点射出的光线，折射后平行于主光轴射出.
甲
2．凹透镜的三条特殊光线(如图乙所示)：
(1)通过光心的光线，其传播方向不改变.
(2)平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后发
散，发散光线的反向延长线通过本侧的虚焦点.
(3)对准对侧虚焦点入射的光线，折射后平行于主光轴射出.
记忆口诀：“平主过焦，过焦平主，过心不变”.
乙
　　　　　粗略测量凸透镜的焦距
把凸透镜________太阳光，调整凸透镜到纸面的距离，直到出现一个最小、最亮的光斑，该光斑的位置就是透镜的_______.用刻度尺测量焦点到透镜光心的距离，就是这个凸透镜的焦距.
正对
焦点
　　　　 (2023·南宁兴宁区月考)如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知，凸透镜对光具有_______作用，该凸透镜的焦距是_______cm.
会聚
11.0(共23张PPT)
第五章　透镜及其应用
章末复习
透
镜
及
其
应
用
透
镜
及
其
应
用
透
镜
及
其
应
用
　　　　透镜
1．[物理观念]如图所示，一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是(　　)
A．①②都是凸透镜
B．①③对光具有会聚作用
C．②③对光具有发散作用
D．只有①对光具有会聚作用
B
2．[物理学与日常生活](2023·百色田阳区期末)在森林里不允许随地丢弃透明饮料瓶，这是由于雨水进入瓶后相当于一个_______镜，它对太阳光有_______作用，可能导致森林火灾.
3．如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点，取走透镜后，光会聚于B点，则该透镜对光起到________(选填“会聚”或“发散”)作用，是____透镜.由此说明，光经过
某透镜后会聚于一点，该透镜_________(选填
“一定”或“不一定”)是凸透镜.
凸透
会聚
发散
凹
不一定
　　　 　生活中的透镜
4．下列关于放大镜、投影仪和照相机的说法错误的是(　　)
A．它们都是利用凸透镜成像的
B．用照相机拍照时，景物在二倍焦距以外
C．投影仪必须放在二倍焦距以外
D．用放大镜看书，书与透镜的距离应小于一倍焦距
C
5．用照相机给某人照相时，如果已经照完一张全身的像以后，想再照一张半身像，(底片大小不变)则应(　　)
A．把照相机远离被照人，同时暗箱拉长
B．把照相机远离被照人，同时缩短暗箱
C．把照相机与被照人靠近些，同时缩短暗箱
D．把照相机与被照人靠近些，同时拉长暗箱
D
　　　 　凸透镜成像规律及应用
6．(2024·钦州一模)如图所示，小明在实验室探究凸透镜成像规律的过程中，烛焰在光屏上刚好成清晰的像，下列说法正确的是(　　)
A．透镜的焦距是20 cm
B．此时光屏上成倒立、缩小的
实像，与照相机成像原理相同
C．蜡烛烧短了，将光屏下移可使像成在光屏中央
D．将蜡烛移至40 cm刻度处，移动光屏，光屏上不能呈现像
D
7．[科学思维](2024·玉林期末)如图是研究凸透镜成像规律的实验原理图.实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_______高度.若在凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到清晰缩小的实像.则蜡烛可能对应置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的____点处.
同一
a
　　　　 眼睛和眼镜
8．人的眼睛相当于一架活的照相机，晶状体相当于照相机的镜头，视网膜相当于底片.无论看远处还是近处的物体，视网膜上所成的像都是倒立、_______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像.一位老奶奶看报纸时，要把报纸拿远才能看清报纸上的字，说明老奶奶的眼睛属于_________(选填“近视眼”或“远视眼”).
缩小
远视眼
9．(2023·甘孜)如图所示，患近视的同学看远处物体时，成像在视网膜前，要使像成在视网膜上，人应该_______(选填“靠近”或“远离”)物体，或者佩戴一个由合适的_____(选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜.
靠近
凹
　　　　 制作望远镜
10．下列关于望远镜的说法不正确的是(　　)
A．所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的
B．望远镜的物镜直径越大，越容易观察到较暗的星球
C．我们通过望远镜看到的远处的汽车是虚像
D．望远镜的物镜成缩小的实像
A
11．项目学习小组在“制作望远镜”活动中选择了两块透镜，将其中一块透镜正对太阳光，观察到地面上出现了明亮的光斑，如图所示.下列说法中正确的是(　　)
A．该透镜是凹透镜
B．该透镜对光具有发散作用
C．该透镜可用来制作望远镜的物镜
D．可以使用这种透镜来矫正近视眼
C
12．[物理学与社会发展](多选题)(2023·潍坊)2023年2月，哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示.若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是(　 　)
A．掩膜上的电路图在硅片上成实像
B．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C．硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内
D．要减小硅片上的像，需将掩膜向下移动
AB
13．(多选题)(2023·广西模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏固定位置如图所示，此时在光屏上得到一个清晰的像.下列说法正确的是(　 　)
A．此时在光屏上成的像是倒立、放大的实像
B．只将凸透镜向右适当移动一段距
离，仍可在光屏上得到一个清晰的像
C．将蜡烛和光屏分别远离凸透镜适
当距离，可在光屏上得到倒立、等大的实像
D．在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜镜片，仍想在光屏上得到清晰的像，需将光屏向右移
AB
　　　 探究凸透镜成像的规律
典例　[科学探究]如图所示，小明做探究凸透镜成像规律的实验.
(1)为了便于观察，本实验应在光线较_____(选填
“亮”或“暗”)的环境中进行.
(2)如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，
此时光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透
镜的焦距f＝_______cm.
暗
10.0
(3)小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座如图乙所示的位置上，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、________的实像，生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的.
放大
投影仪
(4)小明做实验时不小心用手挡住凸透镜的上半部分，则光屏上_____(填字母).
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像变小了
D．烛焰的像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
D
(5)保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，则人眼在图中____(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像.
B
(6)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了.将蜡烛向凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是_______(选填“近视”或“远视”)眼镜.
远视
【拓展创新】
(7)小明在用蜡烛作为光源完成探究凸透镜成像规律的实验后，发现实验中存在蜡烛火焰飘忽不定，像与物的大小对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列改进，创新点如图丁所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在有均匀格子的面板上制作字母“F”状的LED灯代替蜡烛；光屏上有同样的均匀格子.
丁
请分析创新后实验装置的优点：①可以直接读出物距以及_______；②光屏上成的像更清晰、______；③从光屏上可以准确得出像与物的_____关系.
像距
稳定
大小(共11张PPT)
第五章　透镜及其应用
第5节　跨学科实践：制作望远镜
课程标准(2022年版) 本节要点
5.2　物理学与工程实践. 1．知道望远镜的构造.
2．掌握望远镜的工作原理.(重点)
3．了解跨学科实践的过程，发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的综合能力、动手实践操作的能力.
　　　 　望远镜的结构及原理
1．图甲是开普勒望远镜的结构图，根据图乙所示的光路图分析可知：望远镜的物镜相当于__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)，使远处的物体在目镜焦点附近成________、________的______像；望远镜的目镜相当于_________，成
_______、_______的_____像.
2．望远镜的物镜的焦距要______目镜的
焦距，其放大倍率为______.
甲　　　　　 　乙
照相机
倒立
缩小
实
放大镜
正立
放大
虚
大于
　　 　[物理观念]如图所示，小明同学用两只焦距不同的放大镜一前一后放在眼前观察远处的物体，则下列说法中正确的是(　　)
A．两只放大镜对物体进行了两次放大
B．两只放大镜组合在一起相当于一架望远镜
C．两只放大镜组合在一起相当于一台投影仪
D．将两只放大镜的位置对换后，观察同一物
体的大小是相同的
B
变式1　(2023·南宁期末)如图所示，小明用两个焦距不同的凸透镜模拟望远镜观察远处的物体，其中离眼睛较远的凸透镜可使远处物体成________(选填“虚像”或“实像”)，较近的凸透镜相当于生活中的_________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).
实像
放大镜
　　　　 视角
1．视角
从眼的中心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角.如图所示，物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成的像越大，眼睛看物体就越清楚.
2．用“视角”解释一些光学现象
(1)望远镜的物镜使远处物体所成的像在焦点附近，目镜再次把像______，从而增大_______，因此可以看清远处的物体.
(2)人照镜子时会有镜中像“近大远小”的感觉，那是由于人面镜，缩小了像到人眼的距离，增大了_______，看起来像变_____了.
放大
视角
视角
大
　　　　 [科学思维]人眼在观察某一事物时，物体在视网膜上所成像的大小是由视角决定的.如果视角大，物体在视网膜上成的像就大，眼睛所看到的物体就大.下面四种物体，眼睛感觉最高的是(　　)
A．20 m远的1.7 m高的人
B．40 m远的1.7 m高的竹竿
C．20 m远的1.7 m高的栏杆
D． 18 m远的1.7 m 高的小树
D
变式2　如图所示，同一物体，离人眼较远时，视角较______；离人眼较近时，视角较______.(均选填“大”或“小”)
小
大
　　　　制作望远镜
　　　　[物理学与工程实践]图甲是某天文爱好者通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图.下列关于该自制望远镜的说法正确的是(　　)
A．他通过纯手工磨制的镜片是凹
透镜
B．看到8亿公里外的木星只利用了
光沿直线传播
C．物镜比目镜的焦距较长、直径较大
D．木星到物镜的距离u满足f＜u＜2f(f为物镜的焦距)
C
变式3　(多选题)小阳学习了望远镜的原理之后，自己动手制作了一个望远镜，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20 cm，目镜的焦距为5 cm.经过不断的调试，他看到了远处物体最大最清晰的像(成像原理的光路图如图乙所示).下列说法正确的是(　 　)
A．远处的物体经过
物镜成像在物镜的焦
点附近
B．眼睛看到的是远
处物体的倒立的实像
C．此时物镜和目镜之间的距离约为25 cm
D．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置
ACD(共14张PPT)
第五章　透镜及其应用
第4节　眼睛和眼镜
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.5　了解凸透镜成像规律的应用. 1．知道眼睛的成像原理.
2．掌握近视眼的成因及矫正.(重点)
3．掌握远视眼(老花眼)的成因及矫正.(重点)
　　　　 眼睛
1．眼睛的成像原理
观察如图所示的眼睛结构模型，对比照相机成像时的情况，分析眼睛视网膜上成的像.
分析：人的眼睛好像一架_________(选填“照相机”或“投影仪”)，它的晶状体和角膜共同作用相当于一个______(选填“凸”或“凹”)透镜，它能把来自物体的光________(选填“会聚”或“发散”)到视网膜上，形成________(选填“正立”或“倒立”)、_______(选填“放大”或“缩小”)的________(选填“实像”或“虚像”).正常的眼睛通过调节使像都成在_________上.
照相机
凸
会聚
倒立
缩小
实像
视网膜
2．近点、远点和明视距离
(1)依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫作______
和_______；正常眼睛的远点是________，近点在大约_____cm处.
(2)正常眼睛观察近处物体最清晰又不疲劳的距离叫作明视距离，明视距离大约是_____cm.
远点
近点
无限远
10
25
3．眼睛的成像调节
如图所示，看近处的物体时，睫状体收缩，使晶状体变________(选填“厚”或“薄”)，对光的偏折能力变______(选填“大”或“小”)，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体.当看远处的物体时，睫状体拉伸，使晶状体变___(选填“厚”或“薄”)，对光的偏折能力变_____(选填“大”或“小”)，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体.
厚
大
薄
小
　　　　[物理观念]人的眼球结构如图所示，眼睛的成像原理跟_____ (选填“凸”或“凹”)透镜类似，其中_________相当于光屏.
凸
视网膜
　　　　 远视眼、近视眼的成因及矫正
特点 成因 原理图 矫正 矫正图
近 视 眼 看不清___ 处物体. 晶状体太____，折光能力太__，或眼球在前后方向上_______，成像在视网膜_____. 近视眼应佩戴________制成的眼镜.
远
厚
强
太长
前
凹透镜
特点 成因 原理图 矫正 矫正图
远 视 眼 看不清__处物体. 晶状体太____，折光能力太____，或眼球在前后方向上______，成像在视网膜____. 远视眼(老花眼)应佩戴______ 制成的眼镜.
近
薄
弱
太短
后
凸透镜
　　　　 (2023·北海期末)每年6月6日是全国“爱眼日”，这是提醒大家关注眼睛健康的国家节日.图______(选填“甲”或“乙”)表示近视眼的光路示意图，应佩戴______(选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜进行矫正.
乙
凹
变式　(2023·崇左江州区期末)如图是来自眼球近处某点的光经晶状体到达视网膜的示意图.下列说法中正确的是(　　)
A．图中为近视眼的成因，应佩戴凸透镜纠正
B．图中为近视眼的成因，应佩戴凹透镜纠正
C．图中为远视眼的成因，应佩戴凸透镜纠正
D．图中为远视眼的成因，应佩戴凹透镜纠正
C
　　　　　 近视眼的晶状体变厚，看远处物体时成像在视网膜前，要佩戴对光有发散作用的凹透镜，使所成的像后移；远视眼的晶状体变薄，看近处物体时成像在视网膜后，要佩戴对光有会聚作用的凸透镜，使所成的像前移.
　　　 　[科学探究](2023·河池都安县模拟)在探究近视眼的矫正课外实验中：
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸取水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、________的_____像.
缩小
实
(2)向水凸透镜内_______(选填“注入”或“吸取”)适量水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了.
①若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像.说明近视眼将远处的物体成像在视网膜_____(选填“前”或“后”)；
②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像.说明近视眼镜是_____透镜.
注入
前
凹(共19张PPT)
第五章　透镜及其应用
第2节　生活中的透镜
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.5　了解凸透镜成像规律的应用. 1．了解凸透镜在日常生活中的应用.
2．初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点.(重点)
3．能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征.(难点)
　　　　 照相机
演示实验：制作简易照相机并探究其成像特点.
已知照相机的成像原理是：来自物体的光经过照相机的
镜头后，会聚在______上，形成物体的像.
操作：用凸透镜、两个纸筒和半透明薄膜制作一个简易照相机模型(如图甲所示).在较暗的室内，把凸透镜对着较明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和薄膜之间的距离，直到薄膜上出现清晰的像.
甲
胶片
分析：(1)照相机的镜头相当于一个_______镜.
(2)根据光路，请在图乙的括号中标出物体AB在胶片上所成的像A'B'的字母.
(3)分析光路可知，照相机成的像是_____立、_______的实像，像与物体在透镜的____侧.
乙
凸透
倒
缩小
异
B
A
　　　　[物理观念](回归教材)照相机的镜头由一组透镜组成，相当于一个_________；如图所示，照相机成________、_______的像.
凸透镜
倒立
缩小
变式1　[物理学与社会发展]购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描等操作确认相关信息后，即可迅速完成交易.“刷脸”支付过程中，摄像头相当于_____(选填“凸”或“凹”)透镜，面部经摄像头成____立、______ (选填“缩小”“等大”或“放大”)的像.
凸
倒
缩小
　　　　 投影仪
演示实验：如图所示，把投影仪上的平面镜取下，投影片放到载物台上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像.观察像的大小、正倒.
分析：(1)投影仪的镜头相当于一个__________.
(2)根据光路，请在括号中标出投影片上图案
AB在天花板上所成的像A'B'的字母.
凸透镜
B
A
(3)分析光路可知，投影仪成的像是_____立、______的实像，像与投影片在透镜的____侧.
(4)我们在天花板上要看到投影片上图案的正立的像，应该_______(选填“正立”或“倒立”)放置投影片.
倒
放大
异
倒立
　　　 　如图所示，投影仪是教学中常用的设备.下面关于投影仪的叙述中不正确的是(　　)
A．为了使屏幕上成正立的物体，
应将投影片倒插
B．屏幕表面粗糙，有利于光发
生漫反射
C．物体在屏幕上所成的像是一个放大的像
D．投影仪中的凹面镜对光起发散作用
D
变式2　(2023·来宾期末)放映幻灯片时，要使银幕上出现放大的“F”字母，那么幻灯片正确的放法应该选择(　　)
D
A　　 　 B　　 C　　　 　 D
　　　　 放大镜
学生实验：如图甲所示，把放大镜放在物体与眼睛之间，
适当调节放大镜与物体的距离，观察像的大小、正倒.
分析：(1)放大镜是一个__________.
(2)通过观察现象可知，放大镜成的像是_____立、________的虚像，像与物体在透镜的_____侧.
(3)调节：将放大镜稍稍远离物体，看到像变_____；将放大镜稍稍靠近物体，看到像变_____.
甲
凸透镜
正
放大
同
大
小
拓展：生活中的“放大镜”.
(1)从侧面看，球形鱼缸中的鱼变大了(如图乙所示).
(2)对体温计读数时看到水银柱变粗了(如图丙所示).
乙　　　　　　　 丙
　　　 　[物理学与日常生活]常见体温计的分度值为0.1 ℃，由此可知体温计的测量结果比实验室温度计更精确.但由于液柱太细难以准确读数，所以体温计具有特殊构造，其横截面如图所示，a为向外凸起的弧形玻璃面，要看清体温计中液柱的位置就应沿______(选填“A” “B”或“C”)方向观察，这是因为体温计在设计时
应用了_________(选填“照相机”“投影仪”或“放
大镜”)的原理.
A
放大镜
变式3　[物理学与社会发展]2024年4月25日20时59分，“神舟十八”号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步.王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪.他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是(　　)
A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像
B
　　　　 实像和虚像
阅读教材中“实像和虚像”的内容，完成下面的表格.
实像 虚像
成 因 由________光线会聚而成. 由实际光线(反射光线或折射光线)的______________相交而成.
效 果 光屏_____(选填“能”或“不能”)呈现、底片能记录、人眼能看到. 光屏_________(选填“能”或“不能”)呈现、底片不能记录、人眼能看到.
实际
反向延长线
能
不能
实像 虚像
正倒 倒立 正立
举例 照相机、投影仪成像，小孔成像. 放大镜成像、平面镜成像、光的折射成像.
　　　　 如图所示，夏天的清晨，草地或树木上露珠下面的叶脉看起来比较大，这时露珠的作用相当于__________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)，此时形成的像是______(选填“实”或“虚”)像.
放大镜
虚
变式4　(多选题)(2023·贵港平南县期末改编)关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是(　 　)
A．放大镜成正立、放大的虚像
B．照相机成正立、缩小的实像
C．投影仪成倒立、放大的实像
D.平面镜成正立、等大的实像
AC(共18张PPT)
第五章　透镜及其应用
专题二　透镜作图
作图要求：1．作图时，实像和光线用实线，虚像和辅助线用虚线.
2．保留作图痕迹.
　　　 凸透镜、凹透镜的三条特殊光线作图
　　　 (2024·玉林北流市期末)如图所示，请画出入射光线经凸透镜后的折射光线.
如图所示
答案图
变式1　如图所示，请完成图中光线通过透镜前或后的光路.
如图所示
答案图
如图所示
答案图
　　　　　凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的光路
1．入射光线平行于主光轴，折射光线或其反向延长线过焦点.
2．入射光线过焦点，或入射光线的延长线过虚焦点，折射光线平行于主光轴.
3．过光心的光线，不改变传播方向.
记忆口诀：“平主过焦，过焦平主，过心不变”.
　　　　根据透镜对光线的作用选填凸透镜或凹透镜
　　　　如图所示，图中画出了光线通过透镜前、后的方向，请你在虚线框内填上适当的透镜.
如图所示
答案图
变式2　[物理观念]如图所示，F是凸透镜的焦点，图中画出了光线通过两个透镜的情形，请画出对应的入射光线，并在虚线框内画出适当的透镜.
如图所示
答案图
　　　 　　判断要填凸透镜还是凹透镜的方法(以典例2为例)
1．延长入射光线，判断入射光线的传播趋势.(如图甲所示)
2．对比折射光线相对于入射光线的传播趋势，折射光线有会聚趋势时填凸透镜，折射光线有发散趋势时填凹透镜.(如图乙所示)
甲　　　　　　 　　　　　　　乙
　　　　近视眼、远视眼的特征光路及矫正光路
　　　　 [科学态度与责任]现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕容易导致视力下降.如图为近视眼睛的成像光路图，为了矫正它，请你在虚框内画出所用透镜的符号.
如图所示
答案图
变式3　(2023·防城港防城区模拟)如图所示，请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光经晶状体折射后对应的光线.
如图所示
答案图
　　　 　　判断近视眼、远视眼所戴眼镜类型
1．先根据光路判断是近视眼还是远视眼.
2．近视眼选用凹透镜矫正，远视眼选用凸透镜矫正.
　　 　 透镜成像规律作图
　　　　 [科学思维](2024·柳州鹿寨县期末)如图为凸透镜成像的一种情况，其中AB是物体，请作出物体AB经过凸透镜折射后所成实像A'B'的位置.
如图所示
答案图
变式4　(2024·钦州钦南区期末)如图所示，请画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S'的位置.
如图所示
答案图
　　　 　　透镜成像规律作图的一般步骤(以典例4为例)
1．从物体(A点)引一条平行于主光轴的光线，折射光线过凸透镜的焦点.(如图甲所示)
2．从物体(A点)引一条过凸透镜光心的光线，折射光线不改变传播方向.(如图乙所示)
3．两条折射光线的交点是A点通过凸透镜所成的像点A'，然后过A'作出像A'B'.(如图丙所示)
甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙
　　 　光学元件组合作图
　　　　(2024·贵港平南县期末)如图所示，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F，请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线.
如图所示
答案图
变式5　如图所示，光线经过平面镜反射后再射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数.
如图所示
答案图
变式6　请在图中画出入射光线经过凹透镜后的折射光线，再画出该折射光线经过凸透镜后的光路.
如图所示
答案图(共19张PPT)
第五章　透镜及其应用
第3节　凸透镜成像的规律(第1课时)
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.5　探究并了解凸透镜成像的规律. 1．掌握凸透镜的成像规律.(重点)
2．弄懂凸透镜的物距变化时，像距和像的变化规律.(难点)
3．通过分析实验数据，认识凸透镜成实像、虚像的条件.
　　　　探究凸透镜成像的规律
学生实验：探究凸透镜成像的规律.
猜想与假设：凸透镜所成像的大小、虚实、正倒可能跟_______有关.
实验器材：光具座、凸透镜(焦距f已知)、蜡烛、光屏等.
物距
实验步骤：(1)在光具座上由左至右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，如图所示.
(2)点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在____________上，目的是____________________.
同一高度
使像成在光屏中央
(3)将蜡烛移至离凸透镜2f以外(即u＞2f)的位置，点燃蜡烛，移动光屏直到光屏上出现清晰的蜡烛的像；记下蜡烛到凸透镜的距离(物距u)、像到凸透镜的距离(像距v)、像的性质(包括大小和正倒，以及与物相对于凸透镜的位置)，填入下面的表格.
(4)再分别把蜡烛移至2f处(即u＝2f处)、2f和f之间(即f＜u＜2f)、f处、f以内(即u＜f)，进行实验，观察光屏上能否成像并记录物距、像距及像的性质，将数据记录在下面表格中.
　　　　　像与物距的关系　　　　凸透镜的焦距f＝__________cm.
物距与焦 距的关系 物距 u/cm 像距 v/cm 像距与焦 距的关系 像的情况 正立/ 倒立 放大/缩 小/等大 实像/虚像 同侧/异侧
u＞2f
u＝2f
f＜u＜2f
u＝f
u＜f — —
评估与交流：若无论怎样左右移动光屏，光屏都承接不到清晰的像，可能的原因有：
(1)蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心不在____________上.
(2)蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，成虚像，光屏无法承接.
(3)蜡烛在凸透镜的__________，不成像.
(4)物距稍大于焦距，成像在极远处，光具座的长度有限，光屏无法移到该位置.
同一高度
焦点上
　　 　　　　　　　　　凸透镜成像时的结论
1．一倍焦距是成实像与虚像的分界点，二倍焦距是成放大像与缩小像的分界点.
记忆口诀：一焦分虚实，二焦分大小.
2．实像都是倒立的，且物与像在透镜的异侧；虚像都是正立的，且物与像在透镜的同侧.
记忆口诀：同正虚，异倒实.
3．成实像时，比较物距和像距，判断成像性质，如图所示：
①u＞v时，成倒立、
　缩小的实像　
②u＝v时，成倒立、
　等大的实像　
③u＜v时，成倒立、
　放大的实像
拓展：凸透镜成像实验的进一步探究
(1)如图所示，调节物距使f＜u＜2f，调节光屏使其上面成清晰的像，用纸遮住凸透镜的上半部分，观察成像情况：光屏上看到的像_______ (选填“完整”或“不完整”)，亮度_____(选填“不变”或“变暗”).
完整
变暗
(2)调节物距使f＜u＜2f，调节光屏使其上面成清晰的像，用记号笔在凸透镜上画一条“虫子”，观察成像情况：光屏上______(选填“能” 或“不能”)看到“虫子”的像.
(3)调节物距使f＜u＜2f，调节光屏使其上面成清晰的像，保持凸透镜的位置不变，互换蜡烛和光屏的位置，如图所示，观察成像情况：在光屏上看到_________(选填“倒立”或“正立”)、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像.
不能
倒立
缩小
(4)如图所示，实验过程中，蜡烛越烧越短(或把蜡烛向下移)，发现像不在光屏的中央，应如何调节蜡烛、凸透镜和光屏，使像成在光屏的中央？答：将蜡烛向______移动，或者凸透镜向______移动，或者光屏向______移动.(均选填“左”“右”“上”或“下”)
上
下
上
　　　　 小明同学在探究凸透镜成像规律的实验中，选用了焦距未知的凸透镜.
(1)小明想测量凸透镜的焦距，将平行光______凸
透镜，移动光屏，直至在光屏上形成一个最小、
最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为
________cm.
(2)为使凸透镜所成的像便于观察，该实验的环境应该较________(选填“暗”或“亮”).
正对
10.0
暗
(3)将_______(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛、光屏分别放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使________(选填“蜡烛”或“烛焰”)和光屏的中心位于凸透镜的__________上，这样做的目的是使像呈现在_____________.
(4)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后，发现无论怎样移动光屏，都不能在光屏中心得到清晰的像，其原因可能是___________________________________________________________
__________(写出一条即可).
点燃
烛焰
主光轴
光屏的中央
烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度(或物距小于等于一倍
焦距等)
(5)小明按照实验步骤做了四次实验，下表是他记录的实验数据.
表格中①处应填_____________________，②处应填_____.
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 40 13 ①
2 20 20 倒立、等大的实像
3 ② 40 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
倒立、缩小的实像
13
(6)如图乙所示，在光屏中央恰好得到清晰的像，则像应为图丙中的____(选填“1”“2”“3”或“4”).
3
(7)在第(6)问的基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍然有清晰的像，像的大小变______，判断的依据是__________________________.
(8)如图丁所示，烛焰通过凸透镜成正立的像时，人眼在图中_____处能观察到烛焰的像.
小
光折射时，光路是可逆的
B
【实验拓展】
(9)由于实验时间较长，烛焰的像即将超出光屏的上边缘，这时可以向上移动_______________，使像呈现在光屏中央.
蜡烛(或光屏)
(10)当光屏上成清晰的像时，如果用遮光板挡住凸透镜的上半部分，观察光屏时，会在光屏上看到_____(填字母).
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
(11)如果有一只蚊子突然飞来停在凸透镜的左侧面上，则光屏上_____ (选填“会”或“不会”)出现蚊子的像，原因是___________________
_________________________________.
C
不会
蚊子到凸透镜的距
离小于焦距，成正立、放大的虚像(共22张PPT)
第五章　透镜及其应用
第3节　凸透镜成像的规律(第2课时)
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.5　了解凸透镜成像规律的应用. 1．进一步理解凸透镜成像的规律.
2．了解凸透镜成像规律的应用.(重点)
3．凸透镜成像规律实验的改进.(难点)
　　　　 凸透镜成像规律
回忆上一课时的实验，总结归纳凸透镜的成像规律，完成下列表格.
物距 像的性质 像距 物、像的位置关系 应用
虚/实 大/小 正/倒 u＞2f 实像 ______ 倒立 _________ _______ __________
u＝2f 实像 等大 倒立 v＝2f 异侧 测焦距
f＜u＜2f ______ ______ ______ _______ 异侧 __________
缩小
f＜v＜2f
异侧
照相机
实像
放大
倒立
v＞2f
投影仪
物距 像的性质 像距 物、像的位置关系 应用
虚/实 大/小 正/倒 u＝f 不成像 测焦距
u＜f _______ 放大 _______ v＞u ________ 放大镜
虚像
正立
同侧
　　　　 (多选题)(2023·贵港覃塘区期末)在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距v之间的关系图像如图所示，下列说法正确的是(　 　)
A．该凸透镜的焦距是16 cm
B．当u＝8 cm时，在光屏上无法成像
C．实验过程中移动光屏，只要光屏上观
察到像就可以直
接利用光具座上的刻度尺读取此时物距
所对应的像距大小
D．当物体从距凸透镜16 cm处移到10 cm
处的过程中，其所成像逐渐变大
BD
变式1　如图所示，此时烛焰在光屏上刚好成清晰的像，透镜不动，若将蜡烛移至40 cm刻度处，移动光屏，则在光屏上能观察到(　　)
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像
C．光屏上不能呈现像
D．正立、放大的实像
C
　　　　　　凸透镜成像规律的常考问题
1．焦距的测量(有聚焦法、等距法等).
2．凸透镜成像的规律应用.
(1)一焦分虚实，二焦分大小
(2)实像倒立异侧，虚像正立同侧
(3)物像同向移动，像距变大则像变大.成实像时，物近像远像变大.成虚像时，物近像近像变小.
　　　 (2024·柳州期末)如图所示，物体放在凸透镜前16 cm处时，在透镜另一侧的光屏上可成一个倒立放大的像.则凸透镜的焦距可能是(　　)
A．20 cm B．16 cm
C．10 cm D． 7 cm
C
变式2　[科学思维]张强同学在光具座上做探究凸透镜成像规律的实验，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像.由此判断，他所用凸透镜的焦距(　　)
A．一定大于20 cm
B．一定在10 cm到16 cm之间
C．一定小于8 cm
D．一定在8 cm到10 cm之间
D
求焦距范围的方法
第一步：由成像规律，找出物距、像距的不等式，如根据u＞v，可知成倒立、缩小的实像，由此可得不等式u＞2f、2f＞v＞f.第二步：把物距、像距u＝20 cm、v＝16 cm代入不等式中，可得20 cm＞2f、2f＞16 cm＞f.第三步：用数学方法解不等式，并合并结果，得8 cm＜f＜10 cm.
　　　　 凸透镜成像规律的三种应用
1．照相机
(1)照相机的成像原理：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，成像光路图如图所示.
(2)照相机成像的调节.
原理：物、像同向动，像距变大则像变大.
具体操作：①想将物体的像拍的大一些，则相机应该______(选填“靠近”或“远离”)物体，将相机镜头前伸(物距变小)，______(选填“增大”或“减小”)暗箱的长度(像距变大)；
②想拍物体的像小一些，则相机应该_____(选填“靠近”或“远离”)物体，将相机镜头后缩(物距变大)，______(选填“增大”或“减小”)暗箱的长度(像距变小).
靠近
增大
远离
减小
2．投影仪
(1)投影仪的成像原理：当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立、放大的实像，成像光路如图所示.
(2)投影仪成像的调节.
原理：物、像同向动，像距变大则像变大.
具体操作：①要使像变大，可_____投影片与镜头的距离，同时______屏幕与镜头的距离；②要使像变小，可_______投影片与镜头的距离，同时_______屏幕与镜头的距离.(均选填“增大”或“减小”)
减小
增大
增大
减小
3．放大镜
(1)放大镜的成像原理：当u＜f时，成正立、放大的虚像，成像光路如图所示.
(2)放大镜成像的调节.
原理：物、像同向动，像距变大则像变大.
具体操作：①要使像变大，放大镜应适当_______物体；
②要使像变小，放大镜应适当________物体.
远离
靠近
　　　　 (多选题)(2023·广西)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是(　 　)
A．此时成像特点与照相机
的相同
B．此时“水凸透镜”的焦
距为15.0 cm
C．调节“水凸透镜”的厚
度可改变其焦距
D．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动
CD
变式3　(2023·南宁宾阳县模拟)在探究凸透镜成像规律的过程中，小明同学用凸透镜观察到了如图所示的实验现象.下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是(　 　)
A．投影仪 B．放大镜
C．照相机 D.平面镜
A
　　　　　　凸透镜成像规律的三种应用
应用 物距、像距 成像特点 调节原理
照相机 u＞2f，f＜v＜2f 倒立、缩小、实像 物、像同向动，像距变大则像变大.
投影仪 f＜u＜2f，v＞2f 倒立、放大、实像 放大镜 u＜f，u＜v 正立、放大、虚像 　　　 　凸透镜成像实验的改进方案
回顾凸透镜成像实验过程中遇到的问题，比较下列三个实验方法的优点和缺点.
实验方案 优缺点
1 优点：取材方便，成本低.
缺点：①蜡烛成像不稳定；
②不方便读取物距和像距.
实验方案 优缺点
2 优点：①用LED灯作光源的优点是_____________；
②光屏带有方格的优点是__________________________.
缺点：不方便读取物距和像距.
3 凸透镜的位置是零刻度线，优点是_____________________.
成像更稳定
方便比较
像与物的大小关系
方便读取像距和物距
　　　　 [科学探究]在一次物理实验探究课上，某学习小组在探究凸透镜成像的规律实验中，进行了如下操作：
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在__________，目的是_______________________.
同一高度
使像能成在光屏的中心
(2)通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是_____cm.
(3)当蜡烛在如图乙所示位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像，生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的.
甲　　　　　 　　　乙
10
投影仪
(4)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受，经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源，其好处是_____________________________
___________.
(5)老师提供了“A”和“F”字母的LED灯光源，你认为应该选“_____”字母的光源.
成像稳定清晰(或污染小，答案
合理即可)
F

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