资源简介

学员班级：
年
级：
课
时
数：3课时学员姓名：
辅导科目：
学科教师：
教学主题
透镜和视觉
教学目标
熟练掌握凸透镜成像的特点；了解眼球的结构及各部分的功能及视力的矫正。
教学要点
重点：凸透镜成像规律难点：凸透镜成像规律的应用
授课日期及时段
教学过程
【作业讲评】【课堂导入】提问：大家知道水可以灭火，那大家知道水可以生火么？答案：让水结成凸透镜形状的冰，用冰来取火。【内容讲解】【知识点】眼和视觉：1.
透镜（1）透镜由玻璃等透明物质制成，光线经过透镜折射后，总是向透镜厚的一侧偏折。（2）凸透镜:中间厚边缘薄。如图所示，凸透镜中心的点O为光心，通过光心并与透镜垂直的直线AA’为主光轴。
( http: / / www.21cnjy.com )三条特征光线：平行于主光轴的光线经过凸透镜
( http: / / www.21cnjy.com )折射后，折射光线会聚于主光轴上一点F；称为焦点。焦点F到光心O的距离叫做焦距（f）。根据光路可逆，过焦点的光线经凸透镜折射后的光线将平行于主光轴。通过光心的光线，经过凸透镜后传播方向不发生改变。（3）凹透镜:中间薄边缘厚。如图所示，平行光经凹透镜折射后会向远离主光轴方向偏折。将折射光线反向延长会交于主光轴上一点，称为焦点，由于没有实际光通过，所以为虚焦点，凹透镜有两个虚焦点。
( http: / / www.21cnjy.com )三条特征光线：平行于主光轴的光线经过凹透镜
( http: / / www.21cnjy.com )折射后，折射光线的反向延长线经过虚焦点F；根据光路可逆，延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后的光线将平行于主光轴；通过光心的光线，经过凹透镜后传播方向不发生改变。2.
凸透镜成像规律
( http: / / www.21cnjy.com )（1）烛焰、凸透镜和光屏的中心要在同一高度上，使像成在光屏中央。（2）物距指的是物体到光心的距离。像距是指光屏到光心的距离。物距、像距与成像的特点之间的关系如下表：物距u
像距v像的情况倒立或正立放大、缩小或等大实像或虚像应用u＞2ff＜v＜2f倒立缩小实像照相机u=2fv=2f倒立等大实像f＜u＜2fv＞2f倒立放大实像放映机、光学投影仪u=f不成像u＜f不研究正立放大虚像放大镜
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( http: / / www.21cnjy.com )（3）物距与像距的关系：物距变大，像距缩小，像变小；反之，物距变小，像距变大，像变大。3.
眼睛和视觉限制
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( http: / / www.21cnjy.com )（1）眼睛的折光系统由角膜、房水、晶状体、玻璃体等构成。（2）视觉形成：光线→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层的视觉中枢。（3）近视和远视：近视成因：晶状体曲度过大或眼球前后径过长，像落在视网膜前方。矫正：佩戴凹透镜
( http: / / www.21cnjy.com )远视成因：晶状体曲度过小或眼球前后径过短，像落在视网膜后方。老年人的“老花眼”其实就是远视眼。
( http: / / www.21cnjy.com )矫正：佩戴凸透镜
( http: / / www.21cnjy.com )（4）盲点：视网膜上视神经传出的地方，无感光细胞。（5）爱护眼睛，保护视力：
( http: / / www.21cnjy.com )提倡“二要二不要”。读书和写字的姿势要正确，眼睛和书本的距离要保持在33厘米；连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，最好是看看远处的绿草和树木；不要在光线暗弱或直射的阳光下看书、写字；不要躺在床上或坐车、走路时看书。如果有灰尘或异物进入眼睛，千万不要用手乱揉，这样会磨损角膜，可用眼药水冲洗眼睛，使异物随眼药水和眼泪一起流出。【经典例题】例1.
请画出如图所示光路图的折射光线。
( http: / / www.21cnjy.com )解析：由于凸透镜有会聚作用，平行光线经
( http: / / www.21cnjy.com )过凸透镜折射后会聚于焦点，如图（A）所示。因为凸透镜焦点由实际光会聚而成，所以称为实焦点，凸透镜有两个焦点。而根据光路可逆可知，通过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴，如图（B）所示；通过光心的光线，经过凸透镜后传播方向不发生改变。如图（C）所示。答案：如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )变式巩固1：完成下列光路图答案：略例2：
在研究凸透镜成像规律实验中
( http: / / www.21cnjy.com )：（1）第一小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上，但在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因：
（2）第一、二组同学分别进行若干操作，并把实验数据准确记录在下表中，请分析以下数据，你能得到什么结论？（至少两条）第一小组第二小组凸透镜焦距/cm1414141416161616物距/cm2030406020304060像距/cm4726221880342722像的正倒倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立解析：（1）找不到清晰像主要原因有
( http: / / www.21cnjy.com )①三心不在同一高度上②成虚像③像距太大，光具座不够长。（2）分析表格可知：①焦距一定且成实像时，物距越大，像距越小②成实像且物距一定时，焦距越大，像距越大③物距大于一倍焦距时，成倒立实像。答案：（1）①烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度上；②蜡烛放在一倍焦距上或一倍焦距以内；③像距太大，光具座不够长，光屏承接不到清晰的像。（2）①焦距一定且成实像时，物距越大，像距越小；②成实像且物距一定时，焦距越大，像距越大；③物距大于一倍焦距时，成倒立实像。例3：小李同学沉迷于玩电脑游戏，近来发现黑板
( http: / / www.21cnjy.com )上的字有点看不清了，到医院检查后发现他的眼睛成像如图所示，请判断他的眼睛出了什么问题？该如何矫正？
( http: / / www.21cnjy.com )解析：根据检查得出的成像图
( http: / / www.21cnjy.com )，可以发现小李的眼睛出了问题，正常人是成像在视网膜上，而他成像在视网膜前了，说明得了近视眼。小李由于经常长时间玩游戏，眼部肌肉极度紧张，晶状体变凸，表面弯曲程度变大，使像成在视网膜前方，而长时间处于这种状态，睫状肌的调节能力就会变差，所以得了近视眼。由于成像在视网膜前，所以矫正的方法应该使像成的位置后移，所以应该佩戴对光线起发散作用的凹透镜。
答案：因为成像在视网膜前，所以是得了近视眼。矫正方法是佩戴凹透镜。变式巩固2：下图中表示近
( http: / / www.21cnjy.com )视眼成像情况的是
，应佩戴
矫正；表示远视眼成像情况的是
，应佩戴
矫正。答案：乙
凹透镜
甲
凸透镜例4.
请选择合适的光学器件放入图中的相应位置。
( http: / / www.21cnjy.com )解析：如图甲中入射光线是平行光，从图中发现经过光学器件后光线会聚了，说明这个光学器件具有会聚作用，由此可以判断应为凸透镜。如图乙中所示，当平行光入射时，经过光学器件后仍然为平行光，说明该光学器件不能使光会聚或者发散，但可以改变光的传播方向，由此可以判断应该为平面镜，又由于入射光线和反射光线的相交点即入射点，则可以找到两个入射点，将它们连起来就可以确定平面镜的位置了。答案：如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )变式巩固3：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。
( http: / / www.21cnjy.com )答案：解析：我们知道的光学元件一般有平
( http: / / www.21cnjy.com )面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种，其中平面镜对光的作用是能够改变光的传播方向；凸透镜和凹面镜对光有会聚作用；凹透镜和凸面镜对光有发散作用。将各图中的出射光与入射光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光而不是反射光；乙图中平行光入射，出射光是发散光，而不是反射光，注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了，只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生颠倒；丙图中，出射光与入射光都是平行光，只是光的传播方向发生了变化。
( http: / / www.21cnjy.com )例5.
当蜡烛位于凸透镜某一位置时，在
( http: / / www.21cnjy.com )镜的另一侧的光屏上得到一个倒立、放大的像，若保持镜的位置不变，把蜡烛和光屏的位置相互交换，则光屏上将出现一个
（
）A．倒立、放大的实像
B．倒立、缩小的实像C．倒立、等大的实像
D．得不到实像解析：对照物距、像距与成像的特点之间的关系表：物距u
像距v像的情况放大或缩小倒立或正立实像或虚像u＞2ff＜v＜2f缩小倒立实像u=2fv=2f相等倒立实像f＜u＜2fv＞2f放大倒立实像u=f不成像u＜f不研究放大正立虚像
我们可以发现要得到倒立、放大
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像距
v＞2f。保持镜的位置不变，交换蜡烛和光屏后，则物距为u＞2f，像距为f＜v＜2f
，所以得到的是倒立、缩小的实像。答案：B变式巩固4：
某同学将一枝点燃的蜡烛放在
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cm处时，在光屏上得到一个缩小的像，当蜡烛距透镜9
cm时，在光屏上得到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是　（
）A.10
cm
B.8
cm
C.6
cm
D.4
cm答案：B例6.
照毕业照时，发现有些同学没有进入镜头，为了使全班同学都进入镜头，应采取（
）A．人不动，相机离人远一些，镜头往里缩一些
B．人不动，相机离人近一些，镜头往里缩一些C．人不动，相机离人近一些，镜头向前伸一些
D．相机和镜头都不动，人站近一些解析：有人没有进入镜头说明成的像太大，为了使大家都进入镜头，需要使成的像小些，根据成像规律，要使像变小，则像距要变小，而物距要变大，所以应该使照相机离人远一点，镜头到底片的距离小一点，镜头往里缩一些。答案：A变式巩固5：
如下图所示，在探究凸透镜成像的实验中，F是凸透镜的焦点，a、b、c、d、e是放置点燃的蜡烛的五个位置。（1）蜡烛由b往d移动时，为使光屏上成清晰的像，光屏应往
移动（填“左”或“右”）。（2）蜡烛由c往b移动时，光屏上所成的像将逐渐
。（填“变大”、“变小”或“不变”）（3）如果想要用这一面凸透镜看到一个正立放大的虚像，蜡烛应放在
位置。答案：（1）左
（2）大
（3）a（F以内）变式巩固6：某实验小组在做“凸透镜成像”的实验时，记下了物距和像距的一些对应数据，并依次描点画出了如图5所示的图线。请你结合凸透镜成像规律观察分析图线，由此确定实验所用的凸透镜的焦距是
（
）A．30cm
B．10cm
C．40cm
D．无法确定
( http: / / www.21cnjy.com )答案：B【课堂小结】1.
我们要充分理解凸透镜和凹透镜的作图。2.
学会利用凸透镜成像规律对应用实例进行分析。3．能运用眼球的结构和折光系统分析近视和远视的成因及其矫正方法。【布置作业】1.
晴朗的夏天中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因阐述正确的是（
）A．水滴蒸发，带走叶子的热量
B．水滴容易透过阳光C．水滴在阳光下温度升高，把叶烫焦D．水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦。2．隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球的运动而运动，目前使用的软质隐形眼镜是由甲醛丙烯酸羟乙酯（HEMA）制成的，中心厚度只有约0.05mm。近视眼患者戴的HEMA超薄镜片的边缘厚度（
）A.
等于0.05mm
B.
小于0.05mm
C.
大于0.05mm
D.
任意值3.
市场上出售一种“人参酒”，在酒瓶中浸着一支人参，你看到浸在瓶中的参是（
）
A．实物
B．等大的实像
C．放大的实像
D．放大的虚像4.
关于四种光学仪器的成像情况，说法正确的是
（
）A．放大镜成正立放大的实像B.
照相机成正立缩小的实像C.
潜望镜成正立等大的虚像D.
幻灯机成正立放大的实像5.
下列关于实像与虚像的说法中，正确的是
（
）A．虚像是人的幻觉，实像是有实际光线进入人眼B．虚像就是影子，实像是由实际光线形成的亮斑C．实像能在光屏上呈现，虚像则不能
D．光线经折射后总成实像，经平面镜的反射总是成虚像6.
在放映幻灯时，要在屏幕上得到字母F，则插入的幻灯片应是（
）
7.
在2000多年前，我国古人已能“照冰取火”，它们用冰磨成一种冰镜，使太阳光透过它能点燃柴草取火，这种冰镜应为（　　）A．平面镜
B．凹透镜
C．凸透镜
D．凹面镜8.
下图是一束光线通过透镜的光路图，其中正确的是（　　）A　　　　　B　　　　　C　　　　　D9．关于实像和虚像，下列说法正确的是（　　）A.
实像可在光屏上显示出来、虚像不能
B.
虚像是人的幻觉，实像不是C.
物体跟它的虚像一定分居在光学器件的两侧
D.
实像是缩小的，虚像是放大的10.
在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　）
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11．小明用奶奶的老花镜镜片对着
( http: / / www.21cnjy.com )太阳时，可在距镜片5cm处得到一个最亮、最小的小圆点。若小明想通过此老花镜的镜片看微雕作品上较小的图案，则作品到透镜的距离应满足（　　）A．小于5cm
B．大于5cmC．大于10cm
D．大于5cm小于10cm12．常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图，他的视力缺陷类型及矫正视力需要佩戴的透镜种类是（　　）A．远视眼，凸透镜
B．远视眼，凹透镜C．近视眼，凸透镜
D．近视眼，凹透镜
( http: / / www.21cnjy.com )13.
如图所示，为了检查一块木板的棱
( http: / / www.21cnjy.com )是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看去，这是利用了　　　　　　原理。要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的　　　　　　处。
( http: / / www.21cnjy.com )14.
用焦距是10cm的凸透镜使烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像，蜡烛到凸透镜的距离应该大于　　　　　　cm；当蜡烛到凸透镜的距离小于　　　　　　cm时，透过凸透镜能看到正立、放大的　　　　　　像。
15．如图，小明用一个透镜观看书上的一个英文单词，他看到了两个字母
“YS”的放大的像。这个透镜是　　　　　　透镜，这种透镜对光线有　　　　　　作用，利用这种透镜可制成的光学仪器有　　　　　　（只需填写一种）。
( http: / / www.21cnjy.com )16．眼睛相当于一部自动对焦的
( http: / / www.21cnjy.com )　　　　　　，眼睛的晶状体相当于　　　镜，如图所示，图_________是近视眼的模型，应佩戴　　　　　　镜矫正。
( http: / / www.21cnjy.com )17.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向　　　　　　调整（选填“上”或“下”）；（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是　　cm；（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向___________移到某一位置（选填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、　　　、清晰的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）。（4）若将烛焰向右移动到离透镜5cm处，这时候移动光屏，则在光屏上　　　　（“能”、“不能”）成一清晰的像。生活中的应用有　　　　　　。参考答案1.
D
解析：水滴是中间厚边缘薄的，相当于凸透镜，当夏天中午往叶子上浇水时，就像在叶子上放了许多个凸透镜，凸透镜具有会聚作用，会把叶子烫伤。
2.
C
解析：近视眼的原因是晶状体曲度过大或眼
( http: / / www.21cnjy.com )球前后径过长，像落在视网膜前方。矫正方法是佩戴凹透镜，它对光有发散作用。这样使光先经过凹透镜发散后再经过眼睛会聚，就能使来自远处的物体的光会聚在视网膜上看清物体。而凹透镜是中间薄边缘厚的透镜，故HEMA超薄镜片的边缘厚度应大于0.05mm。3.
D
4.
C
解析：A放大镜成正立放大的虚像；B照相机成倒立缩小的实像；D幻灯机成倒立放大的实像；只有C是正确的。5.
C
解析：虚像是由光线的反向延长线相交而成，不
( http: / / www.21cnjy.com )能在光屏上显示，但可用眼睛观察到，所以A的说法错误；影子的形成是由于光的直线传播形成的阴影区，不是虚像，故B错误；光的折射可以成实像也可以成虚像，如用放大镜观察到的物体是正立、放大的虚像，所以D也是错误的。实像是由实际光线会聚而成，能在光屏上显示，所以C正确。6.
D
7．C　
8．C　
9．A　
10．C11．A　
12．A
13．光的直线传播　焦点　　14．20　10　虚　　15．凸
会聚
（照相机或投影仪、放大镜、老花镜）　　16．照相机　凸透　乙　凹透　（提示：图甲中物体的像成在视网膜的后方，此眼睛是远视眼。图乙中物体的像成在视网膜的前方，此眼睛是近视眼，需要用凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，将像向后移动，最终成在视网膜上。）17.（1）下
（2）10
（3）左
缩小
（4）不能
放大镜
甲1
乙甲1

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