资源简介

(共37张PPT)
第一部分　教材知识巩固
声、光、热学
第三讲　透镜及其应用
2022年版课程标准内容要求
考点1
透镜及其光路
分类 凸透镜 凹透镜
图示
特点 中间厚、边缘薄,对光有 ①________作用 中间薄、边缘厚对光有
②________作用
会聚
发散
分类 凸透镜 凹透镜
焦点和焦距 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫作焦点。焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距,凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用越③________ 生活中的透镜 装有水的杯子、手机摄像头、远视眼镜等 近视眼镜等
易错提醒:凸透镜对光线的会聚作用是指折射光线向主光轴偏折;凹透镜对光线的发散作用是指折射光线背离主光轴偏折。
强
1．[沪科、人教图片改编题]如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出图中折射光线对应的入射光线。
2．[沪科“作业”改编题]根据入射光线和折射光线,在虚线框内画出适当的透镜。
3．[跨学科实践:探究森林火情缘由]在跨学科实践活动中,同学们探究了森林火情的缘由,因此,要求人们在进入森林时不要随手丢弃垃圾,特别是矿泉水瓶,这是因为盛有水的矿泉水瓶相当于一个______透镜,对光有________作用,容易引发火灾。
凸
会聚
考点2
凸透镜的成像规律及其应用
1．透镜的成像原理:____________。
2．静态成像规律
物距与焦距的关系 成像 光路图 像距与焦距的关系 像的性质 应用
正、倒 大、小 虚、实 u>2f fu＝2f v＝2f ⑤______ ⑥______ ⑦______ 测焦距
光的折射
倒立
缩小
实像
照相机
倒立
等大
实像
物距与焦距的关系 成像 光路图 像距与焦距的关系 像的性质 应用
正、倒 大、小 虚、实 f2f ⑧______ ⑨______ ⑩______ ________
u＝f v＝2f 不成像 探照灯
u倒立
放大
实像
投影仪
正立
放大
虚像
放大镜
记忆口诀:一倍焦距分虚实,内虚外实;二倍焦距分大小,远小近大;实像分居两侧倒,虚像则是同侧正。
3．动态成像规律
(1)成实像时,物距增大,像距________,像________。
(2)成虚像时,物距增大,像距________,像________。
记忆口诀:成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大。成虚像时,物远像远像变大,物近像近像变小。
4．焦距变化后的成像:a.更换焦距更大的凸透镜或加凹透镜后,会聚能力变______,像________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,像变______;b.更换焦距更小的凸透镜或加凸透镜后,会聚能力变______,像________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,像变______。
减小
变小
增大
变大
弱
远离
大
强
靠近
小
4．[沪科、人教图片改编题]如图所示,小明通过焦距为15 cm的凸透镜观察到的是邮票正立、放大的______像。邮票到凸透镜的距离________ 15 cm,要看到邮票更大的像,应把凸透镜略微向______(选填“上”或“下”)移动。
虚
小于
上
5．[沪科“迷你实验室”、人教“想想做做”改编题]如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为10 cm,外壳的长度为20 cm,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物________(选填“倒立”或“正立”)、________(选填“放大”或“缩小”)的______(选填“实”或“虚”)像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少________cm时,可以在内纸筒的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
倒立
缩小
实
20
6．[人教“练习与应用”改编题]我们都做过如图所示的小实验,圆柱形玻璃瓶里装满水,把一支铅笔水平地放在靠近玻璃瓶的一侧,使铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时,透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐________(选填“变长”或“变短”),同时会看到铅笔____________(选填“变粗”“变细”或“粗细不变”)。把铅笔向远处移动的过程中,______(选填“能”或“不能”)看到铅笔像的方向发生改变。
变长
粗细不变
能
考点3
眼睛和眼镜
1．眼睛的成像原理:眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个__________,视网膜相当于光屏。来自物体的光会聚在视网膜上,成______________的______像。
2．眼睛的调节作用:看远处物体时,睫状体放松,晶状体比较______,使远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上;看近处物体时,睫状体收缩,晶状体比较______,使近处物体射来的光会聚在视网膜上。这样眼睛就能看清不同距离的物体了。
凸透镜
倒立、缩小
实
薄
厚
3．视力缺陷及矫正
分类 近视眼 远视眼
特点 只能看清①________的物体 只能看清②________的物体
成因 晶状体太厚,折光能力太③_______ 晶状体太薄,折光能力太④______
成像 位置 成像于视网膜⑤______方 成像于视网膜⑥______方
矫正 方法 佩戴合适的⑦______透镜,使物体的像后移,成在视网膜上 佩戴合适的⑧______透镜,使物体的像前移,成在视网膜上
近处
远处
强
弱
前
后
凹
凸
7．[沪科、人教图片改编题]12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示,______(选填“甲”或“乙”)图表示近视眼的成像原理,它是因为晶状体对光的会聚能力太______(选填“强”或“弱”)而形成的,应佩戴______(选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
乙
强
丁
实验
探究凸透镜成像的规律
1．实验器材:凸透镜、光屏、发光二极管、光具座(带刻度尺)。
实验视频
探究凸透镜成像的规律
2．实验操作
(1)测凸透镜的焦距:让一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个______________的光斑,光斑到凸透镜的距离即为焦距。
(2)由左至右依次在光具座上放置发光二极管、透镜和光屏,调整发光二极管、透镜和光屏三者的中心在____________。
(3)把发光二极管放在较远处,调整光屏到凸透镜的距离,使发光二极管在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒,测出物距u和像距v。
(4)把发光二极管向凸透镜移近几厘米,放好后重复以上操作。
(5)继续向凸透镜移动发光二极管,观察像的情况,测量物距u和像距v。
最小、最亮
同一高度
3．实验结论
(1)当u>2f时,f(2)当u＝2f时,v＝2f,成倒立、等大的实像。
(3)当f2f,成倒立、放大的实像,生活中应用这个规律制作的光学仪器是__________。
(4)当u＝f时,不成像。
(5)当u照相机
投影仪
放大镜
例　同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图1。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(3)实验前要调节烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度,目的是______
________________。
(1)如图2,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_______cm。
(2)实验在________(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
10.0
较暗
使像成在光屏的中央
(4)如图3,将蜡烛放在较远处,移动光屏使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表。
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
…
凸透镜成缩小实像时,物距______(选填“>”“<”或“＝”)像距。
>
(5) 结论评估 小宇受第4、5组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f________________________________________________________________________________________________。
B
小丽
博物馆木牍上的字通过凸透镜成的是正立、放大的像,小丽推测的依据是实验中看到了正立、放大的像,与博物馆看到的现象一样(合理即可)
拓展设问:
(6)实验过程中,蜡烛燃烧变短,要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向______移动。
(7)现象分析当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化 ______________________。
(8)在第1次实验的基础上若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上_____(选填“能”“不能”)看到清晰的像,判断依据是__________________。
(9)若在第1次实验的基础上仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比________(选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
上
像仍然完整但会变暗
能
光路具有可逆性
变暗
(10)若在第1次实验的基础上仅将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍大的凸透镜,则需将光屏________(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
(11)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
向右
远视
(12)(2025河南节选)如图4为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:_________________________________________________
_________________。
图4
用注射器将水凸透镜中的水抽出一部分(或将光屏向左移动适当距离)
(13)开放性设问另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验,你认为其好处是_________________________
_______________________(写出一点即可)。
(14)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中,小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”,也能获得清晰的像。他将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526
根据表中数据,判断手机镜头的焦距最接近______。
A．5 m　　　B．0.5 m　　　C．0.05 m 　　　D．0.005 m
可以增加物体的亮度,使成像更清晰(合理即可)
D
命题点1
透镜作图
1．(2021贵阳)如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”,它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析,从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光,请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
命题点2
凸透镜的成像规律及其应用
2．(2025印江县模拟)如图所示,是小阳正在“刷脸”打开门禁时的情景。系统通过摄像头拍摄他的面部照片,与身份信息进行比对,比对通过后自动开门。下列说法正确的是(　　)
A．人脸靠近摄像头时,所成的像会变大
B．该摄像头成倒立、放大的实像
C．人脸距摄像头任何距离都能成清晰的像
D．该摄像头可以用来矫正近视眼
A
3．(2025江汉区模拟)在“探究凸透镜成像规律”实验中,蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的实像。下列说法正确的是(　　)
A．该凸透镜的焦距为20 cm
B．将一近视眼镜片放在透镜和烛焰之间,
需将光屏向右移才能再次呈现清晰的像
C．保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜光屏上还能呈现一次清晰的像
D．保持蜡烛的位置不变,移动该透镜至36 cm刻度线处,人眼在蜡烛左侧朝凸透镜看去,能观察到蜡烛的虚像
B
命题点3
眼睛和眼镜
4．(2023贵州)(多项选择)正常人眼通过调节晶状体厚薄来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能导致对晶状体厚薄的调节能力减弱。下列分析正确的是(　　　)
A．晶状体变薄时,对光有发散作用
B．晶状体变厚时,对光的会聚能力增强
C．若晶状体太薄,容易形成远视眼
D．若晶状体太厚,可用凹透镜矫正
BCD
命题点4
探究凸透镜成像的规律
5．(2024贵州)如图所示,用焦距为10 cm的凸透镜、高度为6 cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是________。
刻度尺
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变______,像变______。
物高6 cm 实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
大
大
(3)继续移动光源至物距为6 cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从________(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高
________(选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45 cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则表中第____次实验的成像情况不能探究,理由是:________________________。
光屏
不能
2
物与像的距离小于45 cm
6．(2022贵阳)近视程度不同的同学需要配戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开F形光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
甲
乙
丙
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的______(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的______(选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的______透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器________(选填“抽取”或“注入”)适量水。
3
B
凹
抽取
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢 ________,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:_________
___________________________________________________________________________________________________。
更小
近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强即焦距更小的凹透镜矫正

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