资源简介

专题九 透镜及其应用
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课程要求
①认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
②探究并知道凸透镜成像的规律，并了解凸透镜成像规律的应用。
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基础知识梳理
一、透镜的分类及其对光的作用
分类
凸透镜
凹透镜
定义
中间厚，边缘薄的透镜
中间薄，边缘厚的透镜
图示
对光的作用
应用
照相机、投影仪、放大镜、老花镜等
近视镜
区别方法
通过透镜看书上的字，字能变大的是凸透镜，反之是凹透镜
二、透镜的三条特殊光线
（1）凸透镜
①平行于主光轴的光线折射后过焦点。
② 过焦点的光线折射后平行于主光轴。
③ 过光心的光线折射后传播方向不变。
（2）凹透镜
①平行于主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线过入射侧的虚焦点
②延长线过对侧的虚焦点的入射光线折射后平行于主光轴
③过光心的光线折射后传播方向不变。
三、凸透镜成像的规律
1.物距与像距
(1) 物距:物体到透镜光心的距离，用字母u表示。
(2) 像距:像到透镜光心的距离，用字母v表示。
2.实像和虚像
实像
虚像
图示说明
成像原理
物体发出的光经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的是实像，是实际光线的交点
物体发出的光经光学元件反射或折射后发散，它们反向延长后相交所成的像是虚像
承接方式
既可以用眼睛直接观看，也可以用光屏承接
能用眼睛直接观看，但不能用光屏承接
成像位置
成实像时，如果是反射成像，物、像处于镜面同侧如果是折射成像，物、像处于透镜两侧
成虚像时，如果是反射成像，物、像处于镜面两侧
如果是折射成像，物、像处于透镜同侧
举例
小孔成像、照相机成像、投影仪成像
平面镜成像、放大镜成像
3、凸透镜成像的规律
总结：
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 实像总是异侧倒，虚像总是同侧正。
物近像远像变大，物远像近像变小。 像的大小像距定，物体赶着像儿跑。
四、眼镜和眼镜
1．正常眼睛的成像原理
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜相当于光屏。
(2)成像特点：成倒立缩小的实像。
2．近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体太厚，折光能力太强
晶状体太薄，折光能力太弱
位置
视网膜前
视网膜后
矫正
方法
配戴凹透镜
配戴与透镜
矫正
原理
凹透镜使光线发散
凸透镜使光线会聚
五、望远镜和显微镜
显微镜
望远镜
目镜
靠近眼睛的一组透镜，其作用相当于放大镜，成放大、正立的虚像
物镜
靠近被测物体的一组透镜，它的作用是使物体形成放大、倒立的实像，相当于一架投影仪
靠近被测物体的一组透镜，它的特点是使远处的物体在焦点附近形成倒立、缩小的实像，相当于一架照相机
特点
物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像，所以人眼看到的是物体倒立的像
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方法技巧点拨
一、对“会聚作用”的深度理解
①凸透镜对光线的会聚作用是指从透镜射出的光线相对于入射光线而言加大了会聚程度，但光线经过透镜后并不一定会会聚到一点上，只不过是比原来的传播方向更靠近主光轴。
②凸透镜的焦距越小，对光线的会聚能力越强。
二、判断透镜类型的方法
①从形状判断：凸透镜中间厚、边缘薄，凹透镜中间薄、边缘厚。
②从对光的作用判断：折射光线相对于入射光线会聚了，则经过的透镜是凸透镜；折射光线相对于入射光线发散了。则经过的透镜是凹透镜。
三、生活中透镜成像情况分析
照相机
投影仪
放大镜
成像原理
物镜距离
远
近
近
镜像距离
近
远
像的性质
倒立、缩小
倒立、放大
正立、放大
物像位置
透镜两侧
透镜两侧
透镜同侧
物像变化
物体靠近镜头,像远离镜头；物体远离镜头，像靠近镜头
如果要使像变大，应使文字或图案离镜头近一些，屏幕应离镜头远一些
放大镜适当远离物体，像变大；放大镜适当靠近物体，像变小
四、凸透镜成像动态规律
物距
像距
像
凸透镜成实像
（u＞f）
增大
减小
变小
减小
增大
变大
凸透镜成虚像
（u＜f）
增大
增大
变大
减小
减小
变小
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经典例题解读
1.如图所示,A、B、C、D四种光学器件中,属于凸透镜的是(?? )
A. B.
C. D.
解析：由图知,A中透镜中间比边缘薄是凹透镜,B中透镜中间比边缘厚是凸透镜,C、D不是透镜是面镜,C是凹面镜,D是平面镜。
答案：B
2.如图所示光线经过一个光学元件后传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是：( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.潜望镜
解析：根据图所示光线经过光学器件后会聚在一点，由所提供的选项，只有凸透镜对光具有会聚效果，所以选项B符合题意，故应选B.
答案：B
3.如图所示,把人参泡在酒中,通过酒瓶看见的是人参放大的虚像,这时的瓶和酒相当于一个( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
解析：瓶和酒两边都可透过光,故是透镜;人参通过透镜成正立、放大的虚像,故说明瓶和酒相当于一个凸透镜.故选A.
答案：A
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像(像未画出).要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )
A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
解析：由题图可知,物距小于像距,烛焰经凸透镜后成倒立、放大的实像,此时,要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,应满足,则应增大物距u,减小像距v,可保持透镜不动,蜡烛远离透镜,光屏靠近透镜,故选A.
答案：A
5.在如图所示的示意图中，所属视力类型及矫正视力需要配戴的透镜是( )
A.远视眼，凹透镜 B.远视眼，凸透镜 C.近视眼，凹透镜 D.近视眼，凸透镜
解析：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方.图中的像成在视网膜前方，所以是近视眼，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正.故C正确.故选C
答案：C

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