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第五章透镜及其应用一、两种透镜知识清单1.图甲表示_______,乙表示_______,F表示_____,f表示_____.2.对光线作用(1)甲:使光线_____.(2)乙:使光线_____.凸透镜凹透镜焦点焦距会聚发散凸透镜取火(1)如图是应用凸透镜对光线的________作用.(2)易燃物应放在凸透镜的_______处.提示：(1)凸透镜对光线有会聚作用，可以把平行光会聚在焦点上.(2)在凸透镜对平行光线会聚时，折射光线相交于焦点处，故焦点处的温度高，所以将易燃物放在焦点处易被点燃.答案：(1)会聚(2)焦点二、凸透镜成像规律及其应用项目物距与物的位置关系像的特点(正倒、大小、虚实)像距应用ｕ＞2f异侧倒立、缩小的实像fv2f照相机ｕ=2f异侧倒立、等大的实像v=2f测焦距f＜ｕ＜2f异侧倒立、放大的实像v2f投影仪ｕ=f不成像获得平行光束ｕ＜f同侧正立、放大的虚像放大镜______________________________________________________________________________(1)投影仪是利用凸透镜成______、______的实像原理工作的.(2)投影仪中平面镜的作用是___________.(3)当透镜向下调节时，屏幕成的像_______，投影仪到屏幕的距离应_______.(均选填“变大”“不变”或“变小”)点拨：(1)由常识可知，投影仪工作时，屏幕上的像比胶片上的像大得多，故可知投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的.(2)平面镜的作用是改变光的传播方向，使像呈现在屏幕上.(3)由成像规律可知，当透镜向下调节时，物距减小，则像距变大，所成的像变大.答案：(1)倒立放大(2)改变光的传播方向，使像呈现在屏幕上(3)变大变大1.眼睛的成像原理(1)原理：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_______上，形成物体的像.视网膜相当于_____.(2)成像特点：成_________________.凸透镜视网膜光屏倒立、缩小的实像三、眼睛和眼镜2.近视眼、远视眼的比较内项容目类别成因矫正晶状体折光能力眼球前后径近视眼太厚太强太长凹透镜远视眼太薄太弱太短凸透镜3.眼镜的度数(1)焦度：透镜焦距的_____，用Φ表示.即Φ=.(2)度数：透镜焦度的______的值.倒数1f100倍____________(1)图甲是_____眼的成像光路图，图乙是_____眼的矫正图.(2)图丙是_____眼的成像光路图，图丁是_____眼的矫正图.提示：(1)由图甲可以看出：远处射来的平行光，经晶状体折射后在视网膜前会聚相交，说明晶状体折光能力强.这是近视眼的成因.故矫正需配戴凹透镜，先使光线发散再经晶状体折射，会聚点就会移到视网膜上，从而看清物体.(2)由丙图可知，射来的光线经晶状体折射在视网膜后相交会聚，说明晶状体折光能力弱，这是远视眼的成因.故矫正需配戴凸透镜，使光线先会聚再经晶状体折射后，使会聚点前移到视网膜上，从而看清物体.答案：(1)近视近视(2)远视远视1.显微镜(1)工作原理：二次成像、两次_____.(2)物镜：成___________的实像.(3)目镜：成___________的虚像.2.望远镜(1)工作原理：二次成像.(2)物镜：焦距大，成像在焦点外侧，成___________的实像.(3)目镜：焦距小，成_______________像.放大倒立、放大正立、放大倒立、缩小正立、放大的虚四、显微镜和望远镜一、透镜的三条特殊光线核心要点1.凸透镜(1)过光心的光线传播方向不变.(2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点.(3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴.2.凹透镜(1)过光心的光线传播方向不变.(2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点.(3)入射光线的延长线过焦点，折射光线平行于主光轴.【警示】(1)光线折射经过焦点后并不停止，仍然传播；(2)光线一定要标上箭头；(3)光线的反向延长线一定用虚线.【典例1】请根据凸透镜和凹透镜对光线的作用完成光路.经典例题【精讲精析】(1)本题考查凸透镜的两条特殊光线的作图，平行于凸透镜主光轴的光线，经过凸透镜后，折射光线必定经过凸透镜的焦点；过焦点的光线通过凸透镜后，必定平行于主光轴.(2)凹透镜对光线具有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过另一侧的焦点，过光心的光线其传播方向不改变.二、凸透镜成像特点的应用凸透镜成像规律及应用.如图所示.核心要点分析成像情况可知如下成像规律.【典例2】如图所示是利用航空摄影拍摄到的铜仁市碧江区一角，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm,则胶片到镜头的距离应()A.大于100mmB.大于50mm小于100mmC.小于50mmD.等于50mm经典例题【精讲精析】选B.照相机拍照时，成的是倒立、缩小的实像，物体在镜头的二倍焦距以外，像成在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间所以正确答案为B.三、近视眼与远视眼的成因及矫正核心要点【典例3】某同学探究“视力的矫正”原理，如图所示，他观察到如下现象：经典例题(1)将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊了，只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，证明近视眼镜对光线有_____作用，它应该是_____透镜；由此可知，近视眼没矫正前像成在视网膜的_____(选填“前方”或“后方”).(2)将另一只眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像.说明戴上这个眼镜可以矫正_____眼.【精讲精析】本题考查近(远)视眼的成因及矫正.(1)由题意，将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间时，所成像的像距变大，把原来所成的像向后推，说明近视眼镜对光线有发散作用，故近视镜片是凹透镜.所以，近视眼没矫正前，像成在视网膜前.(2)由题意，此镜片导致像距变小，说明对光线有会聚作用，可以把原来所成的像向前拉，故可以矫正远视眼.答案：(1)发散凹前方(2)远视四、光学“暗箱”问题给出光线的部分传播途径，要求确定光学元件.解决此类问题的一般步骤为：1.判定光学元件是使光线发生反射还是折射，以确定用面镜还是用透镜.2.分析光学元件的作用，它是使光线会聚还是发散，从而确定面镜或透镜的种类(是凸面镜还是凹面镜或是凸透镜还是凹透镜).核心要点3.先明确各光学元件对光线的作用(1)平面镜——镜面反射(平行射入，平行射出).(2)凹面镜(凹镜)(或凸透镜)——反射(或折射)后起会聚作用.(3)凸面镜(凸镜)(或凹透镜)——反射(或折射)后起发散作用.4.把题目所给的入射光线和出射光线连接起来，使光路保持连续.5.在光路发生改变的位置上填入选定的光学元件.【方法】由光路判定光学元件的一般方法连接成判定反射确定会聚判定所填光路图还是折射或发散光学元件【中考警示】(1)会聚：反射(或折射)光束相对于入射光束变窄，不要把“会聚形状”的光束理解为会聚作用.(2)发散:反射(或折射)光束相对于入射光束变宽.不要把“发散形状”的光束理解为发散作用.【典例4】(1)请在图中的虚线框内画出合适的透镜.(2)在图中的虚线框里画上合适的光学元件.经典例题【精讲精析】(1)由题图可知，光线通过透镜后会聚了，所以虚线框内的光学元件对光有会聚作用，故是凸透镜；(2)出射光线相对入射光线而言变得发散，可见虚线框内应是凹透镜.实验探究：探究凸透镜成像规律1.实验器材：蜡烛、凸透镜、光屏、_______、火柴等.2.实验过程：先明确凸透镜的焦距，使_______不动，将蜡烛由远及近靠近凸透镜，移动_____，直到光屏上呈现清晰的像.明确每次成像时的物距和对应的像距及像的特点并填入实验表格.刻度尺凸透镜光屏实验探究3.问题探究(1)做实验时，如何选择合适焦距的凸透镜？提示：根据光具座长度L与焦距f的关系：L≥4f.(2)在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如何放置？提示：将凸透镜放在蜡烛和光屏之间.(3)实验前使烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一水平高度(或同一水平线)上.这样做的目的是什么？提示：为了使像呈现在光屏的中央.(4)如果烛焰的像靠近光屏上端,这是什么原因?应如何调整?提示：烛焰的像靠近光屏上端可能是由于烛焰太低或凸透镜太高或光屏太低,故应有三种方法调整:①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将凸透镜向下移动.【警示】凸透镜所成的实像：随透镜的升降而升降；随物体的升降而降升；不随光屏的升降而升降，只可改变像在光屏上的位置.【典例】如图所示，凸透镜放置在光具座的C点处，光具座上所标的A、B、D、E四点中，恰有两点到C点的距离同为该透镜的一倍焦距或同为该透镜的两倍焦距.(1)该透镜的焦距为______cm或______cm.(2)实验时，小王调整发光物、透镜和光屏的中心大致在_______，以保证发光物的像能成在光屏中央.(3)接着，小王将发光物置于光具座上距B点15cm处，在DE间移动光屏找像，可能在光屏上得到______(选填“缩小”“等大”或“放大”)的像.一、透镜及其对光线的作用1.如图所示是几种光学器材的示意图，其中能对光线起发散作用的是()经典真题【解析】选D.本题考查透镜的区分及对光线的作用.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，凹透镜中央薄，边缘厚，故只有D图中的透镜属于凹透镜，所以应当选D.2.我国古代的“千里眼”是富有想象力的神话，随着科学技术的飞速发展，天文望远镜已将神话变成现实.图中天文望远镜是由两个透镜组成的，请完成两条入射光线经过两个透镜的光路(其中F1是透镜L1的焦点，F2是透镜L2的焦点).【解析】解答本题应明确以下四点：(1)射向另一侧焦点的光线通过凹透镜后与主光轴平行.(2)平行于主光轴的光线通过凹透镜后将远离主光轴，其反向延长线通过焦点.(3)平行于主光轴的光线通过凸透镜后将射向焦点.(4)由于凸透镜对光线起会聚作用，通过凸透镜的光线会向主光轴偏折.3.“一滴水珠可能引发一场火灾”，这是危言耸听还是真知灼见？请从光学的角度谈谈你对这句话的见解.【解析】本题考查凸透镜对光线的性质.一滴水珠相当于凸透镜，它对光线具有会聚作用，在一些特定的条件下，可将太阳光恰好会聚在易燃物体上使其燃烧，而引发火灾.答案：一滴水珠相当于凸透镜，它对光线具有会聚作用，在一些特定的条件下，可将太阳光恰好会聚在易燃物体上使其燃烧，而引发火灾.1.小亮同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距为30cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距为20cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距为8cm时，在光屏上始终得不到像.由此可判断凸透镜的焦距可能是()A.6cmB.12cmC.16cmD.20cm二、凸透镜成像规律【解析】选B.本题考查凸透镜规律.根据凸透镜的成像规律，当成倒立、缩小实像的时候，物距u=30cm2f，得f15cm；当成倒立、放大实像的时候，fu2f，即10cmf20cm，当成虚像的时候，uf，则f8cm.综合以上数据，凸透镜的焦距的大小规律是10cmf15cm，故选B.6.小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的的是()A.将凸透镜往上移B.将光屏往下移C.将蜡烛往上移D.将蜡烛往下移【解析】选C.本题考查凸透镜成像规律的实验探究.将凸透镜往上移或将光屏往下移，则蜡烛的像更向上移动，A、B错；凸透镜光屏上所成的像是倒立的实像，所以要想使像向下移，应将蜡烛向上移动，C对、D错.7.在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小明将烛焰、凸透镜放在如图甲所示位置，在光屏上正好出现倒立、等大的像.然后，小明将烛焰、凸透镜放在如图乙所示位置，此时能观察到_______(选填“正立”或“倒立”)、放大的______(选填“实”或“虚”)像.【解析】本题考查凸透镜成像规律，由图甲可知，在光屏上成倒立、等大的实像，说明物体在