第五章透鏡及其應用

考點梳理透鏡及其應用透鏡分類三條特殊光線透鏡及其應用凸透鏡成像規(guī)律及其應用實像、虛像眼睛和眼鏡眼睛成像原理近視眼、遠視眼及其矯正分類凸透鏡凹透鏡概念中間______，邊緣______中間______，邊緣____性質對光線有______作用對光線有______作用光心透鏡主光軸上都有一個特殊的點，通過這個點的光傳播方向______，這個點叫做光心焦點平行于主光軸的光通過凸透鏡會聚在主光軸上的點即實焦點（F）平行于主光軸的光通過凹透鏡后的光線的反向延長線會聚在主光軸上的點即虛焦點（F）焦距焦點到透鏡光心的距離（f）應用照相機、放大鏡、投影儀近視鏡厚薄薄厚

會聚發(fā)散不變［溫馨提示］：透鏡對光的作用是會聚還是發(fā)散，不是看光線經(jīng)過透鏡折射后是否相交，而是看光線經(jīng)過透鏡后與原來的傳播方向相比是相互“靠近”還是“遠離”了.三條特殊光線

光線透鏡平行于主光軸通過焦點過光心凸透鏡凹透鏡記憶口訣：一倍分虛實，二倍分大??；虛像同立，實像異側倒，物近像遠像變大，物遠像近像變小凸透鏡成像規(guī)律及其應用物距與焦距的關系像距與焦距的關系像的性質應用倒、正放大、縮小、等大虛、實u＞2ff＜v＜2f倒縮小_________u＝2fv=2f_______________測焦距f＜u＜2fv＞2f_____________________u＝f__________獲取平行光和測焦距u＜fv＞f_______________放大鏡實照相機倒等大實放大倒實投影不成像正放大虛實像、虛像分類原理特點成像元件實像實際光線會聚而成像是倒立的,光屏___承接所成的像照相機、投影儀虛像光線的反向延長線相交而成像是正立的,光屏____承接放大鏡眼睛和眼鏡眼睛成像原理：晶狀體和角膜的共同作用相當于一個_________，把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，形成物體倒立、_________的實像.能不能凸透鏡縮小近視眼、遠視眼及其矯正近視眼遠視眼成像示意圖成因晶狀體太厚，折光能力_______，成像于視網(wǎng)膜_____晶狀體太薄，折光能力_____，成像于視網(wǎng)膜_____矯正方法配戴用_____做成的近視眼鏡矯正示意圖配戴用_______做成的遠視眼鏡矯正示意圖矯正口訣近前遠后，近凹遠凸強前方弱后方凹透凸透鏡例1如圖所示，小夏同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，燭焰在光屏上成了一個清晰的像，下列說法正確的是(

)A.利用這一成像規(guī)律可制成幻燈機B.要使光屏上燭焰的像變小，只需將蠟燭靠近凸透鏡C.實驗中，蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像向上移動D.為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應選用較光滑的玻璃板C凸透鏡成像規(guī)律及其應用一

重難點突破【解析】由題圖知，蠟燭放在2倍焦距之外，所以此時成縮小、倒立的實像．照相機是根據(jù)這個原理制成的，而幻燈機是根據(jù)物距處于f和2f之間時，成放大、倒立的實像原理制成的，故A錯誤；要使光屏上的燭焰的像變小，蠟燭應遠離凸透鏡，故B錯誤；由于成的實像是倒立的，所以蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像就應該向上移動，故C正確；為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應選用較粗糙的毛玻璃板，故D錯誤．故選C.例2人臉識別門禁一體機是通過攝像機鏡頭來捕捉人臉信息．該攝像機鏡頭相當于____透鏡，它的成像與_______(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)相似，所成的是_____(選填“放大”、“縮小”或“等大”)的實像，已知鏡頭焦距為f，人臉到鏡頭的距離應大于___．要使屏幕上的像大些，人應離鏡頭___(選填“遠”或“近”)些．近凸照相機縮小2f【解析】攝像機的鏡頭是一個凸透鏡；物體經(jīng)過攝像機鏡頭成倒立、縮小的實像；照相機的成像原理與之相同，此時u＞2f；根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知成實像時物近像遠像變大，故要使像大一些，人離鏡頭要近一些．歸納整理：凸透鏡成像的規(guī)律1.靜態(tài)成像規(guī)律2.動態(tài)成像規(guī)律：動態(tài)1：物距在一倍焦距外u>f：動態(tài)2：物距在一倍焦距內(nèi)u<f：例3如圖是射向凹透鏡的兩條光線，請畫出這兩條光線通過凹透鏡后的折射光線．透鏡作圖二【解析】延長線過另一側焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變，如答圖所示．例4如圖所示，根據(jù)光路在方框內(nèi)填上合適的光學元件．命題點：1.實驗環(huán)境應該較暗(目的_____________________)2.凸透鏡的選取(結合凸透鏡的焦距和光具座的長度來決定3.實驗器材的組裝順序(在光具座上的順序依次是：________、________、________

實驗突破光屏為了使實驗現(xiàn)象更明顯蠟燭凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律實驗一4.實驗前先調節(jié)燭焰中心、凸透鏡的中心和光屏的中心大致在同一高度(目的：____________________)5.在凸透鏡成像規(guī)律中，光路具有_____性(蠟燭與光屏互換位置后，仍能成清晰的像)6.焦距的測量及判斷(用平行光垂直照射到凸透鏡，在凸透鏡的另一側用光屏承接到最小最亮的亮點，測出亮點到凸透鏡的距離即可)7.蠟燭可以用發(fā)光二極管代替(目的：______________________________)讓所成的像穩(wěn)定并容易對比大小讓像能成在光屏的中央可逆8.物體在各個區(qū)間段所成像的特點及相關應用9.一倍焦距內(nèi)眼睛觀察像的位置(一倍焦距內(nèi)成________、_____的虛像，所以應在______一側觀察成像情況)10.物、像、光屏、透鏡移動的變化規(guī)律11.光屏上找不到清晰的像的原因(______________)蠟燭在焦點以內(nèi)正立放大蠟燭12.遮住凸透鏡一部分，光屏上的像只會變暗，但還是一個完整的像(凸透鏡被遮住一部分，減少了凸透鏡的透光面積，因此像變暗，像的性質不變)13.凸透鏡前加透鏡時像的變化(加___透鏡：像距變小、像變??；加___透鏡：像距變大、像變大)14.蠟燭變短時透鏡的調整(當蠟燭燃燒變短，透鏡應向下調節(jié)，使蠟燭和透鏡在同一個高度)凸

凹例小華在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，凸透鏡的位置固定不動，實驗操作規(guī)范，在圖示位置時，燭焰恰好在光屏上成清晰的像．(1)這個像的成像原理與________(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”)的成像原理相同．(2)如果想在光屏上得到更大的清晰的像，應將蠟燭向___移，光屏向____移(以上兩空選填“左”或“右”)；此時，把光屏和蠟燭的位置互換，在光屏上___(選填“能”或“不能”)成清晰的像．(3)當光屏上成清晰的像時，小華用不透明的紙板擋住透鏡下半部分，則光屏上所成的像_____(選填“完整”或“不完整”)．(4)實驗時，由于實驗時間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向___(選填“上”或“下”)方移動．照相機右右能完整上【解析】此題為考查凸透鏡成像規(guī)律的實驗．(1)根據(jù)題圖可以看出：物距遠大于像距，因此可知所成的像為縮小的像，像能成在光屏上，說明是實像，實像一定是倒立的，因此和照相機的原理相同；(2)根據(jù)“成實像時，物近像遠像變大”的規(guī)律，可知要使像變大，蠟燭應靠近凸透鏡，光屏應遠離凸透鏡；根據(jù)光路可逆原理可知，此時把光屏和蠟燭位置互換，能在光屏上成倒立、放大的實像；(3)當光屏上成清晰的像時，用不透明的紙板遮擋透鏡一部分，也仍有無數(shù)條光透過透鏡，所以在光屏上仍能成完整的像，但像會變暗一些；(4)實驗時，蠟燭變短，根據(jù)物與像移動的方向是相反的規(guī)律，像將向上移動．補充設問(1)如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的______(選填“亮點”或“亮環(huán)”)．由圖甲可知，凸透鏡對光線具有會聚作用，該凸透鏡的焦距是_____cm.10.0亮點(2)點燃蠟燭后，調節(jié)燭焰中心，透鏡中心和光屏中心大致在________上，目的是____________________．(3)如圖乙，小剛將蠟燭移至光具座上0cm刻度線處，向___(選填“左”或“右”)移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是____(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的實像；生活中的________就是利用這個規(guī)律制成的．照相機同一高度讓燭焰的像在光屏中心左縮小(4)在(3)問的基礎上，小剛將蠟燭移至光具座上35cm刻度線處，在凸透鏡位置不變時，要在光屏上成清晰的像，光屏應向_____(選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡方向移動，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是______(選填“倒立”或“正立”)的實像；生活中的______就是利用這個規(guī)律制成的．幻燈機倒立遠離(5)小剛將蠟燭移至光具座上45cm刻度線處，小剛從凸透鏡的右側通過凸透鏡可以看到燭焰________(選填“倒立”或“正立”)的像，此時________(選填“能”或“不能”)在光屏上接收到清晰的像，生活中的________就是利用這個規(guī)律制成的．(6)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因_______________________．蠟燭放在透鏡的一倍焦距之內(nèi)正立不能放大鏡(7)根據(jù)現(xiàn)有實驗工具，可供選擇的透鏡有：A(焦距15cm)和B(焦距50cm)，則應選擇_____透鏡．(8)在得到清晰的像后