1、第一節(jié)鏡頭1 .鏡頭的概念鏡頭是由透明物質(zhì)構(gòu)成的表面是球面的一部分的光學(xué)元件，鏡頭使光線透過(guò)，進(jìn)入鏡頭時(shí)和離開鏡頭時(shí)，光被兩次折射改變光路，因此鏡頭是折射鏡。2 .根據(jù)透鏡的形狀，透鏡如圖甲所示，將中央厚、邊緣薄的透鏡稱為凸透鏡如圖b所示，將中央薄、邊緣厚的透鏡稱為凹透鏡。例如，放大鏡、老眼鏡的鏡片是凸透鏡，近視眼鏡的鏡片是凹透鏡。3 .主光軸：將穿過(guò)透鏡上透鏡的兩個(gè)球面球心的直線稱為主光軸(透鏡的兩個(gè)表面或至少一個(gè)表面為球面的一部分)，簡(jiǎn)稱為主軸。光心：主光軸上有特殊點(diǎn)，通過(guò)該點(diǎn)的光的傳播方向不變。 這一點(diǎn)稱為透鏡的光心，用文字“o”表示。 薄透鏡的光的心被認(rèn)為在透鏡的中心。4 .實(shí)驗(yàn)探討凸

2、透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用。結(jié)論凸透鏡對(duì)光有聚光作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。 凸透鏡也被稱為會(huì)聚透鏡，凹透鏡也被稱為發(fā)散透鏡。5 .焦點(diǎn)和焦距(1)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距凸透鏡把使平行于主光軸的光會(huì)聚到主光軸上的點(diǎn)稱為焦點(diǎn)，通常用字符f表示，把從焦點(diǎn)到透鏡的光中心的距離稱為焦點(diǎn)距離，通常用字符f表示。 凸透鏡的兩側(cè)分別有焦點(diǎn)，兩側(cè)的焦距相等。因?yàn)楣饴肥强赡娴模援?dāng)光源照射到凸透鏡的焦點(diǎn)上時(shí)，光源朝向凸透鏡的光在被凸透鏡折射時(shí)變?yōu)槠叫泄?，所以可以用凸透鏡形成平行光。(2)凹透鏡的虛焦點(diǎn)凹透鏡使平行于主光軸的光線通過(guò)凹透鏡并發(fā)散，該發(fā)散光線的逆延長(zhǎng)線在主光軸上相交的點(diǎn)不是實(shí)際的光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以被稱為

3、凹透鏡的虛焦點(diǎn)。 從虛焦點(diǎn)到凹透鏡的光心的距離稱為焦距，通常用文字f表示。(3)粗略測(cè)量凸透鏡焦距的方法將凸透鏡朝向太陽(yáng)光，將另一張紙放在另一側(cè)，往復(fù)移動(dòng)到紙的光斑最小、最亮，測(cè)量從該最小、最亮的光斑到凸透鏡的光心的距離，就是凸透鏡的焦距。注意：1.凸透鏡的光會(huì)聚作用是因?yàn)楣馔ㄟ^(guò)其兩側(cè)表面而折射。2 .凸透鏡的凸程度決定了焦距的長(zhǎng)度：表面越凸焦距越短。 各凸透鏡的焦距是一定的。3 .焦距的長(zhǎng)度反映了凸透鏡對(duì)光的聚光作用的強(qiáng)弱，焦距短的聚光作用強(qiáng)6 .凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線(1)凸透鏡1 .通過(guò)光中心的光線即使通過(guò)凸透鏡，傳播方向也不變2 .通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線被凸透鏡折射，平行于主光軸出射

4、3 .與主光軸平行的光線被凸透鏡折射后通過(guò)焦點(diǎn)(2)凹透鏡1 .通過(guò)光心的光線在通過(guò)凹透鏡后，傳播方向不變2 .朝向凹透鏡的光線，在其延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)時(shí)，由凹透鏡折射，與主光軸平行地出射3 .平行于主光軸的光線在凹透鏡折射后，折射光線的逆延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)(3)凸透鏡和凹透鏡的比較7 .容易出錯(cuò)的警告(1)透鏡對(duì)光的作用凸透鏡的光的會(huì)聚作用和凹透鏡的光的發(fā)散作用相對(duì)于本來(lái)的入射光線的傳播方向。凸透鏡的會(huì)聚作用是指由凸透鏡折射的光線比原來(lái)的光線的傳播方向更接近主光軸，但是通過(guò)凸透鏡的光線不一定會(huì)聚到一點(diǎn)，即使平行也有可能發(fā)散。凹透鏡的發(fā)散作用是指由凹透鏡折射的光線比原來(lái)的光線的傳播方向更遠(yuǎn)離主光軸

5、，但是通過(guò)凹透鏡的光線本身不一定發(fā)散，也有可能會(huì)聚成一點(diǎn)或平行。第二節(jié)生活的鏡頭1 .照相機(jī)研究：制作模型相機(jī)，在紙筒a的一端蓋上半透明的紙，相當(dāng)于膠卷，在紙筒b的一端嵌入凸透鏡。 b端朝向明亮的室外，用眼睛觀察半透明紙，調(diào)節(jié)b套筒向a套筒的深度，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候在半透明紙上得到室外風(fēng)景清晰倒立的像。探索總結(jié)：相機(jī)鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，膠片相當(dāng)于屏幕，來(lái)自物體的光通過(guò)鏡頭聚集到相機(jī)暗腔內(nèi)的膠片中，形成倒立縮小像相機(jī)攝影的特征：用相機(jī)拍攝的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)了這樣的特征(1)距照相機(jī)鏡頭的物體的距離(被攝體距離)大于距照相機(jī)鏡頭的膠卷的距離(像距離)(2)物體離照相機(jī)鏡頭越遠(yuǎn)，物體映在膠卷上的像就越小，像(

6、膠卷或膠卷)的位置越靠近鏡頭，暗室就越短(3)照相機(jī)的像比物體小(4)像和物體在透鏡(凸透鏡)的兩側(cè)(5)物體在膠卷上形成倒立、縮小的像注意：“縮小的像”和“像變小”，前者是物體形成的像的大小與物體的大小相比，像比物體小的情況。 后者比在前一物體之后形成的圖像小，比較了前后兩個(gè)圖像的大小。2 .投影儀研究：倒立在投影機(jī)的舞臺(tái)上放置幻燈片，調(diào)節(jié)鏡頭，取下能得到屏幕上得到的幻燈片上圖案清晰的像的平面鏡，天花板上能得到幻燈片上圖案清晰的倒立像。進(jìn)行光路分析時(shí)，來(lái)自幻燈片上圖案的光線首先由透鏡折射，通過(guò)平面鏡反射后在垂直屏幕上形成清晰的像，平面鏡的作用是改變光的傳播方向，使朝向天花板的光能在屏幕上成像

7、。探索的總結(jié)：投影儀的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，投影儀利用凸透鏡倒立，成為放大的實(shí)像。投影儀圖像特征：(1)從放映幻燈片到透鏡的距離(被攝體距離)小于從透鏡到屏幕的距離(像距離) (2)幻燈片越靠近透鏡，在屏幕上成像的像越大，到透鏡的距離變大(3)投影儀在屏幕上幻燈機(jī)和投影機(jī)的工作原理相似，圖像的特征和使用方法相同，為了得到在屏幕上正立的放大圖像，使用時(shí)要注意把幻燈片倒立設(shè)置3 .放大鏡放大鏡也是凸透鏡，是最常用的光學(xué)設(shè)備之一。放大鏡圖像特征：(1)所觀察的物體均放大；(2)物體和像位于放大鏡的相同側(cè)；(3)放大鏡越靠近物體(即，物體距離越小)，所形成的像越小，放大鏡離物體越遠(yuǎn)，所形成的像越大4 .實(shí)

8、像和虛像(1)凸透鏡既成為實(shí)像又成為虛像。實(shí)像：實(shí)光聚集，可以在屏幕上接收，可以使膠片感光，可以用眼睛看，物和像分布在凸透鏡的兩側(cè)，實(shí)像倒立。虛像：不是實(shí)際光線聚集，而是用屏幕阻擋，只能用眼睛觀察。 物體和像分布在與凸透鏡相同的一側(cè)，虛像全部正立。共同點(diǎn)：可以用眼睛看，可以用相機(jī)拍照。示例：第三節(jié)凸透鏡的成像規(guī)律1.3條特殊光線2 .實(shí)像和虛像：實(shí)際的光線會(huì)聚，在屏幕上顯示的像不是實(shí)像即實(shí)際的光線會(huì)聚，而是光線的逆延長(zhǎng)線交叉，不能在屏幕上顯示的像是虛像3 .相機(jī)倒立、縮小后的實(shí)像幻燈機(jī)倒立放大后的放大鏡正立，放大后的虛像4 .在拍攝照相機(jī)、幻燈機(jī)時(shí)，如果用被攝體距離變小、圖像與圖像距離變大的放

9、大鏡進(jìn)行成像，則被攝體距離變小，圖像和圖像都變小。探索凸透鏡像的規(guī)律分析和論證：分析數(shù)據(jù)，按表總結(jié)凸透鏡圖像規(guī)律注意：1.實(shí)驗(yàn)前首先將蠟燭火焰、凸透鏡和觸摸屏的中心調(diào)整到幾乎相同的高度，使蠟燭火焰由凸透鏡形成的像出現(xiàn)在觸摸屏的中央，以容易觀察和比較像與物體的關(guān)系。2 .在相同物體距離范圍內(nèi)取兩組以上的物體距離來(lái)探索凸透鏡的成像規(guī)律是為了排除偶然的因素，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論更為普遍總結(jié)：1.物體和凸透鏡的距離大于焦距時(shí)變成實(shí)像，小于焦距時(shí)變成虛像(也就是說(shuō)，焦距的倍是實(shí)像和虛像的邊界點(diǎn)，焦距的倍可以簡(jiǎn)稱為虛實(shí))。2 .物體在二倍焦距以外成為縮小后的實(shí)像，物體在二倍焦距和二倍焦距之間成為放大后的實(shí)像(即，在

10、二倍焦距中，在放大后的實(shí)像和縮小后的實(shí)像的邊界點(diǎn)，可以簡(jiǎn)單地記作“二倍焦距量的大小”)。 凸透鏡不能成為縮小了的虛像3 .凸透鏡的實(shí)像倒立，虛像正立(也是凸透鏡的實(shí)像和虛像的不同)。4 .若物體沿主光軸移動(dòng)，則物體像的移動(dòng)方向一致，若成為實(shí)像，則物體距離減少，像距離增大，若成為像變大的虛像，則物體距離變大，像距離變大，像變大。 “變成實(shí)像，物體的近像變大”，成為簡(jiǎn)單的虛像，物體的近像變小。”第四節(jié)和眼鏡1 .眼睛就像照相機(jī)，物體反射的光進(jìn)入人眼，在視網(wǎng)膜上形成倒立、縮小的實(shí)像，刺激分布在視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞，通過(guò)視覺神經(jīng)傳遞給腦的視覺中樞，形成視覺，就能看到物體。視覺原理：眼睛根據(jù)睫狀體改變透鏡

11、形狀的睫狀體放松的話，透鏡薄，來(lái)自遠(yuǎn)處物體的光正好聚集在視網(wǎng)膜上，眼球能看到遠(yuǎn)處物體的睫狀體收縮的話，透鏡變厚，對(duì)光的偏轉(zhuǎn)能力變大，來(lái)自附近物體的光聚集在視網(wǎng)膜上眼睛的調(diào)節(jié)是有限度的。 睫狀體完全松弛時(shí)，鏡頭表面的彎曲情況最小，鏡頭變得最平坦時(shí)看到的東西叫眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)。 正常眼睛的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)，從無(wú)限遠(yuǎn)物體進(jìn)入眼睛的幾乎是平行光線，正好映在視網(wǎng)膜上。 睫狀體極度緊張的時(shí)候(強(qiáng)烈看到近物的時(shí)候)，鏡頭最凸，表面的彎曲情況最大，看到的被稱為眼睛的近點(diǎn)。 正常眼睛的近點(diǎn)在離眼睛約10cm的地方。 在適當(dāng)?shù)恼彰鳁l件下，正常的眼睛觀察附近物體最不清楚疲勞的距離，稱為明視距離。 正常眼的明視距離約為25cm

12、。2 .近視眼及其矯正：1 .近視眼的原因：近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)是有限距離，近點(diǎn)也比正常眼近。 因此，近視眼的人習(xí)慣緊貼著書看字。 眼球在前后方向上太長(zhǎng)，視網(wǎng)膜離透鏡太遠(yuǎn)，或者透鏡比正常的眼睛稍突出，太厚，折射力太強(qiáng)，來(lái)自遠(yuǎn)處物體的光線無(wú)法會(huì)聚到視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜前，也就是遠(yuǎn)處的物體在視網(wǎng)膜前成像，所以患近視眼的人是遠(yuǎn)處的物體2 .近視眼的矯正：矯正近視眼，戴上用凹透鏡制成的近視眼鏡，使入射的平行光線發(fā)散后入射到眼睛，會(huì)聚點(diǎn)就能轉(zhuǎn)移到視網(wǎng)膜上3 .遠(yuǎn)視眼及其矯正：1 .遠(yuǎn)視的原因：遠(yuǎn)視近點(diǎn)變遠(yuǎn)。 由于眼球前后方向短，視網(wǎng)膜離水晶體太近，或者水晶體比正常眼睛稍平，水晶體太薄，屈光力太弱，近距離物體發(fā)出的光

13、線會(huì)聚點(diǎn)在視網(wǎng)膜后面。 因此，來(lái)自附近的光一點(diǎn)也不會(huì)聚就到達(dá)視網(wǎng)膜，在視網(wǎng)膜上形成模糊的光斑。 同時(shí)，因?yàn)榻c(diǎn)很遠(yuǎn)，所以看不到附近的物體2 .遠(yuǎn)視眼的矯正：矯正遠(yuǎn)視眼，戴上用凸透鏡做成的遠(yuǎn)視眼鏡，如圖所示，將入射的光線用凸透鏡聚集后進(jìn)入眼睛，會(huì)聚點(diǎn)就能轉(zhuǎn)移到視網(wǎng)膜上4 .眼睛的度數(shù)：鏡片焦距的倒數(shù)稱為鏡片焦距，以米為單位時(shí)，眼鏡鏡片度數(shù)乘以鏡片焦距100。 例如，在近視透鏡的度數(shù)為-200的情況下，該透鏡的焦距為-0.5m，是凹透鏡。 此外，在焦距1/3m凸透鏡中，該透鏡的度數(shù)為300，是遠(yuǎn)視透鏡第五節(jié)顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1 .顯微鏡1 .顯微鏡的結(jié)構(gòu)：顯微鏡由兩組透鏡組成，各組相當(dāng)于凸透鏡，一起放

14、入金屬鏡筒中。 顯微鏡的結(jié)構(gòu)從上到下1 .目鏡：靠近眼睛的透鏡組相當(dāng)于普通的放大鏡2 .物鏡：靠近被觀察物體，使相當(dāng)于投影儀的透鏡發(fā)揮作用3 .階段：載置被觀察物體4 .反射鏡：增加光的強(qiáng)度，照射被觀察物體2 .顯微鏡的作用：為了觀察細(xì)微的物體和物體的細(xì)節(jié)3 .顯微鏡的原理：物鏡的作用相當(dāng)于投影儀的鏡頭，觀察到的物體首先通過(guò)物鏡倒立，成為放大后的實(shí)像，該實(shí)像進(jìn)入目鏡焦點(diǎn)的目鏡相當(dāng)于放大鏡，再次放大物鏡形成的放大實(shí)像，正立、放大良好的顯微鏡可將微小物體放大2*103倍，觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 為了觀察更小的結(jié)構(gòu)，光學(xué)顯微鏡是無(wú)力的。 電子顯微鏡登場(chǎng)時(shí)可以觀察到各個(gè)分子，放大率通常是80萬(wàn)倍。 在掃描隧道

15、顯微鏡下，可以進(jìn)一步看到各個(gè)原子。注意：1.顯微鏡的倍率之所以高，是因?yàn)轱@微鏡把物體放大了兩次，倍率等于兩次倍率的乘積。2 .要將偏離視野中央的像移動(dòng)到中央，需要反向移動(dòng)載物臺(tái)二.望遠(yuǎn)鏡1 .望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)和原理：種類多，望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)與顯微鏡相似，由物鏡和目鏡兩個(gè)透鏡組成，差異只是物鏡的焦距長(zhǎng)，目鏡的焦距短。 靠近眼睛的叫目鏡，靠近被攝體的叫物鏡2 .作用：用于觀察遠(yuǎn)處的物體3 .視角：一個(gè)物體能否看清楚，與視網(wǎng)膜上物體的像的大小有關(guān)。 視網(wǎng)膜上的像越大，受刺激的感光細(xì)胞就越多，眼睛能分辨物體的細(xì)節(jié)。 如果視網(wǎng)膜上物體的像只落在一個(gè)感光細(xì)胞上，眼睛就覺得這物體只是一個(gè)點(diǎn)。 視網(wǎng)膜上圖像的大小依賴于被視物體在眼睛的中心延伸的角，即夾在從物體的兩端到眼睛的中心o的兩條直線之間的角，這稱為視場(chǎng)角。視角的大小取決于物體的大小和從物體到眼睛的距離。 物體越大或越接近眼睛，視野角越大，物體在視網(wǎng)膜上形成的像也越大，人對(duì)物體的感覺也變得明顯。 從圖中可以看出，同一物體的視場(chǎng)角的大小根據(jù)距離而變化。 想清楚地看到小的物體時(shí)，自然地放在接近眼睛的地方，把他的視點(diǎn)放大，盡量放大到視網(wǎng)膜上。望