第5章 透镜及其应用_带答案
学科教师辅导讲义 讲义编号： 05 组长签字： 签字日期： 学员编号： 年 级： 课时数：学员姓名： 辅导科目： 物理 学科教师：课 题透镜及其应用授课日期及时段2019年 月 日 教学目标了解什么是凸透镜和凹透镜，透镜的焦点和焦距，凸透镜和凹透镜对光的作用；了解生活中透镜的应用，知道照相机、投影仪、放大镜成的像的性质；实验探究并理解凸透镜成像的规律；了解眼睛的构造及视物原理，近视眼和远视眼的成因及矫正方法，理解视角的概念；知道显微镜和望远镜的主要结构和物镜目镜的成像情况。重点、难点1、 透镜对光的作用，掌握测量焦距的方法。2、 了解照相机、投影仪、放大镜的成像原理。3、 掌握凸透镜成像的规律。4、理解近视眼和远视眼的成因及矫正方法。5、知道物体经过显微镜和望远镜的两组透镜后的最终成像情况。教 学 内 容透镜及其应用 一、本周错题讲解 二、知识点梳理复习（一）透镜1. 透镜的分类中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴；主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不改变，这个点叫做光心。镜的分类：2. 透镜对光的作用 凸透镜对光有会聚作用，即光折射后偏向主轴；因此，凸透镜也叫会聚透镜。 凹透镜对光有发散作用，即光折射后偏离主轴；因此，凹透镜也叫发散透镜。3. 焦点和焦距 凸透镜能使跟主轴平行的光线折射后会聚于主轴上的某一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示； 焦点到光心的距离叫做焦距，用字母“”表示；焦距越短，会聚作用越强； 凸透镜的两侧各有一个焦点，它们到光心的距离相等； 凹透镜的焦点是平行于主轴的光线折射后的折射光线的反向延长线交于主轴上的点，没有实际光线交于这点，故为虚焦点。4. 三种特殊光线 过光心的光线，经透镜折射后，其传播方向不改变； 平行于主轴的光线，经凸透镜折射后将会聚于异侧焦点，（利用这一点可测凸透镜的焦距）经凹透镜折射后将变得发散，其折射光线的反向延长线过同侧焦点； 对凸透镜来说，从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行主轴射出；对凹透镜来说，延长线过焦点的光经凹透镜折射后将平行主轴射出。（2） 、生活中的透镜1. 照相机 镜头的作用就相当于一个凸透镜。来自物体（人或景物）的光经镜头折射后会聚在胶片上，形成被照物体的像。 照相机工作原理：当物距（物体到光心的距离，用“U”表示）大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像（实际光线会聚而成的像）。2.投影仪 镜头的作用就也相当于一个凸透镜。来自投影片（物体）的光，经凸透镜折射后会聚于天花板上，形成图案的像。 投影仪的工作原理：当物距小于2倍焦距大于焦距时，成倒立、放大的实像。3. 放大镜 实质：放大镜实质上是一个焦距较短的凸透镜。 使用方法：把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，就可以看清物体的细微之处，起到放大图像的作用。 放大镜的工作原理：当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像（实际光线的反向延长线相交而成的像）。(三)、凸透镜成像的规律1. “探究凸透镜成像的规律”实验的注意事项 像距是指像到光心的距离，用“V”表示； 在光具座上，凸透镜应置于蜡烛和光屏之间；应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，以使像呈现在光屏的中央。2. 凸透镜成像规律简单释义： 焦点是实像与虚像的分界点； 二倍焦距点是放大与缩小的分界点； 凸透镜所成的实像一定是倒立的，所成的虚像一定是正立的； 凸透镜成实像时，像和物一定在透镜的异侧；成虚像时，像和物一定在透镜的同侧,且像是被放大的。3. 小孔成像、平面镜成像和凸透镜成像的比较4. 平面镜与凸透镜成虚像的比较（四）、眼睛和眼镜1. 眼睛 眼睛的基本结构：眼球好象一架照相机。眼球由角膜、睫状体、晶状体、瞳孔、虹膜、玻璃体、视网膜等构成。 看到物体的过程：晶状体和角膜的共同作用相当于一个可以改变焦距的凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。 当睫状体放松时，晶状体变薄，焦距变长，就可以看清远处的物体，依靠眼睛调节能够看清的最远点叫做眼睛的远点，正常眼睛的远点在无限远；当睫状体收缩时，晶状体变厚，焦距变短，就可以看清近处的物体，依靠眼睛调节能够看清的最近点叫做眼睛的近点，正常眼睛的近点在大约10cm处。 正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。2. 近视眼及其矫正 特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 原因：产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处的某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。 矫正方法：在眼睛前面放一个合适的凹透镜。3. 远视眼及其矫正 特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 原因：产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。 矫正方法：在眼睛前面放一个合适的凸透镜。4. 眼镜的度数 透镜焦距的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越强。 透镜焦距的倒数叫做焦度，用“”表示，。 焦度乘以100的值，即为眼镜片的度数。凸透镜（远视眼镜片）的度数为正数，凹透镜（近视眼镜片）的度数为负数。（五）、显微镜和望远镜1. 视角 物体对于人眼光心所形成的张角叫做视角。 物体到观察者眼睛的距离一定时，物体越大，所形成的视角越大；同一物体，离眼睛越近，所形成的视角越大。 物体所形成的视角的大小决定在视网膜上所成的像的大小，视角越大，所成的像越大，看得越清楚。2. 显微镜 组成：显微镜镜筒的两端各有一组透镜，各相当于一个凸透镜。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。物镜焦距较短，目镜焦距较长。 显微镜的成像原理：来自被观察物体的光经过物镜后成一个倒立放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次，经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。 显微镜是通过两次放大被观察物体，增大视角来看清细微的物体。显微镜的放大倍数等于物镜和目镜的放大倍数之积。3. 望远镜 组成：有一种望远镜也是由两组凸透镜组成。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。物镜焦距较长，目镜焦距较短。 望远镜的成像原理：物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 望远镜是通过把被观察物体拉近，增大视角的办法来看清远处被观察的物体。三、课堂作业透镜认识凸透镜和凹透镜凸透镜凹透镜外形特征中间_、边缘_中间_、边缘_对光的作用_相关概念三条特殊光线【提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强凸透镜成像规律及其应用1探究凸透镜成像规律实验装置安装细节调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一_，使像成在光屏的_评估交流无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在_；二是蜡烛在_或蜡烛在焦点上深入拓展遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变_蜡烛与光屏对调后，物距变_距，像距变物距，像的大小与对调前相_，这也说明了光路的可逆性2.凸透镜成像规律及其应用物体到凸透镜的距离u像的性质像到凸透镜的距离v应用正倒大小虚实u2f倒立缩小实像2fvf照相机u2f倒立等大实像v2f2fuf倒立放大实像v2f投影仪uf不成像uf正立放大虚像vu放大镜巧记规律一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小【提示】当没有给出凸透镜焦距时，可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距眼睛和眼镜1眼睛与照相机眼睛照相机成像元件_、角膜凸透镜承像元件_光屏看远近不同物体的调节调节晶状体的弯曲程度(调节_)调节像距2.近视眼和远视眼近视眼远视眼视觉特征近处清晰，远处模糊远处清晰，近处模糊形成原因晶状体太_，折光能力太_晶状体太_，折光能力太_眼球前后方向太_眼球前后方向太_成像位置在视网膜_方在视网膜_方成像光路矫正镜片凹透镜凸透镜显微镜和望远镜1显微镜和望远镜的对比显微镜望远镜物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪成倒立、缩小的实像，相当于照相机目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜2.视角(1)定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角。(2)影响因素：视角与物体本身的_及物体和人眼之间的_有关。命题点1透镜对光线的作用如图所示，请将下列光路图补充完整通过凸透镜和凹透镜的三条特殊光线：1如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是_透镜，乙透镜应是_透镜(填“凹”或“凸”)2如图所示，S为蜡烛，S为蜡烛通过凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像特点，画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点F的位置命题点2凸透镜成像规律及应用小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f10 cm)前18 cm处，光屏上得到了烛焰倒立、_的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有_作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示)，若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏_凸透镜(1)解决此类题目的关键是熟记凸透镜的成像规律；(2)要正确理解凸透镜对光有会聚作用，是指折射光束与入射光束相比更趋于靠拢；(3)远视镜片是凸透镜，放在原有凸透镜和蜡烛之间，相当于增强了原有凸透镜对光
