透镜及其应用复习与检测

生活中的透镜
照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。 投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使 屏幕上成倒立、放大的实像。 放大镜：成正立、放大的虚像。 要点诠释：生活中的透镜是凸透镜在物距处于不同条件下的具体应用。
眼睛：眼睛中晶状 自物体的光会聚在视网 胞受到光的刺激，把信 晶状体比较薄 （焦距长，
近视的原因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向太长，致使远处物体的像成在视网膜前。 近视的矫治：配戴凹透镜。 远视的表现：能看清远处的物体，看不清近处的物体。 远视的原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向太短，致使远处物体的像成在视网膜后。 远视的矫治：配戴凸透镜。 眼镜的度数：100×焦距的倒数。 要点诠释：近视眼要配戴凹透镜矫正；远视眼要配戴凸透镜矫正。
要点诠释：只要物体向焦点靠近，镜头 在变大。
透镜折射后所成的像都
眼睛和眼镜
体和角膜的共同作用相当于凸透镜，它把来 膜上，形成物体的像。视网膜上的视神经细 号传输给大脑。看远处物体时，睫状肌放松， 偏折弱）。看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体比较厚（焦距短，偏折强）。 近视的表现：能看清近处的物体，看不清远处的物体。
9、物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。
透镜的实际应用
1、左边的实线框内是某一物体的形状，右边 4 个虚线框内是供 选择的物体像的形状，以下填空时，只考虑像的形状，不考虑像的大小。
（1）在平面镜中看到的该物体的像的形状为__________； （2）把投影仪的反射平面镜卸掉，让物体的像成在天花板上，这时看到该物体的像的形状为______； （3）用放大镜看物体，看到的该物体的像的形状为__________。
答案：投影机；照相机；放大镜；缩小；放大。
是把物体“拉近”，增大了视角。 举一反三： 显微镜的物镜相当于____________机的镜头，望远镜的物镜相当于____________机的镜头，显微镜和望 远镜的目镜都相当于一个____________。用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是____________的实 像，这个像通过靠近眼睛的目镜 成____________的虚像。(选填“放大”或 “缩小”)。
规律方法整合： 关于两种透镜三条特殊的光线：
1、凸透镜三条特殊光线，如图所示： A.与主光轴平行的光线经透镜折射过焦点； B.过光心的光线传播方向不变； C、过焦点的光线经透镜折射后与主光轴平行。
2、凹透镜三条特殊光线，如图所示：
A、与主光轴平行的光线经透镜折射后反向延长线过焦点； B、过光心的光线传播方向不变； C、射向对侧焦点的光线经透镜折射后与主光轴平行。
4、为什么显微镜物镜的焦距要比较短，目镜的焦距要比较长？为什么望远镜物镜的焦距要比较长 而目镜的焦距要比较短？
解析：使用显微镜时，从物体（标本）射出的光线，经过物镜后形成一个放大的实像，这个实像被目镜 再次放大，经过两次放大，光线变得很弱，不容易看清楚，因此，一方面要使被观察的物体明亮，一方面物 体要尽可能离物镜近一些，以便更多的光线进入物镜，为了保证物体经物镜成放大的实像，物体要在一倍焦 距以外，故物镜的焦距要设计得短一些，为使经物镜成的实像落在目镜的焦距以内，目镜的焦距又总是设计 得长一些。 使用望远镜（物镜、目镜都是凸透镜）时，为了使远处的物体（天体）经物镜成的实像尽可能明亮，要 把物镜做得大些，物镜越大，可以会聚的光线越多，像就越明亮，就越容易观察更远更暗的物体（天体）， 镜面越大，其焦距就越长，为了尽可能增大视角，经物镜成的实像离目镜的距离要尽可能接近目镜的焦距（比 焦距小），为了使更多光线进入到目镜中（增大像的亮度），经物镜成的实像要尽量靠近目镜，所以目镜的 焦距要设计得短一些。 总结与升华：显微镜由两个凸透镜组成，而望远镜的组成比较复杂，显微镜是经两次放大，而望远镜只
光学元件的综合应用
3、如图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从 M 处发散开来的，则透镜的焦距是
A.0.5m
B.0.3m
C.0.2m
D.0.1m
解析：平行光束通过凸透镜被会聚在焦点上，光线通过焦点后再传播会发散开来，并且发散的光线好像 是焦点发出的，经平面镜反射后，把焦点的像成在平面镜中的 M 点，由平面镜的成像规律知，焦点距平面镜 0.2m，距凸透镜的光心 0.1 m。 答案：D. 总结与升华：本题即考察了凸透镜焦点的知识，又考察了平面镜的成像特点。 举一反三： 如图是点光源 S 发出的光经透镜后，其中的两条折射光线，试用作图的方法，确定点光源 S 及像点 S′ 的位置，并完成光路。
光心：通过它的光线传播方向不变，主光轴上有个特殊的点。（透镜中心可认为是光心） 焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示 虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一 点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。 要点诠释： 凸透镜：对光起会聚作用。 凹透镜：对光起发散作用。
探究凸透镜成像规律
实验： 从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。 1、调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）； 2、调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。 凸透镜成像规律： 物距（u） u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f 注意： 1、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 2、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调 镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。 像的性质 倒正 倒立 倒立 倒立 实虚 实像 实像 实像 放大或缩小 缩小 等大 放大 不成像 正立放大虚像 v>u 像距(v) f<v<2f v=2f v>2f 应用 照相机 实像大小转折点 幻灯机 像的虚实转折点 放大镜
分别会聚，分别成像，正确答案是 C。 总结与升华：透镜的完整性不影响物体成像的完整性，从中间分成两部分如不移动，仍为一个透镜，若 移动，就是两个透镜了。 举一反三： 某同学在探究凸透镜成像规律时，先在屏上成了一个缩小的倒立的像，然后用一挡光板将凸透镜的上半 部分挡住，关于像的变化情况，下列说法中正确的是 A.屏上只有烛焰上半部分的像 B.屏上只有烛焰下半部分的像 C.屏上的像没有变化 D.屏上仍是烛焰的全像但亮度减弱了 答案：D；
解析：P 点的物距大于焦距，由 P 点发出（或漫反射）的光，经过凸透镜上任何一点后，会聚在同一点， 这一点即为 P 点的实像像点，若切除一部分后，其余不动，并不影响经过 A、B 两部分光线的传播方向，只是 到达像点的光少一些，成像暗一些，如果 A、B 向原主轴合拢，经过 A 部分后的光线的传播方向会随着向下移 动，经过 B 部分后的光线的传播方向会随着向上移动，即此时经过 A、B 两部分的光线不再会聚在一起，而是
解析：透镜类的作图要了解：平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚；平行光束经凹透镜后发散，其反向 延长线过同侧的焦点。利用光路的可逆性分析上述光线得出：从焦点发出的光线过凸透镜后平行于主光轴； 射向凹透镜另一侧焦点的光线（也可看作过焦点）过凹透镜后与主光轴平行。不管是凸透镜还是凹透镜，过 光心的光线，方向都不变。 可记作：凸镜会聚凹镜散，特别记住三条线；平行主轴过焦点，凸镜异侧凹镜反；光路可逆别忘掉，过 焦光线能知道；光心个性真算靓，光线穿过不变向。 因此：可以找到光源 S，
透镜及其应用复习与检测
编稿：张天宝 审稿：郭金娟 责 编：李井军
知识网络：
重难点聚焦
1、凸透镜成像的规律的应用。 2、凸透镜在现实生活中的应用。
知识要点回扣 透镜
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。 分类：1、凸透镜：边缘薄，中央厚。2、凹透镜：边缘厚，中央薄。 主光轴下：
1、焦点是成实像和虚像的分界点； 2、二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点； 3、倒立的都是实像、正立的都是虚像； 4、当 u>v 时，像是缩小的；反之，像是放大的； 5、成实像时：当物距减小时，像距和像都增大； 反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像远像变大；” 6、无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大； 7、像与物左右相反，上下相反； 8、凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；
利用这三条特出的光线来探究凸透镜的成像规律：
现在，我们利用这三条光线完成凸透镜成像规律作图， 作法： ①画一直线表示主光轴； ②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和 2 倍焦距的位置； ③物体分别设三个位置；（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f） ④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线； ⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出； ⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点； ⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像； ⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜同侧； ⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的虚像，如图所示:
显微镜和望远镜
显微镜：物镜焦距较短，物体通过它成倒立、放大的实像（像投影仪的镜头）；目镜焦距较长，物镜成 的像经过它成放大的虚像（像放大镜）。 望远镜：（开普勒望远镜）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。 注：伽利略望远镜目镜为凹透镜，天文望远镜常用凹面镜作物镜。 视角：物体的边缘跟眼睛所夹的角。视角越大，成的像越大。
解析： （1）平面镜成与物体等大的虚像、像与物左右相反，所以选 A。 （2）投影仪为凸透镜，成的像与物体相比左右相反，上下相反，因此选 D。 （3）放大镜看物体，看到的该物体的像是正立放大的虚像。 答案：（1）A (2)D (3)C
总结与升华：凸透镜成实像时，像与物左右相反，上下相反。