人教版初中物理透镜及其应用讲义

教学目标

1.认识凸透镜和凹透镜的结构特点，并能将二者区分。

2.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，会完成光路图。

3.知道凸透镜和凹透镜的焦点和焦距。

4.理解凸透镜的成像规律，并会用此规律解决问题。

5.了解凸透镜成像的应用。

6.知道近视眼和远视眼的成因与矫正方法。

重点难点

凸透镜成像规律及应用

一、疑难讲解

日常生活中常见的折射现象是填空题和简答题的最好物理模型。凸透镜对光线的作用在作图题中经常出现，特别是特殊光线经过凸透镜的折射光路图，同时，实验研究凸透镜成像规律，运用凸透镜成像规律，分析解决问题仍是这部分考试的重点。

u>2f 缩小倒立实像2f>v>f

U=2f 等大倒立实像v=2f

2f> u >f 放大倒立实像v >2f

U=f 不成像

u

二、知识点梳理

1、透镜的基本概念及性质

主光轴：通过两个球面球心的直线。

光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。

焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。

2、凸透镜成像规律

凸透镜成像规律

⑴u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。

⑵u＝2f是像放大和缩小的分界点

⑶当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。透镜应用

（1）照相机：①镜头是凸透镜

②物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像； ③要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷

（2）投影仪：①投影仪的镜头是凸透镜；

②投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；

③物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像；

④要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离屏幕

（3）放大镜：①放大镜是凸透镜；

②放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像； ③要让物体更大，应该让放大镜远离物体；

3、凸透镜成像动态分析 像距与物距的关系：

成实像时：

物距与像距移动方向相同（物距变大，像距变小；物距变小，像距变大）。

像的大小变化与像距的变化情况成正比（像距变小，像也变小；像距变大，像也变大）

成虚像时：

4、透镜光学作图

（1）过光心的光线经透镜后传播方向不改变；

（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）；

（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。

5、近视、远视及矫正方法

（1）成像原理

: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）） （2）近视及远视的矫正方法：近视眼：物体成像在视网膜前，用凹透镜矫正； 远视眼：物体成像在视网膜后，用凸透镜矫正。 6、显微镜和望远镜

（1）显微镜:

显微镜由目镜和物镜组成，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实

物距减小 （增大）

像距增大 （减小）

像变大 （变小）

物距减小

（增大）

像距减小 （增大）

像变小 （变大）

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。

（2）望远镜: 望远镜由目镜和物镜组成，物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当

于放大镜，成放大的像。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大

小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再

加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。

三、典型例题

[例1]图3—2中正确表示了光通过透镜的是( )

A ．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图

思路分析

根据凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，对比观察入射前和出射后光的变化情况．光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了，光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了，光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了，光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了．透镜对光的(明确会聚和发散的区别)“会聚”作用和“发散”作用并非只是针对平行于主轴的平行光而言，“会聚作用”应该理解为出射光比入射光会聚了一些；“发散作用”应该理解为出射光比入射光发散了一些，图3-3所示．正确答案为A

[例2]物体放在距凸透镜前30cm的位置上时，在另一侧的光屏上能够得到放大的倒立的像，透镜的焦距可能是( )

A．7．5cm B．20cm C．30cm D．40cm

思路分析

物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到2倍焦距之间，因此f<30cm<2f，由此可以算出30cm>f>15cm，在答案中找出满足条件的选项． (这点是分析本题的关键)

[例3]完成图3-5中的光路图

思路分析

图中所给的四个透镜，(a)、(b)是凸透镜．(c)、(d)为凹透镜，并且(a)、(c)给出入射光线，要求画出折射光线．而(b)、(d)则给出折射光线，要求画出入射光线．根据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线．

[例4]（2011.河北.2分20）让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示)，小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是 ................................................................. （）