03专题三透镜及其应用

(4)焦距：焦点到光心的距离(通常由于透镜较薄，焦点到透镜的距离 约等于焦距)，焦距用“f ”表示，如图所示：
凸透镜的三条特殊光线： ①经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 ； ③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后 平行 于主光轴。如图所示：
3. 透镜对光线的作用 (1)凸透镜对光线有 会聚 作用。 (2)凹透镜对光线有 发散 作用。
照相机 —
凸透镜的成像规律
1. 基本概念
物距：物体到凸透镜光心的距离，用u表示。 像距：像到凸透镜光心的距离，用v表示。
2. 凸透镜成像规律
物距 (u)
像距(v)
像的性质
像、物位置 关系
应用
f<u<2 f
u＝f
u<f
v>2f
倒立、放大的 实像
ห้องสมุดไป่ตู้异侧
不成像(折射后成为平行光)
v>u
正立、放大的 虚像
同侧
眼睛和视力矫正
1. 眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。 2. 近视眼 成因：晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜前。矫正：配戴
凹 透镜。 3. 远视眼 成因：晶状体太薄，折光能力太弱，成像在视网膜后。矫正：配戴
凸 透镜。
探究凸透镜的成像规律 一、实验器材：凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、光具座(带刻度尺)。 二、实验步骤: 1. 组装实验装置，在光具座上从左到右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏， 将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。
(2017·北部湾四市)如图所示，光线经过一个光学元件后 传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是( B )
A.凹透镜
B. 凸透镜
C.平面镜
D.潜望镜
凸透镜成像规律
(2016·北海)如图所示是通
过实验得到的凸透镜像距v和物距
u的关系图，由图可知凸透镜的焦
距是 10 cm，若利用这个凸透
镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距
2. 将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物
距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。 观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
3. 把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤2再做两次 实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。 4. 把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜 的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记 录物距u和像距v。 5. 把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，仿照步骤4再做两 次试验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
凸透镜的应用
如图所示，某同学欲拍摄一棵高大树木的全景，但从取景框中只能 看到树的一部分，他要拍摄到这棵树的全景，可以采取的方法是( C ) A．把相机向上举高 B．向前再走几步 C．向后退几步 D．向地面蹲下
【思路点拨】从取景框中只能看到树的一部分，说明此时的像太大， 因此要采取措施使凸透镜成的像变小，由此入手解决此题。在探究凸 透镜成像的规律的过程中，物体从远处向凸透镜靠近时，物体所成的 像逐渐变大，并且像距离凸透镜越来越远。因此要使此时的像变小， 就要使凸透镜逐渐远离树木，即照相机远离树木，故应向后退几步。
凸透镜的应用
如图所示，某同学欲拍摄一棵高大树木的全景，但从取景框中只能
看到树的一部分，他要拍摄到这棵树的全景，可以采取的方法是( C )
A．把相机向上举高
B．向前再走几步
C．向后退几步
D．向地面蹲下
小 结
“从生活走向物理，从物理走向社会”是新课程对物理教学的 主要要求之一。本题捕捉了生活中照相的情景，考查了学生对 凸透镜成像规律的理解。
(5)成虚像时：
凸透镜的应用 1. 照相机 照相机的镜头是凸透镜；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。 2. 投影仪 投影仪的镜头是凸透镜；投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向； 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。 【注意】照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、 屏幕。
凸透镜的成像规律
1. 基本概念
物距：物体到凸透镜光心的距离，用u表示。 像距：像到凸透镜光心的距离，用v表示。
2. 凸透镜成像规律
物距 (u)
像距(v)
像的性质
无穷 远
v＝f
一点
u>2f
f<v<2f
倒立、缩小的 实像
u＝2f v＝2f
倒立、等大的 实像
像、物位置 关系 异侧
异侧
异侧
应用 利用太阳光测焦距
6. 把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛 的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像 的大小和正倒。
【注意】 (1)实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度， 目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 (2)当光屏上有一个由凸透镜所成的清晰明亮的倒立像，若用黑纸把该 凸透镜的上半部挡住，则光屏上的像将会发生的变化是：亮度变暗， 但仍能成完整的像。
透镜
(2019·柳州)如图所示的透镜中最适合用来观察细小物体的是 ( D)
【方法技能】 辨别凸透镜和凹透镜的方法 (1)用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是 凹透镜。 (2)让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能得到较小、较亮光斑的 为凸透镜，否则为凹透镜。 (3)用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜。
小 结
象上找到u＝v的对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距。凸 透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机。2f＞u＞f， 成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。若u＜f，则成一个正立、
放大的虚像，放大镜就是利用该原理制成的。
(2018·临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透 镜、光屏位置如图所示烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列 说法正确的是（ C ）
离照相机至少大于 20 cm。
【思路点拨】由图知，当物距为20 cm时，像距也为20 cm，根据凸透 镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像
距与物距相等。所以2f＝20 cm，则f＝10 cm。因为凸透镜成像时，u ＞2f，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，所以要得到清晰的像，
照相机、放大镜、投影仪的原理及
透镜在生产生活中的应用；近视眼、
4. 了解人眼成像的原理，了解近视 远视眼的产生原因及视力矫正是考
眼和远视眼的成因与矫正办法
查热点；考试题型以填空题、选择
题为主
透镜 1. 凸透镜 中间 厚 、边缘 薄 的透镜，如远视镜片、照相机的镜头、投影仪的 镜头、放大镜等。 2. 凹透镜 中间 薄 、边缘 厚 的透镜，如近视镜片、门上的猫眼。 透镜的四个基本概念： (1)主光轴：通过透镜两个球面球心的直线。 (2)光心：通常位于透镜的几何中心，用“O”表示。 (3)焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一 点，这点叫焦点，用“F”表示。
被拍摄的物体距离照相机至少大于20 cm。
凸透镜成像规律
(2016·北海)如图所示是通
过实验得到的凸透镜像距v和物距
u的关系图，由图可知凸透镜的焦
距是 10 cm，若利用这个凸透
镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距
离照相机至少大于 20 cm。
此题考查了凸透镜成像的应用，关键是凸透镜成像时，u＝v＝2f，在图
【方法技能】 照相机镜头调节技巧 对于焦点固定的照相机，靠调节物体与相机的距离(物距)和暗盒的长 度(像距)来调节像的大小，若想让像变小，则应当增大物距，并相应 地减小像距，反之，若想使像变大，则应当相应地减小物距，增大像 距，这样才能得到清晰的像。
(2017·常德)毕业了，小明与全班同学用胶片照相机照了合 影后，接着照一张单身相。下列说法正确的是( B ) A．小明应远离镜头，同时胶片应靠近镜头 B．小明应靠近镜头，同时胶片应远离镜头 C．小明在相机中的像是倒立、放大的实像 D．小明在相机中的像是正立、放大的虚像
3. 放大镜 放大镜是凸透镜；放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距，成的 是
正立 、 放大 的虚像。 4. 显微镜 主要由物镜和目镜两组 凸透镜 组成。物镜的作用是把物体成放大 的实像，目镜的作用是把这个实像成放大的虚像。 5. 望远镜 主要由物镜和目镜两组 凸透镜 组成。物镜的作用是把物体成缩小 的实像，目镜的作用是把这个实像成放大的虚像。
投影仪、幻灯机、 电影
探照灯、测焦距
放大镜
3. 对凸透镜成像规律的进一步认识
(1)u＝f是成 实像 和 虚像 ，正立像和倒立像，像、物 同侧 和
异侧 的分界点。
(2)u＝2f是像放大和缩小的分界点。
(3)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。 (4)成实像时：
A.该凸透镜的焦距是20 cm B.将蜡烛移动到20 cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像 C.将蜡烛移动到35 cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像， 应向右移动光屏 D.将蜡烛移动到45 cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像， 应向右移动光屏
(2019·百色)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点 燃的蜡烛放在距凸透镜32 cm处，在透镜另一侧距透镜18 cm处的光 屏上得到烛焰清晰的像，则( D ) A．光屏上所成的是倒立、放大的实像 B．该透镜的焦距f小于9 cm C．将点燃的蜡烛移至距透镜9 cm处，不能观察到烛焰放大的虚像 D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的 像
【注意】 (3)如果蜡烛燃烧时间较长，蜡烛变短，则光屏上的像将向上移动，若 想使烛焰像成在光屏的中央，则当凸透镜不动时，光屏应向上移动， 当光屏不动时，凸透镜应向下移动。 (4)若无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像，原因可能是：①蜡烛 在焦点以内；②烛焰在焦点上；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同 一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光 具座的光屏无法移到该位置。