初中物理總復(fù)習――第三講 透鏡及其應(yīng)用
一、 知識網(wǎng)絡(luò)
二、復(fù)習要點
1.中間厚、邊緣薄的透鏡叫做 鏡。此類透鏡對光有 作用;中間 、
邊緣 的透鏡叫做凹透鏡。凹透鏡對光有 作用。
2.平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在一點,這個點叫做 。這一點到光心的距離叫 。
3.凸透鏡有三條特殊光線:(1)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將通過 ;(2)過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將 主光軸;(3)通過光心的光線傳播方向 。
4.物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距(u>
的 像;物體到凸透鏡的距離2倍焦距與焦距之間(f<u<
(填成或不成);物體凸透鏡的距離小于焦距(u<f)時,成 、 的 像。
這是放大鏡的成像原理 。
5.凸透鏡成實像時,放大與縮小的分界點是在 處,成實像與虛像的分界點是在 處。
6.近視眼看不清遠處的物體,他的成因是晶狀體太 ,折光能力太 ,使來自遠處物體的光聚在 前。矯正的方法是在眼睛前配戴一個 透鏡眼鏡。
7.遠視眼只能看清遠處的物體,看不清近處的物體,利用凸透鏡能使光會聚的特點,可在眼睛前配戴一個 透鏡眼鏡來矯正。
8.顯微鏡的原理是 :先用物鏡(凸透鏡)使被觀察的物體成一個 像,再經(jīng)目鏡(凸透鏡)使這個實像再成一個 像,經(jīng)過兩次放大作用,我們可以看見微小物體。
9.望遠鏡的原理是:物鏡使遠處的物體在焦點附近成一縮小的 像,再經(jīng)目鏡使這個 像再成一個 像。我們就能看清楚較遠處的物體,望遠鏡還起到增大“視角”的作用。
考前重點和熱點:(1)凹、凸透鏡的判別。凸透鏡焦點的確定及焦距的測量。(2)透鏡的特殊光路圖。(3)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用。(4)凸透鏡成像規(guī)律的探究。(5)近、遠視眼判別及矯正。
【例1】小明用焦距為l
解析:放大鏡是一個凸透鏡,用來成正立、放大的虛像。把凸透鏡靠近要觀察的物體,讓凸透鏡到物體的距離小于焦距,透過凸透鏡就可以看到物體正立、放大的虛像。題中放大鏡的焦距為
啟迪:本題考查光學儀器之一的放大鏡的應(yīng)用,解答這類光學儀器應(yīng)用題時,應(yīng)密切聯(lián)系相關(guān)的光學知識進行分析。
【例2】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,第一小組的同學依次把點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上。但是,在實驗中無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像。請你幫他們找出一個可能的原因 。
第一、二兩個實驗小組分別進行了若干操作,并把實驗數(shù)據(jù)準確地記錄在表格中
分析以上數(shù)據(jù)你能訪到什么結(jié)論?(寫出兩條即可)
解析:(1)分析光屏找不到清晰像的原因,可能有:① 蠟燭的燭焰、透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上;② 蠟燭放在焦點上;③ 蠟燭放在焦點以內(nèi);① 蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間,但離焦點過近,成像較遠,光具座不夠長。光屏承接不到像。
(2)對實驗數(shù)據(jù)進行對比分析,可得出如下結(jié)論:① 凸透鏡焦距一定且成實像情況下,物體到凸透鏡越遠(近),像離凸透鏡越近(遠);② 在成實像情況下,物距相同時,透鏡焦距越大,像離透鏡越遠;③ 物體到凸透鏡距離大于1倍焦距,成倒立的像。
啟迪:此題把實驗知識和實驗技能結(jié)合一起考查。解題時應(yīng)在已做過實驗基礎(chǔ)上,運用實驗知識查問題找原因。實驗數(shù)據(jù)分析對比得結(jié)論,關(guān)鍵在于正確找出有可比性的對應(yīng)組的數(shù)據(jù)。
【例3】如圖3―l所示,B 為AC 中點,蠟燭燭焰通過凸透鏡后在右側(cè)的光屏上成一個清晰的縮小的像,則凸透鏡( )。
A.應(yīng)該放在B、C之間 B.應(yīng)該放存A、B之間
C.應(yīng)該放在 B點 D.可能放在蠟燭的左側(cè)某處
解析:由“蠟燭燭焰通過凸透鏡后在右側(cè)的光屏上成一個清晰的縮小的像”及凸透鏡成像規(guī)律可知,蠟燭燭焰應(yīng)位于凸透鏡2倍焦距以外,而像應(yīng)位于凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間,所以本題中蠟燭與凸透鏡間的距離要大于像與凸透鏡問的距離,即凸透鏡應(yīng)該靠近光屏。答案為A。
啟迪:本題考查對凸透鏡成像規(guī)律的理解和應(yīng)用。解題時注意物距和像距的關(guān)系,在實驗探究時可總結(jié)這方面規(guī)律(如例3),也可用作圖成像法顯現(xiàn)這方面的規(guī)律。
【例4】爺孫兩人各有一副眼鏡,看起來幾乎一樣。但其中一副是遠視眼鏡(老花鏡),另一副是近視眼鏡.不準用手觸摸眼鏡片,如何區(qū)分? 請說出3種方法。
解析:表面上看是區(qū)分眼鏡,但實質(zhì)上是考查怎樣區(qū)分凸透鏡和凹透鏡,因為近視眼鏡片是凹透鏡,遠視眼鏡片是凸透鏡.區(qū)分方法如下:
(1)太陽光聚焦法:把眼鏡片正對太陽光,能會聚太陽光得到最小最亮光斑的就是凸透鏡,即遠視眼鏡。
(2)近看法:把眼鏡片放在書報上,看到的字跡放大的就是遠視眼鏡。
(3)遠看法:平舉起眼鏡,看遠處物體通過眼鏡后能成倒立像的是遠視眼鏡。
啟迪:區(qū)分凸、凹透鏡,應(yīng)從凸、凹透鏡對光的作用和成像規(guī)律兩方面的不同之處去思考,因此,區(qū)分方法實質(zhì)是聚焦法和成像法。
五、能力訓(xùn)練
1.(北京市)根據(jù)圖3-2中給出的入射光線和折射光線,在方框中畫出一個適當類型的透鏡。
2.圖3―3所示的是照相機的結(jié)構(gòu)示意圖,其中P 是 ,Q 是 。來自物體的光經(jīng)過照相機的鏡頭后會聚在 上,形成一個倒立 的實像。
3.圖3―4所示是一臺投影儀的結(jié)構(gòu)示意圖,其中A 是平面鏡,它的作用是改變光的&lv;U> ,B上放置的是 。經(jīng)過鏡頭形成一個放大的像,再經(jīng)過平面鏡,最終使像成在屏幕 上的C 處。
4.(黃石市)小明拿一只凸透鏡正對著太陽光,當鏡后的白紙移至距透鏡光心
A.u>
5.(南通市)小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時,將點燃的蠟燭放在凸透鏡前
A.倒立放大的實像 B.正立放火的虛像
C.倒立縮小的實像 D.倒立等大的實像
6.(柳州市)如圖3―5所示,小紅同學在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,將點燃的蠟燭從A 位置逐漸移動刮B 位置的過程中,在凸透鏡右側(cè)相應(yīng)移動的光屏上承接到清晰的像將( )。
7.某同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,發(fā)現(xiàn)蠟燭距離為
8.(新疆)遠視眼是老年人常見的一種眼疾,某校興趣小組的同學對遠視眼的成像及矯正進行了如下探究;如圖3―6(甲)所示:老花鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,使光屏上映出了清晰的像,標出光屏的位置,表示視網(wǎng)膜的位置;拿開眼鏡,屏上的像變得不清晰,向后移動光屏。像又變得清晰,再標出光屏的位置。
觀察眼球結(jié)構(gòu)圖3-6(乙), 結(jié)合以上實驗請你回答如下問題:
(1)眼球中的晶狀體相當于實驗中的 。
(2)遠視眼不戴眼鏡時,看見物體的像落在視網(wǎng)膜 。(填“前方”、“上”或“后方”)。
(3)矯正遠視眼應(yīng)配戴 鏡。
【適應(yīng)性訓(xùn)練】
9.(揚州市)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時,在光屏上得到了一個縮小清晰的像(如圖3―8所示),此時物距范圍: 。在投影儀、照相機、放大鏡三種光學器件中與上述成像情形一致的是 。若有位剛學摘下近視眼鏡放在蠟燭與透鏡之間(靠近透鏡),結(jié)果光屏上原來清晰的像變模糊了。
(1)若不改變蠟燭和凸透鏡位置,應(yīng)將光屏向 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié),才能使像變清晰。
(2)請根據(jù)此實驗,簡要說明近視眼看不清楚物體的原因: 。
l0.有兩只干凈的玻璃杯,一只盛滿了純凈水,另一只是空的,上面都蓋著蓋子,不用任何器材,你怎么判斷出哪一只杯子中有水?
答: 。
l1.( 宜昌市)某校同學在學習了眼睛和眼鏡內(nèi)容后,想通過實驗探究近視眼的形成原因。他們選擇了如下器材:蠟燭、用薄膜充人水后制成水凸透鏡( 與注射器相連,注射器里有少量水)、光屏等。水凸透鏡的厚薄可以通過往射器注入、吸取水的多少來調(diào)節(jié)。其裝置如圖3―9所示。
(1)在此實驗裝置中, 相當于人眼球中的晶狀體。 相當于人眼球中的視網(wǎng)膜。
(2)請你用此實驗裝置探究近視眼的成因。要求寫出實驗過程。
實驗過程: 。
六、課本拓展題
1.在課本第4頁“有趣有用物理”的“想想做做”中,小男孩拿著一個口徑比較大的放大鏡,伸直手臂觀察窗外遠處的物體,可以看到物體的像,小男孩觀察到的是( )。
A.正立的像 B.虛像 C.倒立的像 D.放大的像
2.如何粗測一個凸透鏡的焦距,請說出你沒想的方法。取用什么器材,怎樣測,由你決定。要求:(1)至少說出兩種方法。(2)簡要寫出每種方法的步驟,說明測得的物理量和焦距的關(guān)系。
說明:這兩題是課本演示實驗和動手動腦學物理題的拓展,通過實踐獲取知識與技能。
能力訓(xùn)練
1.圖略(提示:凸透鏡) 2.鏡頭,底片,底片,縮小 3.傳播方向,投影片,D 4.D 5.A 6. 縮小
課本拓展題
1.C 2.方法一:讓凸透鏡正對著太陽光.拿一張白紙在它的另一側(cè)來回移動,直到紙上的光斑最小、最亮。用刻度尺量出這時光斑到凸透鏡的距離;方法二:把凸透鏡豎立,畫出它的主光軸,讓一束激光平行于主光軸射向凸透鏡,用刻度尺最出折射光線與主光軸交點到凸透鏡的距離f,即為凸透鏡的焦距。
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