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知基点——透镜及其对光的作用
说明:1.主光轴:透镜的两个表面可看成是由两个球面构成的,通过两个球心的直线就叫做主光轴。
2.光心:透镜上的一个特殊的点,通过该点的所有光,其传播方向不变。
3.焦点:平行于主光轴的光被凸透镜会聚在一点,这个点叫做焦点。凸透镜左右各有一个焦点。
4.虚焦点:平行于主光轴的光被凹透镜发散,发散光线的反向延长线交于一点,因这个点不是由实际光线会聚成的,故称为虚焦点。凹透镜左右也各有一个虚焦点。
5.焦距:焦点到光心的距离叫做焦距。
例1 林雨在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶。于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。这其中引起火灾的主要原因是()。
A.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有会聚作用
B.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有发散作用
C.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有会聚作用
D.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有发散作用
解析:盛了水后的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,而凸透镜对光有会聚作用,会聚后的光具有很高的能量,容易引起火灾。答案为A。
明重点——对凸透镜成像规律的探究
说明:1.凸透镜成实像时,像和物位于透镜的两侧,成虚像时像物同侧。
2.实像都是倒立的,虚像都是正立的。
3.二倍焦距是成放大或缩小实像的分界点。
4.一倍焦距是成实像或虚像的分界点。
5.一倍焦距以外,物距减小,像距增大,且像增大;一倍焦距以内,物距减小,像距也减小,且像变小。
例2在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图1甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图1乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质);(填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在图1乙的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
解析:这道题综合考查了凸透镜对光的作用、对凸透镜成像规律的探究中的注意事项、凸透镜的成像特点和透镜在生活中的应用等知识,综合性较强,但难度不是很大。
答案:(1)会聚,11。(2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上) 。(3)放大,投影仪(或幻灯机),靠近。
看热点——透镜在生活中的应用
说明:1.照相机的工作原理:u>2f ,凸透镜成倒立、缩小的实像。要使像大一些,应缩小物距增大像距,反之,增大物距减小像距。
2.投影仪的工作原理:f 3.放大镜的工作原理:u
例3数码相机是一种新兴的照相器材,它同普通照相机的不同之处在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成数字信号保存起来。下表是某数码相机的一些参数,请你根据这个表格,用所学过的知识来说明,感光层离开镜头的距离要满足什么条件: ;要成像,物体离开镜头的距离要满足什么条件: 。
解析:当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时,像距(即感光层离开镜头的距离)在一倍焦距和二倍焦距之间。
答案:大于34mm小于68mm;大于68mm。
例4放大镜在我们日常生活和工作中有着很广泛的应用,下列说法不正确的是()。
A.放大镜实质上就是一面凸透镜
B.正常使用放大镜时,被观察的物体应放在透镜焦点以内
C.正常使用放大镜时,被观察的物体通过放大镜所成的像是正立的
D.正常使用放大镜时,要想看到更大的像,放大镜须靠近物体移动
解析:放大镜实质就是凸透镜,当物体位于其一倍焦距以内时成正立、放大的虚像。在一倍焦距以内,物距越大,所成的像就越大,物距越小,像就越小。答案为D。
破难点——显微镜和望远镜的成像原理
说明: 1.目镜和物镜:显微镜和望远镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的那组叫目镜,靠近被观察物体的那组叫物镜。
2.视角:由物体的边缘发出并射向人眼的两条光线的夹角称为视角。视角越大,看到的物体越清晰。
例5如图2,有一种望远镜由两组凸透镜组成。靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架( )。
A.幻灯机B.投影仪C.放大镜 D.照相机
解析:物镜将远处的物体在焦点以外距焦点很近的地方成一倒立缩小的实像,其工作原理和照相机类似。答案为D。
析错点——近(远)视及其矫正
说明:1.对近视眼的矫正:利用凹透镜能使光线发散的特点,戴一副用凹透镜做成的眼镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
2.对远视眼的矫正:利用凸透镜能使光线会聚的特点,戴一副用凸透镜做成的眼镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
例6图3所示的4幅图,有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理,有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是()。
A.图①能够说明远视眼的成像原理,图③给出了远视眼的矫正方法
B.图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了远视眼的矫正方法
C.图①能够说明近视眼的成像原理,图③给出了近视眼的矫正方法
D.图②能够说明近视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法
解析:根据上面的分析可知,远视眼成像在视网膜后,应配戴对光具有会聚作用的凸透镜加以矫正;近视眼成像在视网膜前,应配戴对光具有发散作用的凹透镜加以矫正。
答案:A、D。
说明:1.主光轴:透镜的两个表面可看成是由两个球面构成的,通过两个球心的直线就叫做主光轴。
2.光心:透镜上的一个特殊的点,通过该点的所有光,其传播方向不变。
3.焦点:平行于主光轴的光被凸透镜会聚在一点,这个点叫做焦点。凸透镜左右各有一个焦点。
4.虚焦点:平行于主光轴的光被凹透镜发散,发散光线的反向延长线交于一点,因这个点不是由实际光线会聚成的,故称为虚焦点。凹透镜左右也各有一个虚焦点。
5.焦距:焦点到光心的距离叫做焦距。
例1 林雨在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶。于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。这其中引起火灾的主要原因是()。
A.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有会聚作用
B.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有发散作用
C.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有会聚作用
D.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有发散作用
解析:盛了水后的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,而凸透镜对光有会聚作用,会聚后的光具有很高的能量,容易引起火灾。答案为A。
明重点——对凸透镜成像规律的探究
说明:1.凸透镜成实像时,像和物位于透镜的两侧,成虚像时像物同侧。
2.实像都是倒立的,虚像都是正立的。
3.二倍焦距是成放大或缩小实像的分界点。
4.一倍焦距是成实像或虚像的分界点。
5.一倍焦距以外,物距减小,像距增大,且像增大;一倍焦距以内,物距减小,像距也减小,且像变小。
例2在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图1甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图1乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质);(填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在图1乙的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
解析:这道题综合考查了凸透镜对光的作用、对凸透镜成像规律的探究中的注意事项、凸透镜的成像特点和透镜在生活中的应用等知识,综合性较强,但难度不是很大。
答案:(1)会聚,11。(2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上) 。(3)放大,投影仪(或幻灯机),靠近。
看热点——透镜在生活中的应用
说明:1.照相机的工作原理:u>2f ,凸透镜成倒立、缩小的实像。要使像大一些,应缩小物距增大像距,反之,增大物距减小像距。
2.投影仪的工作原理:f
例3数码相机是一种新兴的照相器材,它同普通照相机的不同之处在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成数字信号保存起来。下表是某数码相机的一些参数,请你根据这个表格,用所学过的知识来说明,感光层离开镜头的距离要满足什么条件: ;要成像,物体离开镜头的距离要满足什么条件: 。
解析:当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时,像距(即感光层离开镜头的距离)在一倍焦距和二倍焦距之间。
答案:大于34mm小于68mm;大于68mm。
例4放大镜在我们日常生活和工作中有着很广泛的应用,下列说法不正确的是()。
A.放大镜实质上就是一面凸透镜
B.正常使用放大镜时,被观察的物体应放在透镜焦点以内
C.正常使用放大镜时,被观察的物体通过放大镜所成的像是正立的
D.正常使用放大镜时,要想看到更大的像,放大镜须靠近物体移动
解析:放大镜实质就是凸透镜,当物体位于其一倍焦距以内时成正立、放大的虚像。在一倍焦距以内,物距越大,所成的像就越大,物距越小,像就越小。答案为D。
破难点——显微镜和望远镜的成像原理
说明: 1.目镜和物镜:显微镜和望远镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的那组叫目镜,靠近被观察物体的那组叫物镜。
2.视角:由物体的边缘发出并射向人眼的两条光线的夹角称为视角。视角越大,看到的物体越清晰。
例5如图2,有一种望远镜由两组凸透镜组成。靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架( )。
A.幻灯机B.投影仪C.放大镜 D.照相机
解析:物镜将远处的物体在焦点以外距焦点很近的地方成一倒立缩小的实像,其工作原理和照相机类似。答案为D。
析错点——近(远)视及其矫正
说明:1.对近视眼的矫正:利用凹透镜能使光线发散的特点,戴一副用凹透镜做成的眼镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
2.对远视眼的矫正:利用凸透镜能使光线会聚的特点,戴一副用凸透镜做成的眼镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
例6图3所示的4幅图,有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理,有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是()。
A.图①能够说明远视眼的成像原理,图③给出了远视眼的矫正方法
B.图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了远视眼的矫正方法
C.图①能够说明近视眼的成像原理,图③给出了近视眼的矫正方法
D.图②能够说明近视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法
解析:根据上面的分析可知,远视眼成像在视网膜后,应配戴对光具有会聚作用的凸透镜加以矫正;近视眼成像在视网膜前,应配戴对光具有发散作用的凹透镜加以矫正。
答案:A、D。