内容正文:
七年级下册科学竞赛辅导教学案
第4讲透镜和视觉
一、知识梳理:
一、透镜
1.透镜分为凸透镜和凹透镜。透镜的主光轴指通过两个球面球心的直线;光心(O)即薄透镜的中心。通过光心的光线传播方向不改变。焦点(F)指凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点。焦距(f)是焦点到凸透镜光心的距离。
2.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。基本光路图如下:
二、凸透镜成像规律
1.凸透镜成像实验: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。
实验时,无论怎样移动光屏,都得不到实像的原因可能有: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。
2.凸透镜成像规律
物距
像的性质
像距
应用
倒立、正立
放大、缩小
虚像、实像
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u<f
正立
放大
虚像
|v|>u
放大镜
三、凸透镜的应用
1.放大镜
放大镜的工作原理是当u<f时,物体经过凸透镜成正立、放大的虚像。在一倍焦距以内时,u越大,放大倍数越大。
2.照相机
照相机的工作原理是当u>2f时,影像传感器上成倒立、缩小的实像。相机的镜头为凸透镜;影像传感器相当于光屏,其作用是将影像转化为电信号;镜头到影像传感器的距离为像距v;利用光圈可调节进入相机的光亮度。现在多数相机的光圈、快门时间、像距均可自动调节。
3.投影仪(幻灯机、电影放映机的工作原理相同)。
投影仪的工作原理是当f<u<2f时,银幕上成倒立、放大的实像。为了在银幕上得到正立的图像,投影仪的胶片应该是倒立放置的。
四、眼睛和眼镜
1.眼睛的结构。
(1)晶状体相当于凸透镜,可通过睫状肌调节其曲度,即可调节其焦距,相当于照相机的镜头。
(2)虹膜中间的瞳孔大小可调,以控制进入眼的光亮度,相当于相机的光圈。
(3)视网膜相当于光屏,即相当于相机的影像传感器,其感光细胞可将图像信息转化为神经信息由视神经传至大脑。
(4)球状的玻璃体前后径长度即为像距,相当于相机中的暗箱长度(镜头到影像传感器的距离)。
2.视觉