内容正文:
透镜
【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。
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。照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。
【典例精讲】
考点一 凸透镜和凹透镜的判别
1.凸透镜和凹透镜的光学性质不同,为辨别直径相同的两个透镜的种类,现分别将它们正对太阳光,再把一张纸放在它们的下方,在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑。透镜与光斑的大小如图所示(d1<d<d2)。下列判断中正确的是( )。
透镜大小 甲 乙
A.能准确判断形成甲、乙两光斑的透镜种类
B.能准确判断形成甲光斑的透镜种类,但不能判断形成乙光斑的透镜种类
C.能准确判断形成乙光斑的透镜种类,但不能判断形成甲光斑的透镜种类
D.不能判断形成甲、乙两光斑的透镜种类
考点二 凸透镜成像规律的探究
2.【广安】如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法中正确的是( )。
A. 把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立、缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机
B. 把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立、放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪
C. 把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立、放大的虚像,成像规律可以应用于放大镜
D. 烛焰在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和凸透镜之间放一副近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
考点三 凸透镜成像光路图
3.2013年6月20日,我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”中完成太空授课。如图所示为王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球透镜实验,通过水球我们可以看到她的像。下列各图能说明这种现象的成像原理的是( )。
A. B.
C. D.
4.实验课中,某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。请根据所学知识,回答下列问题:
甲 乙 丙
(1)某次实验时,凸透镜、蜡烛和光屏在光具座上的位置如图甲所示,此时烛焰在光屏上成倒立、缩小的像,则图中C位置上放置的是 。
(2)由于蜡烛的燃烧,使烛焰在光屏上的像偏高。若只调节蜡烛,使烛焰的像成在光屏中心,则应将蜡烛向 调节。
(3)某同学在透明玻璃板上用黑色笔画了个画像(如图乙所示)。他把玻璃板有画像的这一面面向凸透镜,用平行光源对着玻璃板上的画像照射,如图丙所示。移动光屏找到像,此时画像在光屏上所成的像应是 (填字母)。
A. B. C. D.
【基础巩固】
1.(2020·浙江八年级月考)如图所示,小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图