内容正文:
专题03 透镜及其运用
一、透镜
1.透镜的种类:
(1)中间比边缘厚的透镜叫 镜,它对光有 作用.
(2)中间比边缘薄的叫 镜,它对光有 作用.
2.焦点:
(1)跟主光轴 的光,通过凸透镜折射后 于一点,这个点叫凸透镜的焦点(如图甲),一般用字母“F”表示.
(2)跟主光轴 的光,通过凹透镜折射后,折射光线的 过凹透镜的虚焦点(如图乙).
3.凸透镜有三条特殊光线:
(1)平行入焦点出:即跟主光轴 的光,通过凸透镜折射后会聚于焦点.
(2)焦点入平行出:即从焦点射入的光,通过凸透镜折射后跟主光轴 .
(3)过光心不变向:过光心的光线传播方向 .
注意:凹透镜的三条特殊光线的规律和凸透镜相同,不同点是凹透镜的延长线或反向延长线过虚焦点.
二、探究凸透镜成像规律
1.凸透镜成像的规律与应用:
物距u与焦距f的关系
像距v与焦距f的关系
像的性质
应用
正立或倒立
放大或缩小
实像或虚像
u>2f
f<v<2f
倒立
缩小
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
不作要求
f<u<2f
v>2f
放大
投影仪
u<f
不作要求
正立
放大
虚像
放大镜
【注意】
(1)物距为2f时是像放大与缩小的分界点,物距为f时是实像与虚像的分界点.
(2)物体靠近焦点时,像会远离凸透镜且像会变大;物体远离焦点时,像会靠近凸透镜且像会变小.
(3)v=u=2f,经常用来测量凸透镜的焦距.
2.实像与虚像的比较
实像
虚像
成因
由实际光线会聚而成
由实际光线的反向延长线相交而成
承接
能用光屏承接
不能用光屏承接
正倒
倒立
正立
观察
都能用眼睛观察到
拍摄
都能用照相机拍摄
【注意】区分实像与虚像的四个方法:
① 看光路,实际光线会聚而成的是实像,实际光线反向延长线相交而成的是虚像;
② 看承接,能用光屏承接的是实像,不能用光屏承接的是虚像;
③ 看正倒,倒立的是实像,正立的是虚像;
④ 根据各器件的成像特点判断。
三、凸透镜成像规律的应用
1.照相机:利用物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时,成 、 、 的原理制成.
2.幻灯机、投影仪、电影机:利用物体到凸透镜的距离小于两倍焦距大于一倍焦距时,成 、 、
的原理制成.
3.放大镜:利用物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时,成 、 、 的原理制成.
四、近视眼和远视眼
1.眼睛成像原理与照相机相同,晶状体相当于一个 ,视网膜相当于 ,物体经晶状体后在视网膜上成 、 、 .
(1)远处景物的像落在视网膜前方时叫近视眼,需戴 镜来矫正.
(2)远处景物的像落在视网膜后方时叫远视眼,需戴 镜来矫正.
考点1:透镜作图
【例1】(2022·江苏扬州) 如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。(F是凸透镜的焦点)
【例2】(2022·贵州黔东南)如图所示,请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
【例3】(2022·广东广州)如图,凸透镜的焦点为F,光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
凸透镜和凹透镜各有三条特殊的光线,可据此来画出透镜的光路图.
(1) 凸透镜和凹透镜都会使光产生折射,并且折射光线和入射光线一定分居在透镜的两侧;
(2) 对于凸透镜,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点;根据光路可逆原理,由凸透镜焦点发出的光经过凸透镜后变成平行于主光轴的光线;
(3) 对于凹透镜,平行于主光轴的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线通过入射光线一侧的焦点;根据光路可逆原理,延长线交于焦点的入射光线经过凹透镜后,变成平行于主光轴的光线;
(4) 经过凸透镜和凹透镜光心的光线传播方向都不改变;
(5) 光线一定要标出箭头,表示光的传播方向;
(6) 光线的反向延长线一定要用虚线表示.
1.完成如图所示的光路图。
2.(2022·甘肃天水·八年级期末)如图所示,薄凸透镜与薄凹透镜恰好共着同一个主光轴和同一个焦点F,一条入射光线射向薄凹透镜的右侧焦点F。请在图中作出这条入射光线经过薄凹透镜和薄凸透镜折射的光路图。
3.如图,已知图中A′B′是AB的像,请在图中画出透镜,并确定透镜的两个焦点且用F标示出来。
4.如图,MN为凸透镜L的主光轴,A′B′为物体AB通过凸透镜所成的虚像,请通过作图标出凸透镜L和焦点F的位置。
5.如图所示,MN为凸透镜的主光