内容正文:
第五单元 透镜及其应用(原卷版)
【考点1 透镜】
1、透镜:用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
2、透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3、透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4、透镜光路基本概念:
(1)主光轴:通过两个球面球心的直线。
(2)光心:(O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。
(3)焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。
(4)焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。
5、透镜的三条特殊光线:
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变如图所示。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点如图所示。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴如图所示。
※典型光路。
(
F
F
F
F
)
6、透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
【考点2 生活中的透镜】
1、照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2、投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3、放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4、实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
【考点3 凸透镜成像的规律】
1、凸透镜成像规律实验: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。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有: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、凸透镜成像规律结论:
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机(图a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图b)
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜(图c)
3、凸透镜成像规律进一步认识:
(1)u=f是成实像和虚象,像正、倒立,像物同侧和异侧的分界点。(一倍焦距分虚实)
(2)u=2f是像放大和缩小的分界点。(二倍焦距分大小)
(3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像)。(像远像大)
(4)当像距小于物距时成倒立缩小的实像。(像近像小)
(5)成实像时:物距减小
(增大)
像距增大
(减小)
像变大
(变小)
(6)成虚像时:物距减小
(增大)
像距减小
(增大)
像变小
(变大)
当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜。(物近像远像变大)
①当u>2f,物体比像移动得快
②当f<u<2f,物体比像移动得慢
※牢记:虚像,物、像同侧正(放大);实像,物、像异侧倒(放大或者缩小)!
【考点4 眼睛和眼镜】
1、眼睛:眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷)。
(1)眼睛成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。
2、近视眼:近视眼是指眼球在调节放松状态下,平行光线(一般认为来自5m以外)经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前,产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处,而在某个有限距离处,近视眼的进点也比正常眼近,近视眼的明视距离小于25cm。
(1)特点:近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
(2)原因:近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些,晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面,而在视网膜上是一个光斑了。
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