内容正文:
透镜及其应用
1.透镜的特征及光学性质
(1)透镜的种类
①凸透镜:中间______,边缘______。
②凹透镜:中间______,边缘______。
名称 实物形状 性质 眼镜应用
凸透镜
对光线有会聚作用 老花镜
凹透镜
对光线有发散作用 近视镜
厚
薄
薄
厚
知识梳理
(2)与透镜有关的几个名词
①主光轴:通过两个球面________的直线。
②光心(O):透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向________。
③焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点。
④焦距(f):焦点到凸透镜________的距离。
球心
不变
光心
(3)透镜对光线的作用
凸透镜对光线的________作用,是指折射光线相对于入射光线,向主光轴方向偏折;凹透镜对光线的________作用,是指折射光线相对于入射光线,向远离主光轴方向偏折。
(4)典型光路及透镜的几条特殊光线
会聚
发散
2.凸透镜成像的规律
(1)实像和虚像的区别
①实像是由实际光线会聚而成的像;虚像不是由实际光线会聚而成的像,而是由实际光线的反向延长线会聚而成的像。
②实像既可用光屏承接,又可用眼睛看到;虚像不能用光屏承接,只能用眼睛看到。
③实像总是倒立的,虚像总是正立的。
(2)凸透镜成像的规律
物距(u) 像距(v) 像的性质 应用举例
u>2f 2f>v>f 照相机
u=2f v=2f 倒立、等大、实像 测定焦距
f<u<2f v>2f 投影仪
u=f — 不成像 探照灯
u<f — 放大镜
倒立、缩小、实像
倒立、放大、实像
正立、放大、虚像
①u=f是成实像或虚像、正立像或倒立像、像物同侧或异侧的分界点。成实像时,像、物分居透镜两侧;成虚像时,像、物在透镜同侧。
②u=2f是成放大或缩小像的分界点。
③成像的动态规律
成实像时,物近、像远、像变大;成虚像时,物近、像近、像变小。
3.眼睛和眼镜
(1)眼睛的成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体和角膜(二者共同作用相当于一个________),在视网膜(相当于______)上形成倒立、缩小的实像。
(2)近视眼的形成及矫正
形成:晶状体________,折光能力太强,像落在视网膜的前方。
矫正:配戴____________。
(3)远视眼的形成及矫正
形成:晶状体________,折光能力太弱,像落在视网膜的后方。
矫正:配戴____________。
凸透镜
光屏
太厚
凹透镜
太薄
凸透镜
4.显微镜和望远镜
(1)显微镜
①结构:主要由________、________、________、载物片组成。
②原理:利用物镜使物体成放大的________,然后再用目镜把这个像再一次放大。
(2)望远镜
①结构:由________和________组成。
②原理:物镜使远处的物体成一个_____________________的实像,这个实像再经过________放大。
目镜
物镜
反光镜
实像
目镜
物镜
缩小(或倒立、缩小)
目镜
考点1.凸透镜和凹透镜的作用
【例1】下列光线通过透镜的光路图正确的是( )。
A B C D
解析 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,并且在光的几种传播形式中,光路都是可逆的。
答案 D
考点突破
1.请在图中虚线框内填入符合要求的面镜或透镜,并补全光路图。
甲 乙 丙
如图所示:
变式练习
考点2.凸透镜成像的规律
【例2】在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )。
A.凸透镜的焦距为15.0 cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
解析 由图可知,物距u=30.0 cm,像距v=15.0 cm,光屏上承接到清晰的像。u>v,像是倒立、缩小的实像;此时u>2f,f<v<2f,可得7.5 cm<f<15 cm,故选项AB错误。仅将凸透镜左移,根据光路可逆原理可知,当凸透镜左移至一定距离时,光屏上能得到倒立、放大的实像,故选项C错误。近视眼成像时,像在视网膜前方,仅将光屏右移可模拟近视眼成像,故选项D正确。
答案 D
2.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,将焦距为10 cm的凸