内容正文:
透镜及其应用单元知识点讲解与典型题解析(夯基提能)
单元考点知识讲解
考点1:透镜及透镜作图
1.透镜的分类:凸透镜和凹透镜。
凸透镜:中间厚边缘薄的透镜;
凹透镜:中间薄边缘厚的透镜。
2.有关透镜的科学术语:
主光轴,光心,焦点(F),焦距(f),
3.透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用,又叫会聚透镜;凹透镜对光线有发散作用,又叫发散透镜。
4.三条特殊光线:(如图所示,比较两透镜的异同)
(1)凸透镜
A.平行主光轴的光线——通过焦点;
B.通过焦点的光线——平行于主光轴;
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
(2)凹透镜
A.平行主光轴的光线——反向延长线通过同侧虚焦点;
B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线——平行于主光轴;
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
考点2:凸透镜成像的规律及应用
凸透镜成像的规律
物 距(u)
像 距(v)
像 的 性 质
应 用
大 小
正 倒
虚 实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u>2f
2f>v>f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f>u>f
v>2f
放大
倒立
实像
幻灯机(投影仪)
u=f
无限远
获平行光源和测焦距
u<f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
焦点内外分虚实,二倍焦距分大小,实像分居两侧倒,虚像则是同侧正,物近像远像越大,物远像近像越小。
考点3:显微镜和望远镜
(一)显微镜
1.构造:目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2.目镜和物镜:目镜和物镜都相当于凸透镜,靠近物体的叫物镜,焦距较短;靠近眼睛的叫目镜,焦距较长,两镜间的距离是可以调节的。
3.成像原理:来自被观察物体的光经物镜后,在物镜的焦点以内成倒立、放大的实像,这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示:
说明:1.显微镜由目镜和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们使物体两次放大。物镜像投影仪一样成像,成倒立、放大的实像;目镜的作用像一个普通放大镜,以物镜成的实像为物,再成一个正立、放大虚像。所以总的来说,显微镜成的是倒立、放大、虚像。(物镜的实像被目镜又变成虚像了,而我们看到的是目镜成的虚像,而不是物镜成的实像)。
2.对于显微镜,要理解它的结构由物镜和目镜组成,它两次成像,一次成实像一次成虚像,放大倍数等于两次放大倍数之积。
(二)望远镜
1.构造:由两种凸透镜组成,靠近被观察物体的叫物镜,焦距较长;靠近眼睛的叫目镜,焦距较短。如图:
2.成像原理:由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光,经物镜折射后,在物镜焦点外很近的地方,得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起,所以天体通过物镜所成的实像,位于目镜的一倍焦距以内。这倒立的缩小的实像对目镜来说是物体,它经目镜所成的像是放大的虚像。
3.视角:被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离,物体越大,或离眼睛越近,视角越大。
说明:1.望远镜由目镜和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们使远处物体先成实像,后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像(相当照相机);目镜的作用像一个普通放大镜,以物镜成的实像为物,成一个正立、放大虚像。
2.望远镜的作用是看清远处的物体,望远镜的物镜成的像是倒立缩小的,但是像离我们的眼睛更近了,经过目镜的放大,我们观察像的视角变大,这样就能观察的清楚了。
3.望远镜的物镜的直径越大,来自远处的物体的光射到物镜上的就越多,经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。
注意:显微镜与望远镜区别
1.对于显微镜而言
(1)作用:用来观察细微物体或物体细微部分。
(2)原理:先用一个接近物体的凸透镜使物体成一放大的实像,然后再用另一个接近眼睛的凸透镜把这个实像再一次放大,就能看清很微小的物体了。
离物体近的这个透镜叫物镜,其焦距较短;离眼睛近的这个透镜叫目镜,其焦距比物镜稍大。两镜间的距离可以调节。
(3)使用显微镜的注意事项
①拿显微镜时,要一手紧握镜臂,一手托镜座,不要单手提拿,以防目镜或其他零件滑落。
②显微镜不可放置在实验台的边缘,以免碰翻落地。
③不要随意取下目镜或拆卸显微镜的各种部件,以防灰尘落入内部或发生丢失损坏等。
④使用显微镜时,操作要正规,养成两眼同睁、两手并用的习惯,边观察边计数和绘图等。
⑤要保持显微镜的清洁,发现有灰尘或操作中不慎使镜头和载物台沾上染料、水滴等,应及时擦去。光学和照明部分的镜面只能用擦镜纸轻轻擦拭,切勿用手指、手帕和绸布等擦摸,以免磨损镜面。机械部分可以用布擦拭。
⑥显微镜使