内容正文:
第十一讲--透镜难点及视觉
一、思维导图
二、知识梳理
考点1 透镜5个难点
1.物体与像的移动关系
(1)从②移动到③,u>2f,成的是倒立缩小到实像,此时到像距f<v<2f,可以看出物体的移动范围可以从2f到无穷远,而像距只能在f, 2f之间来回移动。在相同时间内,物体的移动距离大于像。
即u>2f, f<v<2f,此时v物>v像,并且在移动过程中像越来越小,越来越靠近焦点,所以当物体是匀速远离2f时候,像的速度会越来越慢。
(2)从②移动到①,f<u<2f, v>2f,成的是倒立放大的实像,物体只能在f, 2f之间来回移动,而像能从2f移动到无穷远,所以在相同时间内,像的移动距离要大于物体。
即f<u<2f, v>2f,此时v物<v像,并且在移动过程中像越来越大,越来越远离2f,所以当物体是匀速靠近焦点的时候,像的速度越来越快。
小结口诀:
大像走大步,小像走小步• 谁大谁快,越大越快,越小越慢。
备注:实像和虚像都满足该规律
2.动态变化关系
厚度越厚,焦距越小,透镜的折光能力越强,此时成像在光屏的前面,此时只能有以 下两种方法才能使像重新清晰的呈在光屏上。
(1)光屏向左移,移动到成像点上。
(2)在物体透镜或者透镜光屏中放一个凹透镜。
3.凸透镜中光的可逆性
如图,已知此时能在光屏上呈现一个清晰的实像,此时的成像性质是什么,问保持蜡烛和光 屏不动,怎么移动凸透镜才能呈现另一个清晰的实像?
根据光路的可逆性,等价于把原先的物距,像距反一下位置,所以得到的第二次清晰的像一定就是倒立缩小的实像,且v’=u u’=v
4.物体与光屏距离变化关系
当u=2f, v=2f时候,物体与像的距离最小,s=4f。
解释:结合第一个重难点,当u>2f的时候,物体移动的距离大于像移动的距离,物体和像 移动方向是相同的,所以物体与像的距离会逐渐被拉开。同理当f<u<2f的时候,物体移动 的距离小于像的移动距离,所以物体与像的距离也会逐渐被拉开。
5.高斯公式:
考点2眼球的结构
1.眼睛
(1)折光系统:由角膜、房水,晶状体、玻璃体组成。眼球中的晶状体和角膜的共同作用 相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,其中起主要作用的是晶状体,视网膜 相当于光屏。
(2)人眼球的成像特点:因为观察的物体在二倍焦距以外,所以在视网膜上成倒立、缩小 的实像。
睫状体:通过紧张度来调节晶状休的凸度:
看近物,睫状体收缩,曲度大,焦距变小;看远物,睫状体舒张,曲度小,焦距变大。
2.近视眼与远视眼
三、题型分类
题型1 眼球结构
1.( 2023·秀洲区校级模拟)如图是正常眼球成像原理图。据图作答:
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,对光有 ( 选填“会聚”或“发散”) 作用。
(2)眼球中的视网膜能感受光的刺激。产生神经冲动。视网膜相当于反射弧组成部分中的
2.(2023•江干区校级模拟)成都锦江之上,夜色中的安顺廊桥流光溢彩,让游人流连忘返。下列说法错误的是( )
A.小陈用单反相机拍摄廊桥和其倒影,相机感光片上所成的像是倒立、缩小的实像
B.小郑取下近视眼镜看到廊桥变模糊了,因为此时进入眼睛的光会聚在了视网膜的前方
C.小李用手指组成方框“取景”,方框离眼睛越远,“取景”范围越小,是因为光沿直线传播
D.小张看到远处的小红向他走来,为了始终看清小红的脸,他的睫状肌由舒张变为收缩,晶状体凸度由大变小
3. ( 2021·温州模拟)2014年,人工视网膜通过临床试验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于________镜。
(2)从反射弧的组成来看,“人工视网膜”相①传送画面数集影像当于反射弧中的________ 。
(3)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变________。
题型2 近视和远视的矫正
1.(2023•湖州)图1是数码照相机的成像原理,当景物在离镜头2倍焦距之外时,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生,造成近视,如图所示,他应配戴 透镜来矫正近视。
2.( 2023·衢州)今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学,所佩戴眼镜的镜片是( )
题型3 动态变化
1.( 2023·椒江区校级二模)小光用图示装置探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位于图示位置时,恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像。则下列说法正确的是( )
A.该透镜的焦距是30cm
B.将蜡烛向右移