内容正文:
2.6透镜和视觉
学习目标
1.能说出什么是凸透镜,什么是凹透镜。
2.知道凸透镜对光有会聚作用和凹透镜对光有发散作用。
3.通过实验理解凸透镜成像的规律。
4.应用凸透镜模型解释照相机、放大镜和人眼球的作用。
5.了解眼球的结构及各部分的功能,能说出视觉的形成过程。
6.了解近视眼、远视眼的成因,并知道近视和远视的矫正方法。
7.树立保护眼睛和用眼卫生的意识。
02
预习导学
一、透镜
1.两种透镜
中间厚、边缘薄的透镜叫
边缘厚、中间薄的透镜叫
2.几个常见的概念
:通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴,画主光轴应用点划线。
:透镜中有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心,用字母“O”表示。
焦点、焦距:
凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的 ,用字母“F”表示,凸透镜两侧各有一焦点,且对称;焦点到凸透镜光心的距离叫焦距,用字母“f”表示。
凹透镜能使跟主光轴平行的光变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,而是实际光线反向延长线的会聚点,所以叫凹透镜的虚焦点,凹透镜有两个虚焦点。
3.凸透镜和凹透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有
凸透镜对光有会聚作用,并不一定会聚到一点,而是光通过凸透镜折射后,折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更靠近主光轴,使它的光束变窄。如图。
(2)凹透镜对光有
凹透镜对光有发散作用,光通过凹透镜折射后,折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更远离主光轴,使它的光束变宽。如图所示。
4.透镜的三条重要光线
(1)通过光心的光线,经透镜折射后 方向。
(2)平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。对于凸透镜来说是通过异侧的焦点;对于凹透镜来说,它的焦点是虚焦点,是折射光线的反向延长线过焦点。
(3)通过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴射出。对于凹透镜是虚焦点,是入射光线的延长线过焦点。
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三条光路如图所示。
二、凸透镜成像规律
1.物距和像距
(1)物距:物体到凸透镜的距离,用u表示。
(2)像距:像到凸透镜的距离,用v表示。
2.凸透镜成像规律
物距u
像的特点
像距v
应用
U与v的大小关系
与物位置
倒正
大小
虚实
u>2f
异侧
倒立
缩小
实像
f<v<2f
u>v
u=2f
异侧
倒立
等大
实像
v=2f
U=v
f<u<2f
异侧
倒立
放大
实像
v>2f
U<v
u=f
不成像
U<f
同侧
正立
放大
虚像
V>u
U<v
3.对凸透镜成像规律的理解
①凸透镜所成的实像必,且物与像分居透镜的两侧,可以是放大的、等大的或缩小的;成虚像必,且物与像位于透镜的同侧,一定是放大的。
②物体沿主光轴移动,像也沿主光轴移动。对于实像来说,物体向靠近透镜的方向移动,像向远离透镜的方向移动,且像越来越大。对虚像来说,物向镜移,像也向镜移,且像越来越小。
③物体的物距一定,垂直于主光轴移动时,虚像的移动方向跟物体的移动方向是一致的,但实像的移动方向跟物体的移动方向恰好相反。
④透镜一部分被遮挡时,这部分不透光,其余仍透光,仍可成完整的像,只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分,就相当于遮挡了一部分,像大小、位置不变,只是变暗些。
点拨
上述规律可用口诀记忆:“焦点内外分虚实,二倍焦距分大小,实像分居两侧倒,虚像位于同侧正”;“物近像远像越大,物远像近像越小”。
三、放大镜和照相机
1.放大镜是一个短焦距的凸透镜。放大镜的成像原理是物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。使用放大镜时,必须使放大镜靠近物体,使物体在它的一倍焦距以内。注意在一倍焦距以内,物体离透镜越远,像越大。
2.照相机是利用物距大于二倍焦距时,物体通过凸透镜所成的像是倒立、缩小的实像这一原理来工作的。如图所示,数码照相机的前面都有一个镜头,数码照相机的镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏。选
定被拍摄的景物后,调节镜头到影像传感器的距离,能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像。注意物距越大,像距越小,像越小。
四、眼睛
(1)瞳孔和虹膜
眼球中心是黑洞洞的瞳孔,周围还有一圈有颜色的虹膜,在光亮的环境中瞳孔能减少进入眼睛光线的数量。虹膜可以通过调节瞳孔的大小,控制进入眼睛的光的量。
(2)眼睛各部分的作用
眼睛由一层坚韧的巩膜包着,起到保护眼球的作用。眼球