第四章 光现象（单元复习课件）-【上好课】八年级物理上册同步高效课堂（沪科版·五四学制·2024）

第四章 光现象 阳光照向地球，送来光明和温暖。光可以传递能量和信息。本章我们将学习常见的光现象及其基本规律。 通过本章内容的学习，你将了解光的反射现象、折射现象；经历光的反射定律、平面镜成像特点和凸透镜成像规律的探究过程，感受观察、比较、归纳、推理等科学方法，增强合作交流的意识。了解我国古代对光现象研究的成就，激发民族自豪感。 八年级上册 • 沪科版 （五•四学制） 光的反射 01 平面镜成像 02 光的折射 03 第四章 光现象（复习） 凸透镜成像 04 透镜的应用 05 第四章 光现象（复习） ①视频讲解——《总结—光现象》 ②视频讲解——《光的折射现象辨析》 ③视频讲解——《光的反射折射作图》 ④视频讲解——《光的反射与折射光路分析》⑤视频讲解——《透镜的几种应用》 第1节 光的反射 01 第四章 光现象（复习） 知识一、光的直线传播 1. 光的直线传播 （1）光源：把那些正在发光的物体称为光源光源。分为自然光源和人造光源。 （2）光直线传播的条件：同种均匀介质。 （3）光线：在物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播方向，带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。 光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。 知识一、光的直线传播 2. 光的直线传播现象 （1）影子的形成 光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，在物体后面光线不能到达的地方就形成影子。 （2）日食和月食 当月球转到地球与太阳之间，并且在同一直线上时，挡住了射向地球的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。 当地球转到太阳与月球之间，并且在同一直线上时，挡住了射向月球的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。 知识一、光的直线传播 3. 光的直线传播的应用 （1）激光准直 由于光沿直线传播，在开拙隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。 （2）射击瞄准 射击瞄准要领：“三点一线”才能射得准，即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。 （3）排队 只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人，队就排直了。 知识一、光的直线传播 4. 小孔成像 （1）成像原理：光的直线传播。 （2）成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 （3）影响成像大小的因素 与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 （4）像的形状：与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 （5）成像现象：树下的圆形光斑是太阳经小孔所成的像。 知识一、光的直线传播 （6）比较小孔成像与影子 小孔成像 影子 形成原理 光路图 特点 光的直线传播 光的直线传播 像是光在光屏上实际到达的区域，其大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关 影子是光被物体挡住，在物体的后面形成的阴影区域。影子的大小与物体到光源及光屏的距离有关 知识一、光的直线传播 （1）真空中的光速 真空中的光速是宇宙中最快的速度，用c表示。 c=2.99792×108m/s 计算中，可近似取3×108m/s （2）光在不同介质中的传播速度不同 5. 光速 介质 光 速 真空 空气 水 玻璃 c=3×108m/s 约为3c/4 约为2c/3 c=3×108m/s 知识一、光的直线传播 （3）比较光速与声速 声音 光 真空不传声 15℃空气中声速340m/s 声音在空气中传播最慢 声音传播需要介质 光在真空中传播最快 空气中光速近似3×108m/s 光在空气中比在其他 透明介质中传播的快 光的传播不需要介质 【例题1】早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 B A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误； B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确； C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误； D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。 故选B。 跟踪练习 【例题2】2023年10月09日，杭州第19届亚运会闭幕式恰逢中国二十四节气中的“寒露”，正是荷桂交替的时节，《荷桂共生辉》这个节目也以此为名。节目中，在现代技术的加持下，1000多种荷花形态最后形成了一朵“未来感”十足的“记忆之花”，不仅生动呈现了东方气韵与中华之美，也深刻寓意着多样文明的和合之美，让世界感受和体验到亚洲文明百花园中的万紫千红。下列说法正确的是（　　） A．现场看到的光束就是光线 B．光一定沿直线传播 C．现场的电子屏幕不是光源 D．光能在真空中传播 D A．现场看到的是光，不是光线，故A错误； B．光在同种均匀介质中沿直线传播，所以光不一定沿直线传播，故B错误； C．现场的电子屏幕自身可以发光，是光源，故C错误； D．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D正确。 故选D。 跟踪练习 【例题3】关于光速，下列说法正确的是（　　） A．光速总是3.0×108m/s B．光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变大 C．光年是时间单位 D．光在不同介质中传播速度是不同的 D A．真空中的光速是3.0×108m/s，光在水中的传播速度小于此光速，故A错误； B．光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变小，故B错误； C．光年是长度单位，一光年等于光在真空中一年内传播的距离，故C错误； D．光的传播速度和介质种类有关，光在不同介质中传播速度是不同的，D正确。 故选D。 跟踪练习 知识二、光的反射 1. 光的反射 光从一种介质射向另一种介质时，一部分光返回到原介质的现象称为光的反射。 人眼能看见物体是由于它发出或反射的光进入人的眼睛。 2. 光的反射定律 在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 在反射现象中，光路可逆。 三线共面、 两线分居、 两角相等。 知识二、光的反射 3. 镜面反射和漫反射 （1）镜面反射 平行光束经平面镜反射后依旧相互平行，这种反射现象叫镜面反射。 （2）漫反射 相互平行的光束经凹凸不平的表面反射后，反射光线射向各个方向，这种反射叫做漫反射。 镜面反射 漫反射 概念 光路图 反射面 举例 共同点 知识二、光的反射 （3）漫反射和镜面反射异同点 光滑的平面 粗糙的表面 黑板反光，平静水面中的像等 从不同角度看到不发光物体 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律 一束平行光投射到光滑的物体表面，反射光束仍然是平行的 平行光经比较粗糙的表面反射后，反射光不再平行，射向各个方向 知识三、探究光的反射定律 （1）实验器材：平面镜、激光笔、彩色卡纸、喷雾水瓶。 （2）实验方案 ①如图所示，把标记好入射点O的平面镜水平放置，将一束激光斜射向镜面上的O点，喷水雾显示入射光和反射光的位置。 ②转换视角观察入射光和反射光，并用卡纸寻找入射光和反射光构成的平面，在卡纸上记录入射光线和反射光线的路径和方向。 ③观察卡纸平面和镜面的关系。 ④通过调整激光笔的位置来改变入射光方向，重复上述实验。 【搜集证据】 实验一 探究反射光线与入射光线的关系 （1）分析：反射光线和入射光线与镜面的关系。 （2）结论 由上述实验可知：反射光线和入射光线在同一平面内；反射光线和入射光线构成的平面始终与镜面垂直。 【作出解释】 知识三、探究光的反射定律 （3）法线 光沿不同方向射向入射点O ，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面。如图所示，这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过入射点O且垂直于镜面，叫做法线。 实验表明： 反射光线在入射光线与法线决定的平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 知识三、探究光的反射定律 实验二 探究反射角与入射角的大小关系 【搜集证据】 （1）实验器材：激光源、平面镜、光具盘。 （2）实验方案 改变入射角的大小，观察反射角的变化情况，量出入射角和反射角的大小，归纳两者间的对应规律。 （3）实验记录：将入射角与反射角的大小填入表中。 数据记录表 知识三、探究光的反射定律 【作出解释】 （1）分析：比较反射角和入射角的大小。 （2）实验结论：反射角与入射角相等。 知识三、探究光的反射定律 光的反射定律 在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 【例题1】在图中作出反射光线，并标出反射角的度数。 先过入射点垂直界面作出法线，入射光线与法线之间的夹角为入射角，由图可得，入射角为60°，依据光的反射定律：反射角等于入射角，画出反射光线；因为入射角等于60°，所以反射角也为60°；如图所示。 跟踪练习 【例题2】如图所示，一束光线以与平面镜成40°角射在平面镜上，则入射角为_____°；如保持镜面不动，入射光线绕入射点顺时针转动10°，则转动后的反射角等于_____°；如果是保持入射光线不动，将平面镜绕入射点顺时针转动10°，则转动后的反射光线与入射光线的夹角为_____ °。 50 40 120 当入射光线与平面镜成40°时，入射角是90°-40°＝50° 镜面不动，入射光线绕入射点顺时针转动10°，此时的入射角为50°-10°＝40° 根据反射角等于入射角，故转动后的反射角等于40°。 入射光线不动，当平面镜绕入射点顺时针转过10°时，法线随平面镜顺时针转过10°，则入射光线与平面镜的夹角为40°-10°＝30°，则入射角为90°-30°＝60° 因为反射角等于入射角，则反射角也为60°，反射光线与入射光线的夹角为 60°+60°＝120° 跟踪练习 【例题3】图甲是戈壁上的银色“向日葵”——中国首个百兆瓦级塔式熔盐储能光热电站。1.2万多面追日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器，年发电量达3.9亿千瓦时，每年可减排二氧化碳35万吨。 科学兴趣小组为探究追日镜的工作原理，设计了以下实验： （1）如图乙所示，表面粗糙的纸板EF应______立在水平放置的平面镜M上。 （2）能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了__________。 （3）将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，此现象说明：反射光线、入射光线和法线____________。 （4）如图丙所示是上午某个追日镜的反射情况，那么太阳下山前该追日镜应该逐渐向__________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。 逆时针 竖直 在同一平面内 漫反射 跟踪练习 （1）实验前，应将纸板竖直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。 （2）能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了漫反射。 （3）将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，左右两边纸板不在同一平面内，而入射光线与反射光线是在同一平面上的，所以偏折后，在ON上观察不到反射光线，此现象说明了：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （4）随着太阳西斜，则入射角减小，追日镜与水平面之间的夹角变大，即追日镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。 跟踪练习 【例题4】小明用如图所示的实验装置，“探究光的反射规律”的实验。 （1）如图，把平面镜放在桌面上，再把一张纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜______ ，板上的直线ON与平面镜______ 。这样，i就是______ 角。使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如上表所示。由此可得：在反射现象中，反射角______ 入射角。 （2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在____________ 内，此时，在纸板B上______ （选填“能”或“不能”）看到反射光线。 （3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的______ 方向射出。 入射 垂直 同一平面 等于 OE 不能 实验顺序 入射角 反射角 1 30° 30° 2 40° 40° 3 50° 50° 垂直 跟踪练习 （1）“探究光的反射规律”的实验中，把纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜垂直，这样使板上的直线ON与平面镜垂直，所以ON可以表示法线。 入射角是入射光线与法线的夹角，i就是入射角，由表中数据可知：在反射现象中，反射角等于入射角。 （2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，在纸板B上不能看到反射光线，目的是探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，得出反射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的OE方向射出，这表示在反射现象中，光路是可逆的。 跟踪练习 【例题5】兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律： （1）图中红光激光笔发出的光相当于________ ； （2）采用所选的方法显示光路后，实验中小明在玻璃缸的前后左右一周进行观察，发现在左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，看不到其他两条光路；而其他位置能看到三条光路。该现象得出的结论是：________________________ ； （3）继续研究光的反射定律，发现在探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难，原因是：________________； （4）让光束贴着纸板照射的方法 也能显示光路，因为光在纸板的表面 发生__________。 法线 不方便测量反射角和入射角的大小 漫反射 反射光线、入射光线与法线在同一平面 跟踪练习 （1）由图可知，图中红光激光笔发出的光垂直于平面镜，相当于法线。 （2）当左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，即三线重合，即入射光线、反射光线、法线重合，此时只能看到一根光线，这说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。 （3）当继续研究光的反射定律，需要不断改变入射光的角度，但由于不方便测量反射角和入射角的大小，探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难。 （4）让光束贴着纸板照射的方法也能显示光路，由于纸板的表面不光滑，则光在纸板的表面发生漫反射。 跟踪练习 第二节 平面镜成像 02 第四章 光现象（复习） 知识一、平面镜成像特点 1. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为： 平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。 知识一、平面镜成像特点 2. 平面镜成虚像 （1）成虚像原理 如图所示，从物体发出的（或反射的）光线经过光学器件后进入了人的眼睛，引起视觉，这些光线的反向延长线相交而成的像叫做虚像。 （2）虚像 虚像只能用眼睛看到，不能用光屏承接。 知识一、平面镜成像特点 （3）实像与虚像的区别 实 像 虚 像 形成 显示 实例 由实际光线会聚而成的 由实际光线的反向 延长线会聚而成 能用光屏承接 人眼可以直接看到 不能用光屏承接，人眼 通过光学器件才能看到 小孔成像 平面镜成像 知识二、平面镜的应用 1. 利用平面镜成像 古代用磨光的铜面作为镜子；舞蹈室里用来矫正动作的平面镜；医生用来检查牙齿的小镜。客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍。 2. 利用平面镜改变光的传播路径 例如，军事上观察敌情的潜望镜；塔式太阳能电站利用地面上多个平面镜把太阳光反射到塔顶。 牙医用小平面镜来观察病牙 3. 凸面镜和凹面镜 （1）凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线要向外发散，起到扩大视野的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜。 （2）凹面镜的特点及应用 凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶都利用了凹面镜的特点。 知识二、平面镜的应用 知识三、探究平面镜成像的特点 【提出问题】 在直立的玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A，像在玻璃板后。当蜡烛灯A靠近或远离玻璃板时，玻璃板中的像如何变化？描述你观察到的现象，猜想像和物的位置和大小么间存在什么关系？ 【搜集证据】 （1）实验器材 薄玻璃板、白纸、蜡烛灯（如图所示，其中A、B蜡烛灯完全相同）、 刻度尺。 蜡烛灯 知识三、探究平面镜成像的特点 （2）实验方案 ① 如图所示，在水平桌面上铺一张白纸，将薄玻璃板竖直置于白纸上，记下玻璃板的位置OO'。 ② 在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A，透过玻璃板观察蜡烛灯A的像。 ③ 在玻璃板后分别放置未点亮的另外三盏蜡烛灯B、C、D， 移动玻璃板后的蜡烛灯寻找蜡烛灯A所成像的位置。从玻璃板前面不同位置看去，当玻璃板后的蜡烛灯与A的像重合，好像也被点亮时，玻璃板后蜡烛灯的高度即像的高度，玻璃板后蜡烛灯的位置即像的位置。 探究平面镜成像特点 知识三、探究平面镜成像的特点 ④ 在白纸上用圆点记录蜡烛灯A和像的位置。 ⑤ 比较像与蜡烛灯A的高度。 ⑥ 改变蜡烛灯A的位置，重复实验。 （3）实验记录 用直线把每次实验中蜡烛钉A和像在纸上的标记连起来，观察这些连线与 OO'之间的关系 ，分别用刻度尺量出蜡烛灯A和像到OO'的距离。 将蜡烛灯A到平面镜的距离、像到平面镜的距离填入表中。 数据记录表 知识三、探究平面镜成像的特点 【作出解释】 （1）分析：比较像与物的大小、像与物到平面镜的距离，像与物连线与镜面的关系，像的大小与位置的关系。 （2）结论：像与蜡烛灯A的大小相等；像到平面镜的距离等于蜡烛灯A到平面镜的距离；像和蜡烛灯A的连线垂直于于镜面；像与蜡烛灯A关于镜面对称。 平面镜成像的特点 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 【例题1】人站在竖直放置的平面镜前，面向东正对平面镜，下列说法正确的是（ ） A．人向平面镜走去，像还渐变大 B．人远离平面镜时，像还渐变小 C．人转向面向北，像转向面向南 D．当他以1m/s的速度向平面镜走近时，像以1m/s的速度靠近平面镜 D A．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等；当人从远处靠近平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变，故A错误； B．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等；当人远离平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变，故B错误； C．平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，人转向面向北，像转向面向北，故C错误； D．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等，所以像与物相对镜面的速度也相等，当他以1m/s的速度向平面镜走近时，像以1m/s的速度靠近平面镜，故D正确。 故选D. 跟踪练习 【例题2】汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，简称HeadUpDisplay ，是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的_______（选填“反射”或“直线传播”）形成的；某显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为_______度；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向_______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。 反射 45 靠近 跟踪练习 挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的。 车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。 因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 跟踪练习 【例题3】请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。 分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A‘、B’，用虚线连接A‘、B’，即为AB在平面镜中的像A‘B’。如图所示。 跟踪练习 【例题4】如图中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图乙中画出能反映此过程的光路图。 先作出牙齿关于平面镜的对称点，即牙齿的像的位置，连接像和人眼与平面镜交于一点，即为入射点，连接牙齿和入射点为入射光线，连接入射点和人眼为反射光线，如图所示。 跟踪练习 【例题5】小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： （1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表________ 的位置； （2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向________玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合； （3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点_______，完成三次连线后找到了规律。 B 平面镜 远离 跟踪练习 （1）沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。 （2）平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称，所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时，蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。 （3）像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直，物点A对应的像点应该为B，所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B。 跟踪练习 【例题6】在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）实验器材：带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏，为完成实验还需要什么器材? ________ （2）选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定_____ 的位置； （3）如图所示，在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。蜡烛B与A的像完全重合说明像与物______相等； （4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏， 光屏上能否呈现蜡烛A的像? _____ 这个现象说明像是_____像。     刻度尺 虚 像 大小 不能 跟踪练习 （1）本实验中刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离，所以还需要刻度尺。 （2）透明的玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板是透明的，在观察蜡烛A的像时，同时也可以观察到玻璃板另一侧的蜡烛B，从而便于确定像的位置。 （3）蜡烛A和B是完全相同的，所以当蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物的大小相等。 （4）平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的，不会出现在光屏上，成的是虚像。 跟踪练习 第三节 光的折射 03 第四章 光现象（复习） 知识一、光的折射 1. 光的折射概念 光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。 2. 光的折射特点 光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 在折射现象中，光路可逆。 知识一、光的折射 3. 生活中的折射现象 （1）“池底变浅”、“鱼”的位置升高 水中的S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点S′，即S点的像发出来的，像比实际位置高。 知识一、光的折射 （2）从水中看岸上物体 空气中的发光点M发出的光从空气斜射向入水时发生折射，折射角小于于入射角。 人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了。 （3）海市蜃楼 海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。 知识二、探究光折射时的特点 ①如图所示，让一束光从空气以不同的角度射入水中， 观察光束在空气和水中的径迹，并比较折射角和入射角的大小，将实验数据记入表格中。改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 ②让激光笔发出的一束光从水斜射入空气中，重复上述实验。 【设计并进行实验】 ③让激光笔发出的一束光从空气垂直射入水中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。 ④如图所示，让光从空气斜射入水，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的传播途径。 知识二、探究光折射时的特点 【分析论证】 （1） 当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。 知识二、探究光折射时的特点 （2）当光从空气垂直射入水中时，传播方向不变。 （3）光从水斜射入空气中时，可以看到， 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是可逆的。这时的折射角大于入射角。 知识二、探究光折射时的特点 【实验结论】光的折射特点 光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 知识二、探究光折射时的特点 知识三、光的色散 1. 光的色散 （1）概念 太阳光（白光）通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 （2）复色光与单色光 太阳光（白光）是由各种色光混合而成的，叫做复色光。 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫做单色光。 2. 色光的混合 （1）色光的三原色 把红、绿、蓝叫作色光的三原色。 （2）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。 我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 知识三、光的色散 【例题1】按要求作图：如图所示，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。 第一次折射：光从空气进入玻璃，先过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角；第二次折射，光从玻璃进入空气，先过入射点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，根据折射时光路可逆可知，第二次折射的折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，折射角为折射光线与法线的夹角，如图所示。 跟踪练习 【例题2】小明在家做了这样一个实验：如图所示把一枚硬币放在一个空碗底，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，慢慢地趣事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。则如图的四幅光路图中（　　）     B AC．根据光的折射定律可知，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当我们看水中物体时，物体所反射的光经水面折射后再进入到了我们的眼睛，所以AC光的传播方向错误，故AC不符合题意； BD．选项BD光的传播方向正确，但D选项折射光线没有发生偏折，只有选项B中光从水中斜射入空气中，光路正确，故B符合题意，D不符合题意。     A B C D 故选B. 跟踪练习 【例题3】有一圆柱形散口容器，从其右侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升 C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 B A．持水面高度不变使激光笔向左平移，入射点左移，入射角不变，折射角也不变，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故A不符合题意； B．保持激光射入角度不变使水面上升，入射点向右上方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向右移，所以光斑右移，故B符合题意； C．保持激光射入角度不变使水面下降，入射点向左下方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向左移，所以光斑左移，故C不符合题意； D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，光斑左移，故D不符合题意。 故选B. 跟踪练习 【例题4】荷花池为信阳市浉河中学五星校区校园一景，如图甲所示。小明在就餐路过池边时，看到水中一石块，石块实际位置在A处，像在B处（图乙），请你在图乙中画出小明看到石块的光路图。 连接眼睛和B点与水面的交点即为折射点，连接A点和折射点即为入射光线，连接折射点和眼睛即为折射光线，如图所示。 跟踪练习 【例题5】某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问： （1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了_____ 反射； （2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于____ 度； 漫 （3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了______________； （4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______。 0 验证三线共面 增大 跟踪练习 （1）甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。 （2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。 （3）图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。 （4）由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。 跟踪练习 第四节 凸透镜成像 04 第四章 光现象（复习） 知识一、透镜 1. 透镜的概念 （1）透镜：把两侧表面都是球面的一部分或一侧表面是球面的一部分而另一侧表面是平面的透明体叫做透镜。 厚度远小于球面半径的透镜叫做薄透镜。 （2）凸透镜：中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜。 （3）凹透镜：中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜。 （a）凸透镜中央厚、边缘薄 （b）凹透镜中央薄、边缘厚 知识一、透镜 （4）主光轴 通过两个球面球心的直线C1C2叫做主光轴（简称光轴）。 （5）光心 主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 2. 透镜对光的作用 （1）凸透镜对光有会聚作用（也叫会聚透镜） ①平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，通过透镜后会聚于主光轴上的某一点。 ②与透镜主光轴不平行的几束光射向凸透镜，通过透镜后也是会聚的。 知识一、透镜 （2）凸透镜的焦点和焦距 ①焦点：平行于主轴的光经凸透镜折射后，会聚于主轴上的一点，该点叫做凸透镜的焦点，用F 表示。凸透镜两侧各有一个焦点，这两个焦点关于光心对称。 ②焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用f 表示。 知识一、透镜 知识一、透镜 （3）凹透镜对光有发散作用（也叫发散透镜） ①与透镜主光轴平行的几束光射向凹透镜，通过透镜后发散。 ②与透镜主光轴不平行的几束光射向凹透镜，通过透镜后也是发散。（与入射光线比） 知识一、透镜 ①虚焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫做虚焦点F。凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。 ②焦距：虚焦点到透镜光心的距离叫做凹透镜的焦距，用f 表示。 （4）凹透镜的虚焦点和焦距 知识一、透镜 3. 凸透镜的三条特殊光线 （1）通过光心的光线传播方向不改变。 （2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。 （3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。 知识一、透镜 4. 凹透镜的三条特殊光线 （1）通过光心的光线传播方向不改变； （2）平行于主光轴的光线经凹透镜后发散光线的反向延长线通过焦点； （3）对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经折射后平行于主光轴。 知识一、透镜 AC．由图可知，图甲中间薄，两边厚，是凹透镜，对光线有发散作用，故AC错误； BD．由图可知，图乙中间厚，两边薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，故B错误，D正确。故选D。 【例题1】如图中有两个不同的镜片，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中的镜片为凹透镜，对光线有会聚作用 B．图乙中的镜片为凹透镜，对光线有发散作用 C．图甲中的镜片为凸透镜，对光线发散有作用 D．图乙中的镜片为凸透镜，对光线有会聚作用 D 知识一、透镜 【例题2】如图所示为光线通过透镜的光路图，其中正确的是 （　　） B AB．从焦点射出的光线，经凸透镜后平行于主光轴，故A错误，B正确； CD．平行于主光轴入射的光线，经凹透镜后，折射光线的反射延长线过异侧焦点，反射延长线不是实际光线，应用虚线表示，故CD错误。 故选B。 A B C D 知识一、透镜 【例题3】S是发光点，S' 经凸透镜所成的实像。 （1）画出入射光线SA的折射光线的位置； （2）作图确定此透镜右侧的焦点。 由于S'是S通过凸透镜所成的实像，所以入射光线SA经透镜折射后，折射光线交于S'，根据像点和入射点画出折射光线；然后过S点作平行主光轴的光线，其折射光线与S'与主光轴相交的点即为焦点F点，如图所示。 知识二、凸透镜成像的规律 【搜集证据】 （1）器材：焦距已知的凸透镜、发光物、光屏、带刻度的光具座等。 （2）方案 ① 如图所示，把发光物、凸透镜和光屏放置在光具座上，将它们的中心位置调节到高度一致，保持凸透镜位置不变。 探究凸透镜成像规律实验装置 知识二、凸透镜成像的规律 ② 把发光物放在距离凸透镜较远的位置，在光具座上慢慢移动光屏找像。如果能在光屏上找到像，即为实像，确定其最清晰的位置，记录物距、像距、像的正倒、大小等情况。 ③ 逐渐减小物距，重复上实验操作，做好记录。 ④如果无法用光屏找到实像，尝试移除光屏，用眼睛透过凸透镜观察虚像。 （3）记录 凸透镜焦距f 为____cm，发光物高度h为____ cm，并将其他实验数据填入表中。 知识二、凸透镜成像的规律 某一焦距凸透镜的物、像关系 （1）分析 如图所示，汇总使用焦距相同的凸透镜进行实验的相关数据，用数字1～6 标出物体在主轴上的位置，用1'～6'标出与之对应的像的位置。用带箭头的线段表示物体、像的大小与正倒情况，可以得到凸透镜成实像时的物、像关系。 【作出解释】 知识二、凸透镜成像的规律 （2）实验结论 由上述实验可得： 当物距_______ 时，凸透镜成一个倒立、缩小的实像； 当物距_______ 时，凸透镜成一个__________ 的实像； 当物距_______ 时，凸透镜成一个__________ 的虚像。 u>2f f< u< 2f u<f 倒立、放大 正立、放大 知识二、凸透镜成像的规律 凸透镜成像规律 大量实验证明： 当u>2f 时，物体在凸透镜另一侧 f<v<2f 的范围内成一个倒立、缩小的实像。 当 u=2f时，物体在凸透镜另一侧v=2f 处成一个倒立、等大的实像。 当f< u< 2f 时，物体在凸透镜另一侧v>2f 范围内成一个倒立、放大的实像。 当u<f 时，在物体同侧成一个正立、放大的虚像。 物距u和焦距 f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距 f 的关系 虚实 大小 正倒 与物同（异）侧 u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f 2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f u =f 不成像  u <f 虚像 放大 正立 同侧 表格记忆 知识二、凸透镜成像的规律 【例题1】小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于图示位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时成像特点与照相机的相同 B．此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm C．调节“水凸透镜”的厚度不能改变其焦距 D．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动 D A．由图可知，物距u=40.0cm-25.0cm=15.0cm 像距v=69.0cm-40.0cm=29.0cm 物距小于像距，成倒立放大的实像，成像特点与照相机不同，故A错误； B．由A分析，物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，所以满足f<u<2f，v>2f，即f<15cm<2f，29.0cm>2f，所以7.5cm<f<14.5cm，故B错误； C．“水凸透镜”的厚度变大，会聚作用变强，其焦距变小，“水凸透镜”的厚度变小，会聚作用变弱，其焦距变大，所以调节“水凸透镜”的厚度能改变其焦距，故C错误； D．蜡烛燃烧变短，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向可知，像的位置向上移动，故D正确。 故选D. 跟踪练习 【例题2】如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 （1）图甲中水球相当于一个_______，它对光具有_______作用； （2）王亚平所成的像是倒立、缩小的_______像，生活中_______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的； （3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应_______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、_______的实像； 远离 会聚 凸透镜 （4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：_______（只写一条即可）。 照相机 实 光源稳定 放大 跟踪练习 （1）图甲中水球边缘薄，中间厚，相当于一个凸透镜，它对光具有会聚作用。 （2）由图可知，王亚平所成的像是倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，应用是照相机。 （3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，物距变小，根据凸透镜成像规律可知，像距变大，所以，为了再次得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，此时物距为u=50cm-30cm=20cm 物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 （4）将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是光源稳定。 跟踪练习 【例题3】用F为焦点，焦距为f的凸透镜探究成像规律，在实验中： （1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中_______（填数字序号）区域、像的箭头方向是竖直向_______的，像的大小比发光物体要_______； （2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离_______发光物体到凸透镜的距离； （3）请在图中画出平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后的折射光线。     ③ 大于 下 小 跟踪练习 （1）如图所示，发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因为发光物体在透镜主光轴上方，根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方，故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。 根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像，所以像的箭头方向是竖直向下的；像的大小比发光物体要小。 （2）当物距小于一倍焦距时，我们在凸透镜右边看到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折射光线的反向延长线交点形成的，像在物的后方，故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。 （3）平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后的折射光线过焦点。如图所示： 跟踪练习 第五节 透镜的应用 05 第四章 光现象（复习） 知识一、眼睛看清物体的原理 1. 眼球的结构 眼球的主要结构及各部分作用： 晶状体、角膜、睫状体 、瞳孔、玻璃体、视网膜、视神经。 （1）晶状体和角膜 它们的共同作用相当于一个凸透镜； （2）视网膜相当于胶片； （3）睫状体可以改变晶状体的形状（改变焦距）； （4）瞳孔相当于照相机的光圈。 人眼结构示意图 知识一、眼睛看清物体的原理 2. 眼睛的视物原理 人的眼球好像一架照相机，眼睛观看物体时，物距大于2倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。 视网膜上感光细胞受到光的刺激，视神经把这个信号传输给大脑，大脑将倒立图像处理后翻转过来，我们就看到了物体。 照相机 眼球 知识一、眼睛看清物体的原理 3. 眼睛的调节 （1）正常眼睛的调节 正常眼睛通过睫状体改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。 当我们看远处的物体时，睫状体放松，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体. 当看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体. 知识一、眼睛看清物体的原理 ①远点：眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松驰时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。 ②近点：当睫状体看近处物体时，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。 ③明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。 （2）远点、近点和明视距离 知识二、视力的矫正 （1）近视眼的特征 只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）近视眼的成因 近视眼的晶状体太厚，折光能力太强；或眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜前，到达视网膜是一个模糊的光斑，得不到清晰的像。 （3）近视眼的矫正 矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。 1. 近视眼及其矫正 （1）远视眼的特征：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 （2）远视眼的成因：远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱；或者眼球在前后方向上太短，来自近物的像成在视网膜的后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体。 （3）远视眼的矫正：远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。 2. 远视眼及其矫正 知识二、视力的矫正 【例题1】人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，物体在视网膜上形成______（选填“正立”或“倒立”）的像。如果长期用错误的方式看书，很容易患上近视。有一种治疗近视眼的手术——用激光对角膜进行切削，使晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力变______（选填“强”或“弱”）些，从而使像落在视网膜上。   弱 人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个照相机的镜头即凸透镜；视网膜相当于光屏，物体在视网膜上形成的是倒立、缩小的实像。 近视眼是由于晶状体太厚，对光的偏折能力太强，导致远处物体清晰的像成在视网膜的前方，因此激光治疗的目的是减弱晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力，使像成在视网膜上。  倒立 跟踪练习 【例题2】如图所示，这是小明同学戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形，下列相关说法正确的是（ ） A．小明的眼镜对光有会聚作用 B．不戴眼镜时，小明看远处物体时，成像在视网膜前方 C．小明是远视眼 D．戴眼镜后小明的视网膜上成的是正立、缩小的实像 小明不戴眼镜时看远处的帆船不清晰，所以小明是近视眼，是因为他的眼睛晶状体对光的会聚能力过强，不戴眼镜时，看远处物体，成像在视网膜前方；他应该戴对光有发散作用的凹透镜来进行矫正，戴眼镜后小王的视网膜上成的是倒立、缩小的实像。 故选B.     B 跟踪练习 【例题3】在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ） A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧     B 近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜前。所以用水透镜模拟近视眼，也就是需要透镜对光线的会聚能力更强，所以此时应对水透镜注水，使得凸透镜变厚，焦距变小，使得像成在光屏左侧。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B. 跟踪练习 知识二、透镜的应用 （1）照相机的主要构造 照相机的主要构造：镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。 ①镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用。 ②快门：控制曝光时间。 ③光圈: 控制进光量的多少. ④调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节像距。 ⑤胶片：相当于涂有感光材料的光屏。 1. 照相机 （2）照相机成像原理 来自物体的光经过照相机镜头后，在“光屏”上会聚成被摄物体的像。物体到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，在光屏上得到倒立、缩小的实像。 （3）照相机成像特点 ①照相机成倒立、缩小的实像； ②物距（物体到透镜的距离）大于像距（像到透镜的距离） ； ③像和物体在透镜两侧； ④物体离镜头近，像变大，变远；物体离镜头远，像变小，变近。 镜头 像 物体 知识二、透镜的应用 2. 投影仪 （1）投影仪的主要构造与作用 主要由镜头、投影片、光源、聚光镜等组成。 ①镜头：凸透镜，起成像作用。 ②螺纹透镜：相当于凸透镜，起作用是会聚光，增加投影片的亮度。 ③反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上像较亮。 ④屏幕：相当于光屏，承接像。 ⑤平面镜：改变光的传播方向。 反光镜 知识二、透镜的应用 当物距u：f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f F 2F F 2F 2f 2f f f （2）投影仪成像原理 知识二、透镜的应用 （3）投影仪成像特点 ①投影仪成倒立、放大的实像； ②物距（投影片到透镜的距离）小于像距（像到透镜的距离） ； ③像和物体在透镜两侧； ④物体离镜头近，像变大，变远；物体离镜头远，像变小，变近。 知识二、透镜的应用 3. 放大镜 f 2f F 2F F 2F 当物距 u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。 （1）放大镜成像原理 知识二、透镜的应用 （2）成像特点 ①放大镜成正立、放大的虚像； ②像距大于物距； ③像与物位于凸透镜的同侧。 （3）放大镜的调节 ①使像变大时：让放大镜与物体之间的距离适当增大些。 ②使像变小时：让放大镜与物体之间的距离适当减小些。 知识二、透镜的应用 4. 显微镜 （1）显微镜的构造 显微镜有两组位于镜筒两端的透镜——目镜、物镜组成，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。 目镜 物镜 载物片 反光镜 靠近眼睛的凸透镜，焦距长， 其作用相当于一个普通的放大镜 靠近被观察物体的凸透镜，焦距短，其作用相当于投影仪的镜头 承载被观察的物体 增加光的强度，照亮被观察的物体 知识二、透镜的应用 （2）显微镜成像的基本原理 被观察物体AB首先通过物镜成倒立、放大的实像A'B'（相当于投影仪），这个实像落在了目镜的1倍焦距以内。目镜的作用相当于一个放大镜，把物镜形成的放大的实像再次放大，得到正立、放大的虚像A''B''。 最终物体通过整个显微镜所成的像是：倒立、放大的虚像。 知识二、透镜的应用 显微镜下的植物细胞 （3）显微镜的放大倍数 微小的物体通过显微镜后被两次放大，因此， 显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数 一般在镜头上标有“n×”字样，例如n=5，即为放大5倍。 （4）显微镜的应用 显微镜可以用于观察细微的物体或物体上的细微部分。如植物细胞、金属结构、细菌等。 显微镜下的花粉 知识二、透镜的应用 5. 望远镜 （1）望远镜的主要构造 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的， 也叫作开普勒望远镜。 望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长，叫物镜。靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短，叫做目镜。 知识二、透镜的应用 （2）望远镜的原理 ①物镜与目镜：物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。两次成像，先缩小，后放大。 ②视角：用望远镜观察物体时，望远镜所成的像离我们的眼睛很近，增大了视角，因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。 知识二、透镜的应用 （3）望远镜的放大倍率 如图所示，这样的望远镜（开普勒望远镜）的放大倍率为 n=f物/f目。 其中，f物是物距的焦距，f目是目距的焦距。 知识二、透镜的应用 AB．摄像机镜头相当于凸透镜，对光起会聚作用，故A错误，B正确； C．摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，故C错误； D．摄像机使用时，为了能形成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于二倍焦距，故D错误。 故选B。 【例题1】如图是一款通过摄像机的镜头成像后分析人脸信息的识别取款机。以下说法正确的是（　　） A．摄像机镜头相当于凹透镜 B．摄像机镜头对光线有会聚作用 C．摄像机镜头所成的像是一个正立缩小的实像 D．摄像机使用时，人脸到镜头的距离应小于1倍焦距 B 跟踪练习 A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜。故A正确，不符合题意； B．投影仪是利用物距在一倍焦距到两倍焦距之间，成倒立放大的实像这一凸透镜成像的具体原理，故B正确，不符合题意； C．根据凸透镜成实像原理，物近像远像变大的规律，使屏幕上的像变大，应增大屏幕与投影仪间的距离，故C错误，符合题意； D．手挡住透镜的一部分，屏幕上的像仍然是完整的，只是会暗一些，故D正确，不符合题意。 【例题2】如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（　　） A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B．投影仪成的像是倒立放大的实像 C．若使屏幕上的像变大，应减小屏幕与投影仪间的距离 D．若不小心手挡住透镜的一部分，屏幕上的像仍然完整 C 故选C。 跟踪练习 当物距小于焦距时，凸透镜可以使物体成正立、放大的虚像，像和物体位于凸透镜的同一侧，凹透镜不能使物体成放大的像，故ABC错误，D正确。 故选D。 【例题3】小明的爷爷用焦距为10cm 的透镜看书，看到了“五千年”三字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．爷爷用的透镜是凹透镜 B．“五千年”三字的像是实像 C．“五千年”三字的像与书分别位于透镜的两侧 D．书到透镜的距离小于10cm D 跟踪练习 【例题4】以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法，正确的是（　　） ①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像； ②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； ③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像； ④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ B 跟踪练习 显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u<f时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误； 用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确，综上分析知，故ACD错误，B正确。0 故选B。 跟踪练习 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$