内容正文:
第四章 神奇的透镜知识清单
第一节 凸透镜与凹透镜
(一)透镜的基本概念
1. 透镜是由_____物质制成,至少有一个表面是球面的一部分,对光起_____作用的光学元件。
2. 常见的透镜材料有玻璃、水晶、有机玻璃等,甚至一滴_____也可以看作是一个透镜。
3. 主光轴是指通过透镜两个球面_____的直线,简称主轴。
4. 光心是主光轴上的特殊点,通过该点的光传播方向_____,透镜的中心可认为是光心。
(二)凸透镜与凹透镜的区分
1. 凸透镜的结构特点是_____薄、_____厚。
2. 凹透镜的结构特点是_____厚、_____薄。
3. 生活中,放大镜属于_____透镜,近视眼镜的镜片属于_____透镜。
4. 辨别透镜类型时,通过观察外形,中间比边缘厚的是_____,中间比边缘薄的是_____。
(三)透镜对光线的作用
1. 凸透镜对光线具有_____作用,凹透镜对光线具有_____作用。
2. 凸透镜的会聚作用是相对于不发生折射时的光线而言的,并非所有经凸透镜折射后的光束都会聚在_____。
3. 凹透镜的发散作用是指折射光线相对于入射光线更_____主光轴,并非折射后的光束一定是发散的。
4. 凸透镜对光线的会聚作用可类比为两个_____厚的一端相对组合而成的光学效果。
5. 凹透镜对光线的发散作用可类比为两个_____薄的一端相对组合而成的光学效果。
6. 盛有水的塑料瓶相当于一个_____透镜,对光线有_____作用,容易引发火灾。
(四)焦点和焦距
1. 凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫做透镜的_____,用符号_____表示。
2. 跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的_____相交在主光轴上的点,叫做凹透镜的虚焦点。
3. 焦点到光心的距离叫做_____,用符号_____表示。
4. 凸透镜有_____个实焦点,且关于光心_____;凹透镜有_____个虚焦点,也关于光心对称。
5. 凸透镜的焦距越小,其对光的_____能力越强;凹透镜的焦距越小,其对光的_____能力越强。
6. 根据光路可逆原理,将光源放在凸透镜的焦点上,光源射向透镜的光经折射后将变为_____光,这一原理可用于制作手电筒的反光装置。
7. 测量凸透镜焦距时,让透镜正对太阳光,在另一侧用白纸移动,直到出现最小、最亮的光斑,该光斑到光心的距离即为_____。
(五)透镜与球面镜的区别
1. 凸透镜和凹透镜的工作原理是_____,而凸面镜和凹面镜的工作原理是_____。
2. 对光线起会聚作用的是_____和_____,对光线起发散作用的是_____和_____。
3. 凸面镜能扩大观察范围,其原理是对光线的_____作用;凹面镜能会聚太阳光,其原理是对光线的_____作用。
(六)三条特殊光线
1. 通过凸透镜光心的光线,折射后传播方向_____。
2. 跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后,折射光线_____凸透镜的焦点。
3. 经过凸透镜焦点的光线经折射后,折射光线_____于主光轴。
4. 通过凹透镜光心的光线,折射后传播方向_____。
5. 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的_____。
6. 射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点,经凹透镜折射后,折射光线_____于主光轴。
第二节 探究:凸透镜成像的规律
(一)实验基本要素
1. 探究凸透镜成像规律实验中,所需器材有光具座、凸透镜、蜡烛、_____和火柴。
2. 实验前需调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在_____,目的是让像成在光屏的中央。
3. 实验中,凸透镜的焦距是确定成像规律的关键,需提前用_____法测量。
4. 实验时,应先固定_____的位置,再移动蜡烛和光屏,观察不同物距下的成像情况。
(二)成像规律核心内容
1. 当物距u>2f时,凸透镜成_____、_____的实像,像距范围是_____。
2. 当物距u=2f时,凸透镜成_____、_____的实像,像距v=_____。
3. 当物距f<u<2f时,凸透镜成_____、_____的实像,像距范围是_____。
4. 当物距u=f时,凸透镜_____像,这是实像和虚像的分界点。
5. 当物距u<f时,凸透镜成_____、_____的虚像,像与物在透镜的_____侧。
6. 凸透镜成像中,_____是成放大像和缩小像的分界点,_____是成实像和虚像的分界点。
7. 成实像时,物距增大,像距_____,像的大小_____;物距减小,像距_____,像的大小_____。
8. 成虚像时,物距增大,像距_____,像的大小_____;物距减小,像距_____,像的大小_____。
9. 实像都是_____立的,能用_____承接;虚像都是_____立的,不能用光屏承接。
(三)规律应用与实例分析
1. 照相机是利用当u>2f时,凸透镜成_____、_____实像的原理制成的,其中镜头相当于凸透镜,胶片相当于_____。
2. 投影仪是利用当f<u<2f时,凸透镜成_____、_____实像的原理制成的,使用时需在投影片上加一个平面镜,其作用是_____。
3. 放大镜是利用当u<f时,凸透镜成_____、_____虚像的原理制成的,使用时需将物体放在透镜的_____以内。
4. 一个焦距为10cm的凸透镜,当蜡烛距透镜15cm时(即f<u<2f),在光屏上得到_____、_____的实像。
5. 若将上述蜡烛向透镜移近7cm,此时物距为_____cm,小于焦距,光屏上_____成像,通过透镜可看到_____、_____的虚像。
6. 某物体通过凸透镜成倒立、放大的实像,此时像距为20cm,则该凸透镜的焦距范围是_____。
7. 当物体距凸透镜20cm时,在光屏上得到倒立、等大的实像,该凸透镜的焦距为_____cm;若将物体移至透镜前25cm处,成_____、_____的实像。
8. 在探究实验中,光屏上呈现烛焰倒立清晰的像,若去掉光屏,眼睛在原光屏位置_____看到这个像,因为_____。
9. 将粗细均匀的木棒放在凸透镜主光轴上,A端在1倍焦距与2倍焦距之间,B端在2倍焦距之外,所成的像中_____段较粗。
10. 多用途手电筒中装入凸透镜,当用作照明时,需调节套筒使灯泡灯丝处于凸透镜的_____位置,以射出平行光线。
(四)规律拓展与判断
1. 当物体从凸透镜2倍焦距以外逐渐向透镜靠近时,光屏上的像将逐渐向_____透镜的方向移动,像的大小逐渐_____。
2. 用同一凸透镜观察同一物体,成实像时的像距总比成虚像时的像距_____。
3. 将物体分别放在甲、乙两凸透镜前等距离处,通过甲透镜成缩小的像,通过乙透镜成放大的像,则甲透镜的焦距_____乙透镜的焦距。
4. 凸透镜成像时,若像距大于物距,则成_____、_____的实像;若像距小于物距,则成_____、_____的实像。
5. 实验中,若无论怎样移动光屏都无法在光屏上得到像,可能的原因是_____或_____。
6. 当凸透镜被遮挡一部分时,光屏上的像将_____,但像的亮度会_____。
第三节 神奇的“眼睛”
(一)眼睛的结构与成像原理
1. 人的眼睛类似于一架精密的_____,其中晶状体和角膜的共同作用相当于一个_____。
2. 眼睛中的_____相当于照相机的胶片,用于接收像并产生视觉信号。
3. 眼睛通过改变_____的形状来调节焦距,使不同距离的物体都能在视网膜上成清晰的像,这种调节作用叫做_____。
4. 当看远处物体时,睫状体_____,晶状体变_____,焦距变_____,使像成在视网膜上。
5. 当看近处物体时,睫状体_____,晶状体变_____,焦距变_____,使像成在视网膜上。
6. 眼睛成像时,物体在视网膜上成的是_____、_____的_____像。
(二)近视眼的成因与矫正
1. 近视眼的成因是晶状体太_____,折光能力太_____,或者眼球前后径太_____,导致远处物体的像成在视网膜的_____。
2. 矫正近视眼需要佩戴_____透镜,其作用是将光线_____,使像重新成在视网膜上。
3. 近视眼镜的镜片对光线具有_____作用,能使原本会聚在视网膜前方的像向后移动。
4. 某同学看不清黑板上的字,经检查是近视眼,需佩戴焦距合适的_____透镜眼镜。
(三)远视眼的成因与矫正
1. 远视眼的成因是晶状体太_____,折光能力太_____,或者眼球前后径太_____,导致近处物体的像成在视网膜的_____。
2. 矫正远视眼需要佩戴_____透镜,其作用是将光线_____,使像重新成在视网膜上。
3. 老花镜属于_____透镜,可用于矫正_____眼。
4. 远视眼患者看近处物体时,睫状体需要过度收缩才能调节,容易产生_____疲劳。
(四)眼镜的度数
1. 眼镜的度数表示镜片折光能力的强弱,度数越大,折光能力越_____。
2. 透镜的焦距越短,度数越_____;焦距越长,度数越_____。
3. 眼镜度数的计算公式是:度数=_____×(1/f),其中f的单位是_____。
4. 一个焦距为0.5m的凸透镜,其度数是_____度,可作为远视眼镜镜片。
5. 一个度数为-200度的镜片,其焦距为_____m,属于_____透镜,用于矫正近视眼。
6. 凸透镜的度数为_____数,凹透镜的度数为_____数,“+”“-”号分别表示透镜对光线的_____和_____作用。
(五)显微镜与望远镜
1. 显微镜和望远镜都是由_____个透镜组合而成的光学仪器。
2. 显微镜的物镜作用相当于_____,能成一个_____、_____的实像;目镜作用相当于_____,能成一个_____、_____的虚像。
3. 望远镜的物镜作用相当于_____,能成一个_____、_____的实像;目镜作用相当于_____,能成一个_____、_____的虚像。
4. 用两个焦距不同的凸透镜制作简易望远镜时,观察远处物体时,应将_____焦距的凸透镜作为物镜,_____焦距的凸透镜作为目镜。
5. 显微镜的放大倍数等于_____的放大倍数与_____的放大倍数的乘积。
6. 望远镜通过增大观察物体的_____来使我们看清远处的物体,显微镜通过增大观察物体的_____来使我们看清微小的物体。
参考答案
第一节 凸透镜与凹透镜
(一)透镜的基本概念
1. 透明;折射
2. 水
3. 球心
4. 不变
(二)凸透镜与凹透镜的区分
1. 边缘;中央
2. 边缘;中央
3. 凸;凹
4. 凸透镜;凹透镜
(三)透镜对光线的作用
1. 会聚;发散
2. 一点
3. 远离
4. 三棱镜
5. 三棱镜
6. 凸;会聚
(四)焦点和焦距
1. 焦点;F
2. 反向延长线
3. 焦距;f
4. 两;对称;两
5. 会聚;发散
6. 平行
7. 焦距
(五)透镜与球面镜的区别
1. 光的折射;光的反射
2. 凸透镜;凹面镜;凹透镜;凸面镜
3. 发散;会聚
(六)三条特殊光线
1. 不变
2. 过
3. 平行
4. 不变
5. 虚焦点
6. 平行
第二节 探究:凸透镜成像的规律
(一)实验基本要素
1. 光屏
2. 同一高度
3. 太阳光聚焦
4. 凸透镜
(二)成像规律核心内容
1. 倒立;缩小;f<v<2f
2. 倒立;等大;2f
3. 倒立;放大;v>2f
4. 不成
5. 正立;放大;同
6. u=2f;u=f
7. 减小;变小;增大;变大
8. 增大;变大;减小;变小
9. 倒;光屏;正
(三)规律应用与实例分析
1. 倒立;缩小;光屏
2. 倒立;放大;改变光的传播方向
3. 正立;放大;1倍焦距
4. 倒立;放大
5. 8;不能;正立;放大
6. 10cm<f<20cm
7. 10;倒立;缩小
8. 能;实像由实际光线会聚而成,眼睛在会聚光线的传播路径上能看到
9. B
10. 焦点
(四)规律拓展与判断
1. 远离;变大
2. 大
3. 小于
4. 倒立;放大;倒立;缩小
5. 物距小于焦距;烛焰、凸透镜、光屏中心不在同一高度
6. 完整;变暗
第三节 神奇的“眼睛”
(一)眼睛的结构与成像原理
1. 照相机;凸透镜
2. 视网膜
3. 晶状体;调节作用
4. 放松;薄;大
5. 收缩;厚;小
6. 倒立;缩小;实
(二)近视眼的成因与矫正
1. 厚;强;长;前方
2. 凹;发散
3. 发散
4. 凹
(三)远视眼的成因与矫正
1. 薄;弱;短;后方
2. 凸;会聚
3. 凸;远视
4. 眼睛
(四)眼镜的度数
1. 强
2. 大;小
3. 100;米
4. 200
5. 0.5;凹
6. 正;负;会聚;发散
(五)显微镜与望远镜
1. 两
2. 投影仪;倒立;放大;放大镜;正立;放大
3. 照相机;倒立;缩小;放大镜;正立;放大
4. 长;短
5. 物镜;目镜
6. 视角;放大倍数
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