专题02透镜及其应用（期末知识清单）八年级物理上学期新教材北师大版（北京）

专题02 透镜及其应用 01 基本概念 一、【透镜】 1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。 2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。 3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。 （1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示。透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。 a.凸透镜光路 b.凹透镜光路 图(1) 透镜光路示意图 （2）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。 a.凸透镜光路概念 b.凹透镜光路概念 图（2）透镜光路概念 （3）焦距：焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示。 （4）物距：物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。 （5）像距：像到光心的距离叫像距，用“v”表示。 二、【生活中的透镜】 1.实像：实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； 2.虚像：虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。 三、【眼睛和眼镜】 1.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。 2.眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。 02 知识点 一、【透镜】 1.透镜的三条特殊（主要）光线 （1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向不改变，如图所示。 过光心的光线 （2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，所示。 平行于主轴的光线 （3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，所示。 过焦点的光线 2.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 二、【生活中的透镜】 1.照相机：是利用“凸透镜能成倒立、缩小的实像”这个原理制成的。 2.投影仪：是利用“凸透镜能成倒立、放大的实像”这个原理制成的。 3.放大镜：实际上就是一个短焦距的凸透镜。当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜观察，就可以看到物体成正立、放大的虚像。 三、【透镜成像规律】 1.凸透镜成像规律： （1）u﹥2f时，成倒立、缩小的实像，f﹤v﹤2f，应用于照相机。 （2）u=2f时，成倒立、等大的实像，v=2f。 （3）f﹤u﹤2f，成倒立、放大的实像，v﹥2f，应用于投影仪。 （4）u=f，不成像，射出的是平行光线。 （5）0﹤u﹤f，成正立、放大的虚像，v﹥f，应用于放大镜。 2.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像。 3.凸透镜成像中的“物”“像”关系：凸透镜成像的两个分界点：2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。 四、【眼睛和眼镜】 1.近视眼 （1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。 （3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。 2.远视眼 （1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。 （2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。 （3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼镜，可矫正远视眼的视力。 五、【显微镜和望远镜】 1.显微镜：在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。 2.望远镜：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 03 探究实验 【探究凸透镜成像的规律考向】 1.如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距； 2.保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像； 3.如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像； 4.无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上； 5.成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜； 6.蜡烛变短：成像上移； 7.像的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗； 8.用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央； 9.同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性； 10.实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像。 1.会聚作用≠光一定会聚，发散作用≠光一定发散 （1）会聚作用是指能使光汇拢，但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示，凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。 （2）发散作用是指能使光发散，但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示，凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一点。 2.（1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短； （2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强； （3）根据光路可逆，若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。 3.实像和虚像的区别 实像 虚像 不同 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不变用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同 都能用眼睛看到 4.实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像； （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像； （3）当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像； （4）若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。 1.凸透镜成像的动态变化规律 （1）动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。 （2）移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。 （3）最小距离：物体和实像的最小距离是4f,即当物体位于2f位置成像时。 2.远视眼的成因与矫正 远视眼的晶状体太薄，对光的折射能力太弱，成像在视网膜后，矫正时应佩戴会聚透镜（凸透镜），增强光的会聚效果，使像成在视网膜上。 “八字诀”：近厚远薄（成因：近视眼的晶状体太厚，远视眼的晶状体太薄）；近凹远凸（矫正：近视眼需要佩戴凹透镜，远视眼需要佩戴凸透镜）。 可以理解记忆为：近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，需要佩戴有发散作用的凹透镜；远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，折光能力太弱，需要佩戴有聚光作用的凸透镜。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 透镜及其应用 01 基本概念 一、【透镜】 1.透镜是用 制成的表面为 一部分的光学元件，透镜是根据光的 制成的。 2.透镜与面镜区别：面镜利用光的 成像，透镜利用光的 成像；透镜成像遵循光的 ，面镜成像遵循光的 。 3.透镜分类：透镜分为 和 。 （1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间 、边缘 的透镜（近视镜等）。 4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。 （1）过透镜两个球面球心的直线叫 （主轴），用“CC/”表示。透镜的几何中心叫 ，用“O”表示。 a.凸透镜光路 b.凹透镜光路 图(1) 透镜光路示意图 （2）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 主光轴上一点，这点叫凸透镜 ，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其 会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。 a.凸透镜光路概念 b.凹透镜光路概念 图（2）透镜光路概念 （3）焦距：焦点到光心的距离 ，焦距用“f”表示。 （4）物距：物体到光心的距离叫 ，用“u”表示。 （5）像距：像到光心的距离叫 ，用“v”表示。 二、【生活中的透镜】 1.实像：实像是由实际光线 而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过 ； 2.虚像：虚像不能在光屏上 ，但能用眼睛看，由光线的 会聚而成。 三、【眼睛和眼镜】 1.眼睛：眼睛的晶状体相当于 ， 相当于光屏（胶卷）。 2.眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于 （胶卷））。 02 知识点 一、【透镜】 1.透镜的三条特殊（主要）光线 （1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向 ，如图所示。 过光心的光线 （2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧 ；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过 ，所示。 平行于主轴的光线 （3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 ；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于 ，所示。 过焦点的光线 2.透镜的作用：凸透镜有 光线作用，所以凸透镜也叫 ；凹透镜有 光线作用，所以凹透镜也叫 。 二、【生活中的透镜】 1.照相机：是利用“凸透镜能成 、 的 ”这个原理制成的。 2.投影仪：是利用“凸透镜能成 、 的 ”这个原理制成的。 3.放大镜：实际上就是一个短 的凸透镜。当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜观察，就可以看到物体成 、 的 。 三、【透镜成像规律】 1.凸透镜成像规律： （1）u﹥2f时，成 、 的 ， ，应用于 。 （2）u=2f时，成 、 的 ， 。 （3）f﹤u﹤2f，成 、 的 ， ，应用于 。 （4）u=f， ，射出的是 光线。 （5）0﹤u﹤f，成 、 的 ， ，应用于 。 2.凹透镜成像规律：凹透镜始终成 、 的 。 3.凸透镜成像中的“物”“像”关系：凸透镜成像的两个分界点：2f点是成 、 实像的分界点；f点是成 、 的分界点。 四、【眼睛和眼镜】 1.近视眼 （1）特点：近视眼只能看清 的物体，看不清远处的物体。 （2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要 一些，晶状体折光能力 。远处来的平光会聚在视网膜 ，而在视网膜上是一个光斑了。 （3）矫正方法：配戴适当的 做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。 2.远视眼 （1）特点：远视眼只能看见 的物体，看不清近处的物体。 （2）原因：晶状体比正常人要 一些，晶状体对光线的折射能力变 ，远处来的光线会聚点在视网膜 。 （3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的 做眼镜，可矫正远视眼的视力。 五、【显微镜和望远镜】 1.显微镜：在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成 、 的 ，相当于投影仪；目镜成 、 的 ，相当于放大镜。 2.望远镜：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个 的、 的 。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个 的、 的 。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 03 探究实验 【探究凸透镜成像的规律考向】 1.如何测量焦距： ； 2.保障实验成功： ； 3.如何判断成虚像： ； 4.无法成像的原因： ； 5.成像位置如何移动： ； 6.蜡烛变短： ； 7.像的明暗变化： ； 8.用光具座进行实验时，应做到： ； 9.同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的： ； 10.实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因： 。 1.会聚作用≠光一定会聚，发散作用≠光一定发散 （1）会聚作用是指能使光汇拢，但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示，凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。 （2）发散作用是指能使光发散，但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示，凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一点。 2.（1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短； （2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强； （3）根据光路可逆，若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。 3.实像和虚像的区别 实像 虚像 不同 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不变用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同 都能用眼睛看到 4.实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像； （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像； （3）当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像； （4）若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。 1.凸透镜成像的动态变化规律 （1）动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。 （2）移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。 （3）最小距离：物体和实像的最小距离是4f,即当物体位于2f位置成像时。 2.远视眼的成因与矫正 远视眼的晶状体太薄，对光的折射能力太弱，成像在视网膜后，矫正时应佩戴会聚透镜（凸透镜），增强光的会聚效果，使像成在视网膜上。 “八字诀”：近厚远薄（成因：近视眼的晶状体太厚，远视眼的晶状体太薄）；近凹远凸（矫正：近视眼需要佩戴凹透镜，远视眼需要佩戴凸透镜）。 可以理解记忆为：近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，需要佩戴有发散作用的凹透镜；远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，折光能力太弱，需要佩戴有聚光作用的凸透镜。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $