第三章 光和眼睛（透镜及其应用）（复习课件）物理新教材沪粤版八年级上册

第三章 光和眼睛 （3.5-3.7 透镜及其应用） 复习课件 沪粤版·八年级上册（新教材） 透镜是光的魔术师 —— 它让平行光会聚成焦点，让微小的叶脉放大成虚像，让远处的星空近在眼前。掌握三条特殊光线，便掌握了打开照相机、投影仪、显微镜与眼睛奥秘的钥匙。 第三章——光和眼睛（透镜及其应用） 1 复习目标 2 重点难点 3 知识图谱 4 考点串讲 5 题型剖析 6 针对训练 7 单元总结 复习内容导览 课前诊断 · 你能解释这些生活中的透镜现象吗？ 1 冰透镜取火 西晋《博物志》记载"削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。"为什么用冰磨成的透镜能把太阳光会聚成一点取火？这种透镜对光有什么作用？ 2 照相机成像 拍照时，站在远处的人在相机底片上却成了缩小倒立的像。为什么物体离镜头很远，像却很小？要让像变大，相机应该靠近还是远离人？ 3 近视眼镜 近视眼看不清远处的物体，需要戴眼镜矫正。近视眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜？像成在视网膜的前面还是后面？ 4 水滴看叶脉 透过叶片上的小水珠，能看到正立放大的叶脉；但透过同一滴水珠看远处的花，却是倒立缩小的。同一滴水珠为什么成像不同？ 带着这些问题，开启本章透镜及其应用的复习之旅 单元复习目标 01 认识凸透镜和凹透镜；知道透镜对光的会聚与发散作用；理解凸透镜成像规律；了解眼睛成像原理及视力矫正。 02 科学思维 通过光路图分析透镜对光的作用；能用成像规律判断像的性质；能分析物距变化时像距与像的动态变化。 科学探究 经历探究凸透镜成像规律的实验过程；掌握三心同高的操作要求；能分析光屏上找不到像的原因。 科学态度与责任 了解眼睛成像原理，树立爱眼护眼意识；认识望远镜、显微镜对探索微观与宏观世界的重要作用。 物理观念 03 04 基础达标 能力提升 素养目标 单元重难点 重 点 难 点 重点 01．凸透镜对光的会聚作用与三条特殊光线 02．凸透镜成像规律及照相机、投影仪、放大镜 01．凸透镜成像规律的动态分析 02．探究凸透镜成像规律的实验操作 03．近视眼与远视眼的成因及矫正 知识图谱 透镜及其应用 会聚、发散 对光的作用 u>2f 、 f<u<2f 、 u<f 成像规律 近视眼、远视眼、显微镜、望远镜 眼睛与仪器 凸透镜 、 凹透镜 透镜分类 照相机、投影仪、放大镜 生活中的透镜 01 02 03 04 05 06 考点串讲 —— 1. 透镜 1. 凸透镜和凹透镜 （1）凸透镜：远视镜片中间厚、边缘薄，这样的镜片是凸透镜。 （2）凹透镜：近视镜片中间薄、边缘厚，这样的镜片是凹透镜。 （3）薄透镜：一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫作薄透镜。 凸透镜 中央厚、边缘薄 凹透镜 中央薄、边缘厚 考点串讲 —— 1. 透镜 2. 透镜的主光轴和光心 （1）主光轴：通过两个球面球心的直线叫作主光轴（简称光轴）。 （2）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。 凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心 考点串讲 —— 1. 透镜 3. 凸透镜对光的会聚作用 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。 考点串讲 —— 1. 透镜 4. 凹透镜对光的发散作用 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，通过透镜后会发散。 （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） 考点串讲 —— 1. 透镜 5. 凸透镜的焦点和焦距 （1）焦点 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜有两个焦点，关于光心对称。 （2）焦距 焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距，用 f 表示。凸透镜的焦距越短，对光的会聚作用越强。 考点串讲 —— 1. 透镜 6. 凹透镜的焦点和焦距 （1）焦点 平行于主轴的光通过凹透镜后发散，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，叫作焦点F。 凹透镜有两个焦点，关于光心对称。 （2）焦距 焦点到凹透镜光心的距离叫作焦距，用 f 表示。凹透镜的焦距越短，对光的发散作用越强。 考点串讲 —— 1. 透镜 7. 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。 考点串讲 —— 1. 透镜 8. 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。 题型拆解 例1 如图，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（    ） A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 B．甲透镜的焦距更短，其会聚能力较乙透镜弱 C．经过凸透镜的光不一定是会聚的 D．用一张不透明厚纸片挡住甲透镜的上半部分，透镜的焦距会变小 【解析】A．平行于凸透镜主光轴的入射光经过凸透镜后才能会聚于焦点，故A错误； B．甲透镜的焦距更短，折射光偏折角度更大，其会聚能力较乙透镜强，故B错误； C．凸透镜对光有会聚作用指的是折射光相对于入射光向主光轴方向偏折，因此经过凸透镜的光不一定是会聚在一个点上的，故C正确； D．用一张不透明厚纸片挡住甲透镜的上半部分不会改变凸透镜焦距的大小，只会减少通过透镜的光的多少，故D错误。故选C。 C 题型拆解 例2 如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【解析】根据凹透镜的三条特殊光线：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；根据凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，据此作图。 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 【实验思路】 （1）为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 一、探究凸透镜成像的规律 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 （1）用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。 【实验过程】 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 （2）把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。 （3）把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 （4）继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗?当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置? （5）把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 实验 次数 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 1 30 实像 缩小 倒立 15 2 20 实像 等大 倒立 20 3 15 实像 放大 倒立 30 4 10 不成像  5 6 虚像 放大 正立 凸透镜的焦距 f=10 cm 数据和观察结果记录表 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像； 当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像； 当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像； 当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。 这就是凸透镜成像的规律。 【实验结论】 一焦分虚实，二焦分大小； 物近（离焦点）像远像变大； 虚像（与物）同侧正，实像异侧倒， 像物相互跟着跑。 凸透镜的成像规律 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 F F' F F' 2f 2f f f 物距大于2倍焦距（u>2f）时，凸透镜成倒立、缩小的实像，像距小于2倍焦距、大于焦距（f<v<2f ），像与物在凸透镜的两侧。 1. 物距大于2倍焦距（u＞2f ） 二、用作图法研究凸透镜成像规律 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 F F' F F' 2f 2f f f 当物距小于2倍焦距、大于焦距（f＜u＜2f ）时，凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距（v>2f），像与物在凸透镜的两侧。 2. 物距小于2倍焦距、大于焦距（f＜u＜2f ） 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 f 2f F F' F F' 当物距小于焦距（u<f）时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物在凸透镜的同侧。 3. 物距小于焦距u＜f 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 f F F' F F' f 2f 2f 当物距等于2倍焦距（u=2f）时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于2倍焦距（v=2f），像与物在凸透镜的两侧。 4. 物距等于二倍焦距（u=2f） 考点串讲 —— 2. 凸透镜成像的规律 f F F' F F' 物距 u=f 时，折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚。 2f 当物距等于焦距（u=f）时，凸透镜不成像 5. 物距等于焦距（u=f） 题型拆解 例3 某同学进行了如下实验： （1）将两个凸透镜分别固定在光具座上，并用一束平行主光轴的光分别射向两个凸透镜，调节光屏的位置，直至在各自光屏上形成了一个最小的亮斑，如图所示。由此可知凸透镜_______（选填“M”或“N”）对光的会聚作用更强。 （2）该同学继续利用上述器材及一个发光体、刻度尺探究凸透镜成实像时，像的高度与焦距是否有关。实验中需要选用凸透镜_______（选填“M和N”或“M或N”），将发光体放在距凸透镜_______（选填“相同”或“不同”）距离处，用光屏接收像，若___________________，则说明像的高度与焦距有关。 【解析】（1）根据凸透镜对光具有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，会聚点越靠近透镜，说明凸透镜对光的会聚能力越强，由图可知，光线经凸透镜M折射后会聚点更靠近透镜，所以凸透镜M对光的会聚作用更强。 （2）[1][2][3]要探究凸透镜成实像时像的高度与焦距是否有关，需要控制物距相同，改变凸透镜的焦距进行实验。这里有两个焦距不同的凸透镜M和N，所以实验中需要选用凸透镜M和N。同时，要将发光体放在相同距离处（即控制物距相同）。如果在光屏上所成的像高度不同，就说明像的高度与焦距有关。 M M和N 相同 光屏上所成的像高度不同 题型拆解 例4 雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。 （1）小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到______。 （2）调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐______（选填“变大”或“变小”），且像都是______（选填“正立”或“倒立”）的。 同一高度 变大 倒立 题型拆解 （5）小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知，两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出凸透镜成像规律。 由两组实验数据可知，物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红组实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关。 序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正倒 像的虚实 1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像 2 18.0 1.3 倒立 实像 3 15.0 2.0 倒立 实像 4 10.0 4.0 倒立 实像 5 8.0 6.5 倒立 实像 6 4.0 找不到像 题型拆解 【解析】（1）为了使像成在光屏的中央，应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上，将三者的中心调整到同一高度。 （2）[1][2]由表中数据可知，物体成实像时，随着物距不断减小，物体所成实像逐渐变大，且所成的像始终是倒立的。 （3）由题意知，透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”，此时的物距小于凸透镜的焦距，因此应观察物距小于像距时的成像情况，此时像与物同侧，所以应在凸透镜的另一侧观察，故丁符合题意。 （4）[1][2]由小丽的实验数据可知，当物距为15.0cm时，像高为8.0cm，当物距为23.0cm时，像高为3.0cm，因此与物体等高的像4.0cm应当是物距在15.0cm~23.0cm，所以小丽应调整物距在15.0cm和23.0cm之间反复多次实验。 （5）略。 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 一、照相机 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，它们组合在一起相当于一个凸透镜，起成像作用。 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。 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 2. 照相机成像原理 当物距大于2倍焦距（u＞2f ）时 ，凸透镜成倒立、缩小的实像；像距小于2倍焦距大于焦距（f＜v＜2f ） ，物距大于像距。 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，离镜头远；物体离镜头远，像变小，变近。 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 4. 自制模型照相机 （1）制作：用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。就做成了模型照相机。 （2）模型照相机的调节与成像特点 用做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，会在半透明纸上得到一个倒立、缩小的清晰的像。 从拍摄远处景物到近处景物时，需要增大透镜到半透明纸之间的距离，会发现半透明纸上的像变大。 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 二、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 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 当物距小于2倍焦距、大于焦距时（f＜u＜2f ），凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距（v>2f），物距小于像距。 2. 投影仪成像原理 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 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，离镜头远；物体离镜头远，像变小，变近。 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 三、放大镜 当物距小于焦距（u<f）时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。 1. 放大镜成像原理 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 2. 成像特点 （1）放大镜成正立、放大的像； （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。 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 四、实像与虚像 （1）实像：由实际光会聚而成的，能呈现在光屏上。 （2）成实像的实例：小孔成的像、照相机成的像、投影仪成的像、电影机成的像等。 1. 实像 小孔成实像 凸透镜成实像 考点串讲 —— 3.生活中的透镜 光的折射形成的虚像 平面镜成的虚像 （1）虚像：平面镜所成的像是虚像，放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时，通过凸透镜出射的光没有会聚，光屏不能承接到所成的像。人眼逆着出射光的方向可以看到虚像。 （2）成虚像的实例： 凸透镜成的虚像；平面镜成的虚像；光的折射形成的虚像等。 凸透镜成的虚像 2. 虚像 题型拆解 例5 机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．物体在成像面上成放大的虚像 B．机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C．机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D．机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体 【解析】AC．由题意可知，人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，由于人眼成像原理与照相机成像原理相似，成倒立、缩小的实像，所以人形机器人“眼睛”的光学成像原理与照相机成像原理相同，物体在成像面上成倒立、缩小的实像，故A错误，C正确； B．机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似，利用凸透镜成像原理成像，所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故B错误； D．机器人“眼睛”与照相机的镜头相似，能接收光源发出的光，也能接收物体反射的光，所以不仅能“看见”自身正在发光的物体，也能看到反射光的物体，故D错误。故选C。 C 题型拆解 例6 透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（　　） A．使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人 B．使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动 C．使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离 D．人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功 【解析】A．照相机的原理是凸透镜成像，拍全身照时像比较小，拍半身照时像比较大，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，先拍全身照，再拍半身照，需要将照相机靠近人，故A错误； B．使用投影仪时，显示的画面太大，说明所成像太大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，可以将投影仪向前移动，靠近显示屏来减小像距，同时需要增大物距，故B错误； C．使用放大镜时，物体在一倍焦距以内，越靠近凸透镜，所成虚像越小；物体远离凸透镜，所成虚像越大。因此，为了看到更大的像，应适当增大放大镜与物体的距离，故C正确； D．人脸识别解锁时，摄像头相当于照相机，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，人脸离锁越近，拍得的像越大，但不一定更容易解锁成功，因为太近导致像过大而无法识别，故D错误。故选C。 C 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 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。 一、眼睛 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 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 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 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. 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 ①远点：眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松弛时，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 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 二、近视眼及其矫正 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。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 三、远视眼及其矫正 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。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 四、眼镜的度数 1. 透镜焦度 透镜焦距 f 的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示。 透镜焦度：Φ= ， 单位：m-1 2. 眼镜度数 （1）眼镜度数：镜片的透镜焦度乘100的值。即 D=100Φ= （2）单位：度。如500度镜片的透镜焦度是5m-1，焦距是0.2m。 （3）凸透镜（远视镜片）的度数用正数表示，凹透镜（近视镜片）的度数用负数表示。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 五、望远镜的基本原理 1. 望远镜的构造 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。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 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。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 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物是物镜的焦距，f目是目镜的焦距。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 4．显微镜：物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，两次放大。 考点串讲 —— 4. 眼睛和光学仪器 物镜的作用 目镜的作用 显微镜 相当于投影仪。成放大、倒立、实像 相当于放大镜。成放大、正立、虚像 望远镜 相当于照相机。成缩小、倒立、实像 相当于放大镜。成放大、正立、虚像 在显微镜和望远镜中看到的像都是倒立的 题型拆解 例7 如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 （1）甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； （2）乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的________镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 会聚 暗 照相机 增大 题型拆解 【解析】（1）[1][2]凹面镜对光线有会聚作用，显微镜的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到会聚作用，适于光线较弱的时候使用。 （2）[1][2]远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，相当于照相机。望远镜的目镜把物镜所成的像放大，相当于放大镜，使像靠近眼睛，以增大“视角”。 题型拆解 例8 小周同学为研究初中生近视原因及矫正问题，开展了以下调查研究。 （1）如图甲所示，眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。小周选用两个直径相同但厚度不同的凸透镜，平行光经过它们之后的光线如图乙所示，则凸透镜____________（选填“A”或“B”）使光偏折更显著。 （2）选择透镜A进行实验。实验前，应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上，这是为了___________。进行实验，如图丙所示，烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像，这是____________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理。若蜡烛位置不变，将透镜A换成透镜B，若要在光屏上继续看到烛焰清晰的像，则应向____________。（选填“左”或“右”）移动光屏。 B 使像成在光屏中央 照相机 左 题型拆解 （3）根据凸透镜对光线的作用，补充图丁光路。 （4）近视眼看不清远处的物体，形成近视眼的原因之一是晶状体太厚，折光能力太强，若在眼睛前放一个合适的___________透镜就可以将远处物体的像成在视网膜上。 （5）为了防止患上近视眼，你的建议是__________（写出一条即可）。 【解析】（1）结合凸透镜的厚薄程度进行比较可知，当凸透镜直径相同时，透镜越厚，对光线的折射能力越强，焦距越短，即凸透镜B使光偏折更显著。 （2）[1]实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度是为了使像成在光屏中央。 [2]如图丙所示，物距大于像距，故成的像为倒立、缩小的实像，这是照相机的工作原理。 [3]将透镜A换成透镜B，焦距变小，相当于增大物距，物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动，即向左移动光屏。 （3）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，据此作图。 （4）近视眼是因为晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要使光线进入人的眼睛前被发散，因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正近视眼。 （5）略。 凹 预防近视要做到三要、四不看：读书姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右；看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不在直射的强光下看书；不在光线暗的地方看书；不躺卧看书；不走路看书 研解题·高频考点突破 解析：①凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定会聚到一点，故①错误； ②凹透镜对光线有发散作用，放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经凹透镜折射后，光线向外发散不与主光轴平行，故②错误； ③光心是透镜最中间的一点，不论对于凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线路径都不发生改变，故③正确； ④只有平行于主光轴的光线通过凸透镜才会聚于焦点，不平行于主光轴的光线也能会聚，但是不能会聚到焦点上，故④错误； ⑤若入射光线是会聚的，经过凹透镜折射后，推迟会聚一些，光线也有可能是会聚的，所以经过凹透镜折射后的光有可能相交于一点，故⑤正确； ⑥凸透镜焦距越小，偏折能力越强；凹透镜焦距越小，偏折能力也越强，故⑥错误。 综上所述，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 1．（24-25八年级上·湖北武汉·阶段检测）下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确个数是（    ） ①凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点； ②放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴； ③不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变； ④平行光通过凸透镜会会聚于焦点； ⑤通过凹透镜的光可能相交于一点； ⑥凸透镜焦距越小，对光的偏折能力越强，凹透镜焦距越小，对光的偏折能力越弱。 A．1 B．2 C．3 D．4 B 研解题·高频考点突破 2．（22-23八年级上·江苏扬州·期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10cm。 （1）为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 _____上。如图甲所示，若不移动蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 _____调（选填“左”、“右”“上”或“下”），此成像原理与 _____（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同； （2）若将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，所成的像将逐渐 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。利用这个规律可知：我们在照毕业合影时，如果最边缘的两个同学未进入取景框，则此时摄像师应 _____（选填“靠近”或“远离”）我们； 主光轴 左 照相机 变小 远离 研解题·高频考点突破 （3）小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如乙图所示，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距 _____（选填“大于”“小于”或“等于”）实验2中使用的凸透镜的焦距； （4）如图乙，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙实验1中蜡烛和透镜位置： ①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 _____（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏 _____（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比 _____（选填“变大”或“变小”）； 小于 变暗 向左 变小 研解题·高频考点突破 （5）为研究视力矫正问题，小红用凸透镜和光屏模拟眼睛，将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像，取走眼镜，屏上的像变模糊了。此时要使屏上的像变清晰，应向 ____________（选填“凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏； （6）取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，在蜡烛一侧透过玻璃板观察，也能看到一个像，此时成的像与（5）中所成的像在“正倒”、“大小”“虚实”三个方面 _____； A．有一个方面相同，两个方面不同 B．三个方面都不同 C．三个方面都相同 D．有两个方面相同，一个方面不同 （7）将点燃的蜡烛移到如图丙所示的A位置，人眼观察到放大的像，现将光屏放在图中虚线的位置，人眼观察到烛焰的像 _____。 A．能成在光屏上 B．大小不变 C．会消失 D．亮度变暗 远离凸透镜 B B 研解题·高频考点突破 解析：（1）[1]实验中，为了便于观察凸透镜所成的像，应使凸透镜所成的像位于光屏的中央，则应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [2][3]若不移动蜡烛和凸透镜的位置，则此时物距为u=40.0cm﹣14.0cm＝26.0cm 此时u＞2f，所以成倒立、缩小的实像，像距为f＜v＜2f 因此应将光屏移到50.0cm~60.0cm的刻度范围内，故应将光屏向左移动；此成像原理与照相机相同。 （2）[4][5]若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，物距增大，像距减小，根据物远像近像变小的特点，使光屏所成的像变小；利用这个规律可知：我们在照毕业合影时，如果最边缘的两个同学未进入取景框，则此时摄像师应远离我们。 （3）[6]在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；由此可知2f1＞u＝6cm＞f1   ① 在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。由此可知，物距u＝6cm＜f2   ② 由①②比较可得，f1＜f2，即实验1中使用的凸透镜的焦距小于实验2中使用的凸透镜的焦距。 （4）①[7]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，由于焦距不变，物距不变，则成像大小不会变化，但经凸透镜折射后成像的光线变少，所以像与原来相比变暗一些。 ②[8][9]如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，像变小；则光屏要靠近凸透镜，即向左移动。 （5）[10]因凸透镜对光线有会聚作用，可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上。当用远视眼镜时，会将像向凸透镜靠近，如拿走，必须使光屏远离凸透镜才可使屏上的像变清晰。 （6）[11]光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，是利用平面镜成像，通过平面镜物体成正立、等大的虚像，此时成的像与（5）中所成的像相比，两次成像的倒正、虚实，大小都不同，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （7）[12]由图可知：此时凸透镜成的是正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上；由于凸透镜成像是光的折射形成的，光屏放到图示位置，不会遮挡住折射光线，不影响成像情况。所以人眼观察到烛焰的像没有变化。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 研解题·高频考点突破 3．（2025·江西九江·二模）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，某小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。 （1）将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在________，此时________相当于视网膜。 （2）将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，则该像是倒立、________的实像，记下此时光屏所在的位置。 同一高度 光屏 缩小 研解题·高频考点突破 （3）用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变________，此时光屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼看物体时，物体所成的像落在视网膜的________（填“前方”或“后方”）。 （4）将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴________透镜制成的眼镜。 （5）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施：_________。 （6）用注射器从水透镜里抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正…… 强 前方 凹 看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，并远眺几分钟等 研解题·高频考点突破 解析：（1）[1]为了使烛焰的像能成在光屏中央，实验前需调节烛焰、水透镜和光屏的中心在同一高度。 [2]光屏的作用是承接烛焰通过水透镜所成的实像，相当于人眼视网膜的功能。 （2）[3]当蜡烛放在离水透镜较远的位置时，物距大于像距，此时光屏上成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。 （3）[4]向水透镜中注水后，水透镜变厚，对光的折射能力增强，焦距变短，模拟近视眼晶状体变厚的情况。 [5]近视眼由于晶状体折光能力过强，远处物体的像会成在视网膜前方，因此需要将光屏向水透镜靠近才能重新得到清晰的像。 （4）[6]矫正近视眼需配戴凹透镜，使光线先发散后再进入水透镜，从而使像成在光屏（视网膜）上。 （5）[7]预防近视的措施包括：避免长时间近距离用眼。保持正确的读写姿势。适当进行户外活动。定期做眼保健操。看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，并远眺几分钟等。 研解题·高频考点突破 解析：A．显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像；望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像。该说法正确。故A不符合题意； B．显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜，成正立、放大的虚像。该说法正确。故B不符合题意； C．显微镜的总放大倍数 = 物镜放大倍数 × 目镜放大倍数。该说法正确。故C不符合题意； D．显微镜观察到的像是放大的，但望远镜观察到的像本质是缩小的，只是视角变大，看起来 “放大” 了，因此 “都放大” 的表述错误。故D符合题意。故选D。 4．（25-26八年级上·安徽六安·阶段检测）如图所示，显微镜和普通的折射式天文望远镜都是由两块焦距不同的透镜组成的，一块是物镜，另一块是目镜，下列关于它们的一些说法错误的是（    ） A．显微镜的物镜成倒立，放大的实像，望远镜的物镜成 倒立，缩小的实像 B．显微镜的目镜成正立，放大的虚像，望远镜的目镜成 正立，放大的虚像 C．显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘目镜的放大倍数 D．通过显微镜和望远镜所观察到的像与物体相比都是放大的 D 限时训练·基础题 1．在森林中游玩时，饮料瓶不能随意丢弃，若饮料瓶有水，经太阳照射可能引发火灾。下列光路图能解释火灾成因的是（　　） A． B． C． D．   A 【解析】装有水的饮料瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。太阳光经装有水的饮料瓶会聚后，会使局部温度升高，可能引发火灾。 A．图中为凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于焦点，符合凸透镜对光线的会聚作用，能解释火灾成因。故A符合题意； B．图中为凸透镜，对光线有会聚作用，入射光线经过焦点经凸透镜折射后应平行射出，故B不符合题意； C．图中为凹透镜，对光线有发散作用，光线经过凹透镜后，应有远离主光轴的趋势。而图中光线经过凹透镜后与原来的传播路径对比，光线向主光轴靠近了，不符合凹透镜对光线的发散作用的特点，故C不符合题意； D．图中为凹透镜，对光线有发散作用，光线经过凹透镜后，应有远离主光轴的趋势。而图中光线经过凹透镜后与原来的传播路径对比，光线向主光轴靠近了，不符合凹透镜对光线的发散作用的特点。故D不符合题意。故选A。 限时训练·基础题 2．如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm A 【解析】蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，说明物距大于两倍焦距，即u=20cm＞2f 则f＜10cm，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 限时训练·基础题 3．如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（　　） A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距 C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间 A 【解析】通过“寸镜”能看清手表微小结构，此时“寸镜”作为放大镜使用，则需满足物体位于凸透镜的1倍焦距以内，即物距小于1倍焦距，此时会形成正立、放大的虚像，便于观察微小结构。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 限时训练·基础题 4．甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是（    ） A．丙图是近视眼，应该配戴凹透镜 B．丙图是远视眼，应该配戴凸透镜 C．丁图是近视眼，应该配戴凸透镜 D．丁图是远视眼，应该配戴凹透镜 A 【解析】丙图中像呈在视网膜的前方，故是近视眼，应该配戴凹透镜来矫正；丁图中像呈在视网膜的后方，故是远视眼，应该配戴凸透镜来矫正，故A正确，BCD错误。故选A。 限时训练·基础题 5．2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。 下 【解析】图甲中的冰透镜成功点燃了火炬，所以冰透镜对光线有会聚作用，为凸透镜。图乙中，上方的透镜下的光斑中间暗，透镜对光线有发散作用，下方的透镜下的光斑中间亮，对光线有会聚作用，为凸透镜，所以下方的透镜和冰透镜类型相同。 凸 限时训练·基础题 6．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为___cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜_____书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是___________。 【解析】[1]平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，这一点就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。 [2][3]因为想要看到正立的像，所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜，放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像的原理，所以想看到正立的“国”字，凸透镜和书本的距离应小于10cm，而当凸透镜成正立、放大的虚像时，物距越大，像距越大，成的虚像越大，所以可知想要看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜远离书本，但是距离不能大于10cm。 10 远离 小于10cm 限时训练·基础题 7．如题图所示探究凸透镜成像规律，记录并绘制物距u与像距v之间的关系图像，则该凸透镜的焦距是___________cm，当u=15cm时，光屏上成倒立___________的实像，___________就是根据这一原理制成的。 10 【解析】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，当物距u等于像距v且两者都等于二倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像，根据物距u与像距v之间的关系图像，可知u=v=20cm=2f 解得凸透镜的焦距为f=10cm [2][3]当u=15cm时，满足f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成倒立、放大的实像，这一原理被应用于投影仪中。 放大 投影仪 限时训练·基础题 8．眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的________（选填“实像”或“虚像”）。为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应________（选填“推入”或“抽出”）水。 【解析】[1]由图可知，物距大于像距，所以光屏上的像是倒立缩小的实像。 [2]当睫状体收缩时，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。所以为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应推入水。 实像 推入 限时训练·基础题 9．兴趣小组在探究凸透镜成像规律； （1）如图所示，在光具座上调整烛焰和 光屏的中心位于凸透镜的_______ 上， 此时光屏上呈现清晰的像（像未画出），由此可知该凸透镜焦距为 ___________ cm； （2）实验中从左侧观察凸透镜，也看到了“烛焰”，“烛焰”可能是光只在透镜左侧表面发生 ___________ 形成的； （3）将蜡烛向右移动6cm，光屏向 ________ 移动10cm，光屏上恰好出现了烛焰清晰的倒立、___________ 的像； （4）实验时发现像不完整，他分析可能是手指遮挡了部分透镜所致。然后他将一张足够大的遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入到透镜前，直至挡住其上半部分，在该过程中，光屏所成像大小 ________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），亮度 ___________ （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 主光轴 15.0 反射 右 放大 不变 变暗 限时训练·基础题 【解析】（1）[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，且位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏中央。 [2] 当物距等于像距时，u=v=2f，由图可知，刻度尺分度值1cm，此时u=v=30.0cm 则 2f=30.0cm，所以f=15.0cm。 （2）从左侧观察凸透镜看到“烛焰”，是因为光在透镜左侧表面发生了光的反射，类似于凸面镜成像。 （3）[1][2]蜡烛向右移动，物距减小，根据凸透镜成像规律，“物近像远像变大”，像距会增大，所以光屏应向右移动。原来物距u=30.0cm，蜡烛向右移动6cm后，物距u'=30.0cm - 6.0cm = 24.0cm f=15.0cm，此时f＜u'＜2f，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像。 （4）[1][2]凸透镜成实像时，遮住凸透镜的上半部分，来自物体上任意一点的光射向凸透镜的下半部分，经凸透镜折射后，都能够会聚成像，像的大小不发生变化。由于遮住凸透镜的上半部分，透过凸透镜成像的折射光线减少， 则会聚成的像的亮度会变暗。 限时训练·基础题 10．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在____________； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； 同一高度 限时训练·基础题 ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变______，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的______； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴______透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 ⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。____ 【解析】①[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。 ③[2]用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜变厚，焦距变短，水透镜对光的偏折能力变强。 [3]④[4]根据近视眼的成因可知，远处来的光线经晶状体后，在视网膜前会聚，这是晶状体太厚，聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的，是近视眼，要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。 ⑥[5]略。 强 前方 凹 读书姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右 限时训练·基础题 11．如图，根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出一个透镜。 【解析】由给出的光线可知，虚线框内的透镜对光线有会聚作用，为凸透镜，据此作图。 限时训练·基础题 12．根据透镜对光的作用，完成下列光路图。 【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散射出，其折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点。 限时训练·拓展题 1．截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。关于这个玻璃体，同学们经过讨论，提出了以下观点，其中正确的是（ ） ①可以看做两块凹透镜； ②可以看做一块凸透镜； ③对图示光束具有发散作用； ④对图示光束具有会聚作用。 A．只有①③ B．只有①②③ C．只有②④ D．只有①④ 【解析】玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散，所以只有①③正确，②④错误，故BCD错误，A正确。 故选A。 A 限时训练·拓展题 2．蜡烛S、某光学元件K和光屏P按如图示位置放置在光具座上，它们的中心在同一水平直线。此时光屏上可观察到烛焰清晰的像，则下列说法中正确的是（　　） A．若K是小孔并将光屏向右移动少许，光屏上的像将变小 B．仅需水平移动S、K或P中的一个，即可判断K是小孔还是凸透镜 C．若K是凸透镜，则它的焦距满足f>15cm D．若K是凸透镜并移至35.0cm刻度线处，光屏上将得到清晰的缩小像 【解析】A．小孔成像的原理是光的直线传播，光屏向右移动少许，光屏上的像变大，不会模糊，故A错误； B．小孔成像只能改变像的大小，若K是小孔，则像的清晰度不会发生变化；若K是凸透镜，则像的大小、清晰度都发生变化，仅需水平移动S、K或P中的一个，即可判断K是小孔还是凸透镜，故B正确； C．若K是凸透镜，由图可知，物距大于像距，光屏上可观察到烛焰清晰的像，为倒立、缩小的实像， u=50cm-20cm=30cm此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，即30cm>2f，解得f<15cm，由图可知，像距 v=65cm-50cm=15cm即f<15cm<2f，解得7.5cm<f<15cm，故C错误； D．若K是凸透镜，并移至35.0cm刻度线处，此时物距变为15cm，像距为30cm，正好与第一次成像时的物距和像距互换，由光在折射时光路是可逆的可知，此时光屏上将得到清晰的倒立、放大的实像，故D错误。故选B。 B 限时训练·拓展题 3．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到________的作用； （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的______焦距范围之内； （3）通过凸透镜看到的是仪表______（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的______侧。 【解析】（1）[1]中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。 （2）[2]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大的虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。 （3）[3][4]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。 放大镜 一倍 正立 同 限时训练·拓展题 4．（哪吒之魔童闹海）自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕______（选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 不是 【解析】[1]观影时，电影银幕反射放映机发出的光，所以电影银幕自身不会发光，不是光源。 [2]观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向。 [3]放映机的原理是物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、放大的实像。 漫 放大 限时训练·拓展题 5．小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，选用题表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如题图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像； （1）光屏上的像是实像还是虚像？___________； （2）一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向___________调节可以使烛焰的像移到光屏中央； （3）小明选的凸透镜焦距为___________cm； 实像 凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm ① 5 3.5 ② 5 4.5 ③ 10 4.5 ④ 15 4.5 上 10 限时训练·拓展题 （4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图所示，则小明看到的像应是___________（选填字母）； （5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在题表中选取编号为___________两个凸透镜进行实验验证。 D 【解析】（1）[1]如图甲所示，物距小于像距，此时烛焰在光屏上成放大的像，为投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像。 （2）[2]一段时间后，蜡烛越烧越短，此时烛焰的像在光屏上方呈现，为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移，使得烛焰，透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。 （3）[3]由甲图可知，此时物距小于像距，为投影仪的成像原理，此时物距为15.0cm，在一倍到两倍焦距之间，像距为30.0cm，像距在两倍焦距之外，根据表格可知，小明选的凸透镜焦距为10cm。 （4）[4]将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，此时物距大于像距，为照相机的成像原理，成倒立、缩小的实像，从左侧向光屏看，会看到图B所示的像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）[5]若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关，则需要控制凸透镜的焦距相等，故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。 ①、② 本章五大易错点，你中了几个？ 易错1：凸透镜一定成实像？　× 错。当 u<f 时凸透镜成正立放大虚像（放大镜）。 易错2：实像和虚像都能用光屏承接？　× 错。只有实像能在光屏上呈现，虚像不能。 易错3：近视眼戴凸透镜？　× 错。近视眼像成在视网膜前，要戴凹透镜（发散）让像后移。 易错4：挡住凸透镜一半，像只剩一半？　× 错。仍成完整的像，只是透过的光变少，像变暗。 易错5：放大镜看什么都是放大的？　× 错。看远处物体时 u>2f，成倒立缩小实像（相当于照相机）。 本章知识口诀，背下来就是分！ 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 实像：物近像远像变大，物远像近像变小 实像倒立异侧，虚像正立同侧 近凹远凸：近凹透镜矫正，远凸透镜矫正 本章小结——透镜及其应用 一、透镜基础 凸透镜中间厚边缘薄，对光有会聚作用；凹透镜中间薄边缘厚，对光有发散作用 二、凸透镜成像规律（核心） u>2f 倒立缩小实像（照相机）；f<u<2f 倒立放大实像（投影仪）；u<f 正立放大虚像（放大镜） 三、眼睛与眼镜 眼睛相当于照相机；近视眼戴凹透镜，远视眼戴凸透镜 四、光学仪器 显微镜两次放大（物镜投影仪+目镜放大镜）；望远镜物镜缩小实像+目镜放大镜 沪粤版·八年级上册（新教材） 谢谢聆听 透镜的世界充满奇妙——冰能取火、光能成像、眼睛是最精密的照相机。掌握凸透镜成像规律，就掌握了一把探索微观与宏观世界的钥匙。愿同学们像凸透镜会聚光线一样，专注地会聚知识，让梦想在人生的光屏上成最清晰的像。能拨开迷雾，看清事物本来的模样。 $