凸透鏡成像及其應(yīng)用(前期免費(fèi)).doc

中小學(xué)1對(duì)1課外輔導(dǎo)專家精銳教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義講義編號(hào)： 學(xué)員編號(hào)： 年 級(jí)： 初三 課時(shí)數(shù)及課時(shí)進(jìn)度：3學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目： 物理 學(xué)科教師：葉福平學(xué)科組長(zhǎng)/學(xué)科帶頭人簽名及日期課 題凸透鏡及其應(yīng)用（一輪復(fù)習(xí)）授課時(shí)間備課時(shí)間教學(xué)目標(biāo)1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。2、探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。3、了解凸透鏡成像的應(yīng)用重點(diǎn)、難點(diǎn)1、探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律2、了解凸透鏡成像的應(yīng)用考點(diǎn)及考試要求1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。2、探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。3、了解凸透鏡成像的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容凸透鏡凹透鏡定義中間厚、邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡。中間薄、邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡。實(shí)物形狀主光軸和光心透鏡上通過(guò)球心的直線CC叫做主光軸，簡(jiǎn)稱主軸。每個(gè)透鏡主軸上都有一個(gè)點(diǎn)，凡是通過(guò)該點(diǎn)的光，其傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)叫光心。對(duì)光線作用及光路圖凸透鏡對(duì)光有匯聚作用。凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。光線透過(guò)透鏡折射，折射光線傳播方向比入射光線的傳播方向更靠近主光軸。光線通過(guò)透鏡折射后，折射光線傳播方向比原入射光線的傳播方向更遠(yuǎn)離主光軸。特殊光線焦點(diǎn)和焦距凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚在一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)，用F表示。凹透鏡能使平行于主光軸的光發(fā)散，這些發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線相交于主光軸上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線會(huì)聚而成的，叫做虛焦點(diǎn)，也用F表示。焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，用f表示。凹透鏡焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，用f表示。凸透鏡有兩個(gè)相互對(duì)稱的實(shí)焦點(diǎn)，同一透鏡兩側(cè)的焦距相等。凹透鏡有兩個(gè)相互對(duì)稱的虛焦點(diǎn)，同一透鏡兩側(cè)的焦距相等。焦距與會(huì)聚能力的關(guān)系凸透鏡焦距的大小表示其會(huì)聚能力的強(qiáng)弱，焦距越小，會(huì)聚能力越強(qiáng)。凹透鏡焦距的大小表示其發(fā)散能力的強(qiáng)弱，焦距越小，發(fā)散能力越強(qiáng)。同種光學(xué)材料制成的凸透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長(zhǎng)短。表面越凸，焦距越短，會(huì)聚能力越強(qiáng)。同種光學(xué)材料制成的凹透鏡表面的凹陷程度決定了它的焦距的長(zhǎng)短。表面越凹，焦距越短，發(fā)散能力越強(qiáng)。每個(gè)凸透鏡的焦距是一定的。每個(gè)凹透鏡的焦距是一定的?？键c(diǎn)1 透鏡概念及對(duì)光的作用考點(diǎn)2：凸透鏡的成像規(guī)律物距u和焦距f的關(guān)系像距v和焦距f的關(guān)系像的性質(zhì)像的位置和物體同側(cè)還是異側(cè)應(yīng)用舉例正立或倒立放大或縮小實(shí)像或虛像u2ffv2f倒立縮小實(shí)像異側(cè)照相機(jī)u=2fv=2f倒立等大實(shí)像異側(cè)fu2f倒立放大實(shí)像異側(cè)投影儀u=f不成像uf正立放大虛像同側(cè)放大鏡重點(diǎn)提示：一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小。成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時(shí)，物近像近像變小。如果凸透鏡被遮擋住一部分，只有一部分進(jìn)光，凸透鏡對(duì)光的作用不變，仍是完整的像，只是像變暗了?！暗沽⒌膶?shí)像”是相對(duì)于物來(lái)說(shuō)的，像與物上下顛倒、左右相反。凡倒立的是實(shí)像，實(shí)像是倒立的；凡正立的是虛像，虛像是正立的。凸透鏡成像規(guī)律光路圖考點(diǎn)3：凸透鏡及其應(yīng)用眼睛和眼鏡1、眼睛的結(jié)構(gòu)：見(jiàn)課本P68圖3.4-1。角膜和晶狀體的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡；睫狀體改變晶狀體的形狀，從而改變晶狀體的焦距；虹膜調(diào)節(jié)瞳孔的大小，控制進(jìn)入眼睛的光的多少。2、眼睛的視物原理：眼球好像一架照相機(jī)，眼睛的角膜和晶狀體的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它把來(lái)自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像。當(dāng)眼睛看近處的物體時(shí)，睫狀體收縮，帶動(dòng)晶狀體變厚、折光作用增強(qiáng)，來(lái)自近處物體的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上形成視覺(jué)。當(dāng)看遠(yuǎn)處物體時(shí)，睫狀體放松，帶動(dòng)晶狀體變薄，折光作用減弱，來(lái)自遠(yuǎn)處物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生視覺(jué)。3、近視眼和遠(yuǎn)視眼的區(qū)別：特點(diǎn)形成原因矯正近視眼近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長(zhǎng)，來(lái)自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前，到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)已經(jīng)不是一點(diǎn)而是一個(gè)模糊的光斑配戴凹透鏡遠(yuǎn)視眼遠(yuǎn)視眼只能看清遠(yuǎn)處的物體，看不清近處的物體晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，來(lái)自近處某點(diǎn)的光還沒(méi)有會(huì)聚成一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜，在視網(wǎng)膜上形成一外模糊的光斑配戴凸透鏡4、明視距離：正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離叫做明視距離，大約25厘米。重點(diǎn)提示：凸透鏡（遠(yuǎn)視鏡片）的度數(shù)為正數(shù)，凹透鏡（近視鏡片）的度數(shù)為負(fù)數(shù)。顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1、顯微鏡結(jié)構(gòu)：顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。原理：來(lái)自被觀察物體的光經(jīng)過(guò)物鏡后成一個(gè)放大的實(shí)像，目鏡的作用則像一個(gè)普通的放大鏡，把這個(gè)像再放大一次。經(jīng)過(guò)這兩次放大作用，由目鏡所得的視角比用眼睛直接觀察物體時(shí)的視角大得多，我們就可以看到肉眼看不到的小物體了。放大鏡倍數(shù)等于目鏡和物鏡放大倍數(shù)之積。重點(diǎn)提示：物體對(duì)眼睛所成視角的大小不僅和物體的大小有關(guān)，還和物體到眼睛的距離有關(guān)。2、望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)：由目鏡（由凸透鏡或凹透鏡組成）和物鏡（由凸透鏡組成）組成。原理：物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，目鏡用來(lái)把這個(gè)像放大，我們就能看清遠(yuǎn)處的物體了。重點(diǎn)提示：望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距長(zhǎng)，目鏡焦距短，且物鏡的第二焦點(diǎn)和目鏡的第一焦點(diǎn)重合?！境Ｒ?jiàn)題型】類型一：解釋現(xiàn)象1、某物體放在凸透鏡前20cm處時(shí)，在光屏上得到了物體倒立縮小的清晰實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是（ ）A20cm B15cm C10cm D5cm 2、觀察洋蔥表皮細(xì)胞和觀察蝸牛爬行用到的工具分別是（ ）A.顯微鏡、放大鏡 B放大鏡、放大鏡 C顯微鏡、顯微鏡 D放大鏡、顯微鏡3、右圖中a、b是同一人的兩幅照片，b圖中他拿的眼鏡（ ）A屬于凸透鏡，可用于矯正近視眼B屬于凸透鏡，可用于矯正遠(yuǎn)視眼C屬于凹透鏡，可用于矯正遠(yuǎn)視眼D屬于凹透鏡，可用于矯正近視眼4、放電影時(shí)，電影膠片上的圖案經(jīng)凸透鏡在銀幕上成的是（ ）A、倒立、放大的虛像 B、正立、放大的實(shí)像C、正立、放大的虛像 D、倒立、放大的實(shí)像5、“五四”青年節(jié)那天，學(xué)校請(qǐng)來(lái)攝影師給我們拍畢業(yè)照，列好隊(duì)后，攝影師發(fā)現(xiàn)有幾位同學(xué)沒(méi)有進(jìn)入取景框內(nèi)，這時(shí)他重新調(diào)整照相機(jī)的正確方法是（ ）A照相機(jī)向前移，鏡頭向前伸B照相機(jī)向前移，鏡頭向后縮C照相機(jī)向后移，鏡頭向前伸D照相機(jī)向后移，鏡頭向后縮6、檢修工人在查看線路密集的電路板時(shí)，為了看清線路的連接情況，常透過(guò)一個(gè)較大的透鏡進(jìn)行觀察，這個(gè)透鏡應(yīng)該是_透鏡(填“凸”或“凹”)，工人看到的是放大的_(填“實(shí)”或“虛”)像，電路板到透鏡的距離應(yīng)_焦距；檢修時(shí)還用到了照明燈，這是為了照亮_ (填“透鏡”或“電路板”)類型二：凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)1、小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材探究凸透鏡成像規(guī)律。 如圖所示，為了測(cè)出凸透鏡的焦距，小明同學(xué)將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，再把光屏放在它的另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小的光斑，就可以測(cè)出該凸透鏡的焦距為_(kāi)cm。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出凸透鏡的主光軸。小明將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度后，在水平桌面上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能承接到燭焰的像，原因可能是_。實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短了，要使?fàn)T焰的像仍然成在光屏的中心，應(yīng)該將光屏向_移動(dòng)。2、在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（1）小剛發(fā)現(xiàn)所用的凸透鏡沒(méi)有標(biāo)明焦距，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)出一種測(cè)凸透鏡焦距的方法。方法：_。（2）小剛實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上擺放的位置如圖所示，其中明顯需要調(diào)整的是_。若測(cè)得凸透鏡的焦距f=10，調(diào)整后，移動(dòng)光屏得到一個(gè)清晰的蠟燭的像，該像是倒立、_（選填“放大”或“縮小”）的_像（選填“實(shí)”或“虛”）。（3）此時(shí)，小剛把自己的近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置，結(jié)果光屏上原來(lái)清晰的像變得模糊了，若不改變蠟燭和凸透鏡的位置，應(yīng)將光屏向_（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡的方向移動(dòng)，才能使蠟燭的像變得清晰。3、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小欣記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表； 焦距次數(shù)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)虛實(shí)大小倒正f= l0cm14513實(shí)像a2301531822實(shí)像b41625(1)表格中有幾項(xiàng)內(nèi)容漏寫了，請(qǐng)你幫助填補(bǔ)：a_；b_。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小欣觀察到第2次所成的像_（填“大于”、“等于”或“小于”）第1次所成的像。(3)當(dāng)把蠟燭調(diào)到距離透鏡8cm的位置時(shí)，小欣發(fā)現(xiàn)無(wú)論移動(dòng)光屏，光屏上始終得不到像。為了觀察到這時(shí)所成的像，眼睛和蠟燭應(yīng)該在凸透鏡的_（“同”或“異”）側(cè)。類型三：作圖1、請(qǐng)你完成如圖的光路圖。 2、已知凸透鏡的焦距是5cm，物體AB、凸透鏡在光具座上的位置如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)?shù)奈恢卯嫵鑫矬wAB通過(guò)凸透鏡所成的像（不要求作光路圖）。 3、如圖所示，F(xiàn)、O分別為凸透鏡的焦點(diǎn)和光心，請(qǐng)?jiān)趫D中分別畫出3條入射光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后的折射光線。 4、按要求完成下列作圖：（1）在圖中畫出光經(jīng)凸透鏡折射后的徑跡 5、如圖所示，F(xiàn)1、F2為凸透鏡焦點(diǎn)。CF2是經(jīng)凸透鏡折射后的光線，AB為一過(guò)焦點(diǎn)且與主光軸垂直的平面鏡，請(qǐng)畫出CF2進(jìn)入凸透鏡前的入射光線和經(jīng)平面鏡后的反射光線。 【即時(shí)鞏固】1、如圖所示，在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，光屏上出現(xiàn)了清晰的燭焰像已知凸透鏡的焦距為f，由此可以判斷像距v和物距u所在的范圍是（ ）Avf Bfv2f Dfu2f2、如圖所示，將凸透鏡看作是眼睛的晶狀體，光屏看作是眼睛的視網(wǎng)膜，燭焰看作是眼睛觀察的物體。 拿一個(gè)近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊。那么在拿走近視眼鏡后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ） A將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡B將蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡C將光屏適當(dāng)移近凸透鏡或?qū)⑾灎T適當(dāng)移近凸透鏡 D同時(shí)將光屏和蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡3、如右圖所示，蠟燭經(jīng)透鏡所成的像是：（ ）A倒立縮小的實(shí)像 B正立放大的虛像C倒立放大的實(shí)像 D正立縮小的虛像4、如圖所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個(gè)點(diǎn)，F(xiàn)為焦點(diǎn)。下列幾種光學(xué)儀器的成像原理與物體在不同點(diǎn)時(shí)的成像情況相對(duì)應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A幻燈機(jī)是根據(jù)物體放在c點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的B照相機(jī)是根據(jù)物體放在d點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的C使用放大鏡時(shí)的成像情況與物體放在a點(diǎn)時(shí)的成像情況相似D人眼看物體時(shí)的成像情況與物體放在F點(diǎn)時(shí)的成像情況相似5、下列有關(guān)凸透鏡的說(shuō)法不正確的是（ ）A凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用 B凸透鏡可以矯正近視眼的視力C凸透鏡所成的虛像一定是放大的 D凸透鏡所成的實(shí)像可以是放大的，也可以是縮小的 6、下列與光有關(guān)的說(shuō)法正確的是（ ） A光發(fā)生漫反射時(shí)，不遵守光的反射定律 B光從空氣射入水中，傳播速度不變 C月食是因?yàn)楣獾姆瓷涠纬傻?D凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用7、小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)（如圖）：要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向_（填“上”或“下”）調(diào)整燭焰放距凸透鏡20cm處，移動(dòng)光屏至某位置，在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，則凸透鏡的焦距是_cm使?fàn)T焰向右移動(dòng)2cm，此時(shí)應(yīng)該將光屏向_（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一個(gè)倒立、 _（填“放大”、“縮小”或“等大”）的清晰實(shí)像8、正常的眼睛可以使遠(yuǎn)近不同物體的像都成在視網(wǎng)膜上近視眼則將遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜_(前后)，可以在眼睛前加一個(gè)_透鏡來(lái)矯正。9、下圖所示的四幅圖中，能正確表示近視眼成像情況的圖是_，能正確表示近視眼矯正方法的是_。10、在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和燭焰，使它們的中心在同一直線上，并且大致在同一高度，當(dāng)物距為20cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的等大、倒立的實(shí)像當(dāng)物距為25cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可得到一個(gè)清晰的_、倒立的實(shí)像當(dāng)物距為5cm時(shí)，成_像，在放大鏡和投影儀中，成像情況與此類似的是_。11、如圖甲所示是現(xiàn)代城市很多路口安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，它可以拍下違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)照片。攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)_透鏡，它的工作原理與_（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）相似。如圖乙和丙是一輛汽車經(jīng)過(guò)路口時(shí)與一輛自行車相撞后被先后拍下的兩張照片，由圖可以看出汽車是逐漸_（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）攝像頭。12、用老花鏡的鏡片看近處書上的字，看到的像是_、_的；若用它看遠(yuǎn)處的樹(shù)，適當(dāng)移動(dòng)鏡片直至看到清晰的像，則看到的像是_、_的。13、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)我們需要讓蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，這樣做的目的是_。(2)其中的一次實(shí)驗(yàn)情景如左下圖所示，凸透鏡的焦距是15cm，為了得到清晰的像，光屏應(yīng)向_透鏡的方向移動(dòng)(“遠(yuǎn)離”或“靠近”)14、關(guān)于凸透鏡： 第14題圖 （1）在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，王聰同學(xué)先將凸透鏡對(duì)著太陽(yáng)光，調(diào)整凸透鏡和白紙間的距離，直到太陽(yáng)光在白紙上會(huì)聚成一個(gè)最小、最亮的點(diǎn)，如圖所示，這一操作的目的是_；（2）在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，由于蠟燭火焰的高度不合適，在光屏上得到如圖所示不完整的像，要得到蠟燭火焰完整的像，應(yīng)將蠟燭向_調(diào)節(jié)； （3）照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小實(shí)像的原理制成的；教室里的投影儀是利用凸透鏡成倒立、_的實(shí)像的原理制成的。15、【探究名稱】探究凸透鏡成像的大小與哪些因素有關(guān)【提出問(wèn)題】小明通過(guò)前面物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，知道放大鏡就是凸透鏡.在活動(dòng)課中，他用放大鏡觀察自己的手指（圖甲），看到手指_、_的像