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物理,第4講 透鏡及其應用,考點一) 透鏡 透鏡分為凸透鏡和凹透鏡兩種，兩者的特征見下表。,【特別提醒】 凸透鏡表面越凸，焦距越短，折光能力越強。,考點二) 凸透鏡成像規(guī)律及應用,考點三) 眼睛與眼鏡 1．眼睛與照相機,考點三) 眼睛與眼鏡 2.近視眼和遠視眼,考點四) 顯微鏡和望遠鏡 1．顯微鏡和望遠鏡的對比,2.視角 (1)定義：由物體兩端射出的兩條光線在眼球內交叉而成的角叫視角。 (2)影響因素：視角與物體本身的______及物體和人眼之間的_______有關。,大小,距離,考點一) 透鏡對光線的作用 【例1】圖中畫出了光線通過透鏡(圖中未畫出)的情形，其中凸透鏡是 ( ) 【點撥】在知道凸透鏡和凹透鏡光學性質的前提下，明確經過透鏡折射后，光線變得發(fā)散了還是會聚了是解決此題的關鍵。 【答案】C,考點二) 凸透鏡成像規(guī)律及其應用 【例2】(2015，雅安)某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是( ) A．該凸透鏡的焦距是16 cm B．當u＝12 cm時，在光屏上能得到一個縮小的像 C．當u＝20 cm時成放大的像。投影儀就是根據這一原理制成的 D．把物體從距凸透鏡12 cm處移動到24 cm處的過程中，像逐漸變小,【點撥】由圖象可知，當u＝f＝16 cm時，成倒立等大的實像，此時u＝v＝2f，所以該凸透鏡的焦距為8 cm，根據凸透鏡成像的規(guī)律及其應用，就能解答此題。 【答案】D,考點三) 眼睛和眼鏡 【例3】(2015，常州)小華視物時成像情況如圖所示，醫(yī)生向她介紹激光手術：通過激光燒蝕厚度均勻的透明眼角膜，使之改變形狀，實現(xiàn)視力矯正。手術后的眼角膜形狀應為下列圖中的( ) 【點撥】由圖中小華視物時成像可知，小華是近視眼，應配戴凹透鏡進行矯正。 【答案】B,實驗) 探究凸透鏡成像規(guī)律 命題點 1．實驗器材的組裝：在光具座上自左向右分別放置：_______、________、_______。 2．凸透鏡焦距的測定：用平行光垂直照射到凸透鏡，在透鏡另一側用光屏承接到最小最亮的亮點，測出亮點到透鏡中心的距離即可。 3．做實驗時，光具座的長度l與透鏡焦距f的關系是：_______。 4．為了使像成在光屏的中央，應使燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在____________。 5．如果燭焰的像靠近光屏上端，原因可能是凸透鏡太高、燭焰太低、光屏太低，調整的方法分別是透鏡下移、燭焰上移、光屏上移。 6．在探究凸透鏡成像規(guī)律時，凸透鏡不動，將蠟燭逐漸靠近凸透鏡，光屏則應該_______凸透鏡直到光屏上呈現(xiàn)清晰的像。,蠟燭,凸透鏡,光屏,l≥4f,同一高度,遠離,7．凸透鏡在成實像時，物距變大，像距變小，像變小，在u＞2f時，物距的變化量Δu大于像距的變化量Δv，在f＜u＜2f時，物距變化量Δu小于像距的變化量Δv。 8．若將凸透鏡的一部分遮住，成像的性質不變，但像變暗。 9．光路的可逆性：當光屏成清晰像時，將蠟燭和光屏對調，所在光屏得到清晰的像。 10．用發(fā)光二極管代替燭焰的目的：成像穩(wěn)定且容易對比大小。 11．成實像，像與物上下顛倒，左右顛倒。,【例】(2015，武漢)在學完凸透鏡成像規(guī)律后，小濱選擇了一塊焦距未知的凸透鏡，對凸透鏡成像特點作了進一步探究。 (1)為了測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，調節(jié)光屏位置直到光屏上得到一個________的光斑。圖1是調整完成的狀態(tài)，該透鏡焦距f＝________cm。 (2)小濱按照圖2裝好實驗器材，只移動透鏡的情況下，無論怎樣調節(jié)都不能在光屏上成清晰的像，由此，他猜想造成上述現(xiàn)象的原因是______________________。,(3)當蠟燭在光具座A處時，光屏在B處得到了燭焰清晰的像，如圖3所示，現(xiàn)將蠟燭由A處向左移動s到C處，為再次在光屏上成清晰的像，則他應將光屏向________(填“左”或“右”)移動，移動距離s′________(填“＜”或“＞”)s；這次成的________(填像的特點)實像。 【點撥】(2)當無論怎樣移動光屏都不能得到清晰的像，原因有三個：①u＜f；②燭焰、透鏡、光屏三者中心不在同一高度；③u＋v＜4f，由圖2可知其原因為③，即蠟燭和光屏間距離太小；(3)圖3中當物距增大，要得到清晰的像，像距應減小；在f＜u＜2f范圍內，Δu＜Δv。,【答案】(1)最小最亮 10.00 (2)蠟燭和光屏間距離太小 (3)左 ＞ 倒立放大 【易錯易混】 1．不理解凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用(簡單判斷方法是：將原光線延長，若通過透鏡后的光線相對于原光線向主光軸偏折即為會聚；向外偏折即為發(fā)散)； 2．沒有在實驗和理解的基礎上記熟凸透鏡的成像規(guī)律及應用(除記熟凸透鏡成像規(guī)律外，還應注意凸透鏡所成的像上下顛倒，左右也顛倒)。,1．(2015，懷化)如圖所示，表示小欣同學用激光分別射向甲、乙兩透鏡后光的傳播路徑，由圖可知甲透鏡應是____透鏡，乙透鏡應是____透鏡。(兩空填“凹”或“凸”) 2．(2015，永州)永州陽明山國家森林公園風景秀麗，園內嚴禁游客隨地丟棄飲料瓶，這不僅是為了保護環(huán)境，更重要的是因為透明圓飲料瓶裝水后相當于一個_______鏡，它對太陽光具有_______作用，可能引起森林火災。,凹,凸,凸透,會聚,3．(2015，陜西)如圖是某攝影師抓拍一滴水珠下落到水面瞬間的照片，水珠后方的人通過水珠成______、縮小的實像，此時水珠相當于______鏡；水珠在水中所成的像是____(填“虛”或“實”)像，此時水面相當于_______鏡。 4．(2015，宿遷)如圖，保持蠟燭、凸透鏡的位置不變，調節(jié)光屏到圖示位置時，光屏上得到了清晰的像。利用這個成像規(guī)律可以制成________。若在蠟燭和凸透鏡中間，給凸透鏡戴上近視眼鏡，則將光屏向____(填“左”或“右”)移動，光屏上仍可出現(xiàn)清晰的像。,倒立,凸透,虛,平面,投影儀,右,5．某些手表上有一個圓滑的透明凸起，通過它看日期會覺得很清楚，這是因為這個圓滑的凸起相當于一個_________，我們看到的實際上是一個_______(填“放大”或“縮小”)的_______(填“實像”或“虛像”)。 6．(2015，棗陽)互聯(lián)網作為一種信息交流平臺，給我們的生活帶來很多便利，得益于光導纖維的發(fā)明和使用，利用光導纖維傳輸信息時實際上是光的一種________(填“全反射”或“折射”)現(xiàn)象；值得注意的是，少數青少年由于沉迷于網絡而用眼過度導致近視，使遠方物體成像在視網膜____(填“前”或“后”)，需要配戴用_________(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)制作的眼鏡來矯正視力。 7．把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一個用眼睛看不清楚的小物體，這時水滴的作用相當于一個_______鏡。拿一個放大鏡位于水滴的上方，慢慢調節(jié)這個鏡子與水滴之間的距離，你就更能看清玻璃板下的微小物體，這時它們的作用相當于一個_________(填“望遠鏡”或“顯微鏡”)。,凸透鏡,放大,虛像,全反射,前,凹透鏡,凸透,顯微鏡,8．(2015，貴港)某同學做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時，所用凸透鏡的焦距為f，保持凸透鏡位置不變，如圖所示，先后使燭焰位于a、b、c、d四點，并分別調整光屏的位置，關于a、b、c、d四點的成像情況，他歸納出下列說法，其中錯誤的是( ) A．燭焰位于a點時，屏上出現(xiàn)的實像最小 B．燭焰位于c點時，屏上出現(xiàn)的實像最大 C．燭焰位于b點時，屏上出現(xiàn)的實像最大 D．燭焰位于d點時，成正立放大的虛像,C,9．(2015，麗水)2015年9月13日，在部分地區(qū)能觀察到日偏食，觀察這一天象應選用( ) A．平面鏡 B．潛望鏡 C．放大鏡 D．帶濾鏡的天文望遠鏡 10．(2015，宜昌)手持一個凸透鏡在室內白墻和窗戶之間移動(離墻更近些)，在墻上能看到( ) A．倒立、縮小的實像 B．倒立、放大的實像 C．正立、放大的虛像 D．正立、縮小的虛像,D,A,11．(2015，南昌)(多選)如圖所示，凸透鏡的應用事例中，所成像的性質完全相同的有( ),ABC,12．(2015，濟南)把一只點燃的蠟燭放在焦距為10 cm的凸透鏡前16 cm處。在凸透鏡的另一側調節(jié)光屏的位置可找到一個清晰的燭焰的像。這個像是下圖中的( ),B,13．(2013，廣州)如圖所示是小芳同學制作的模型照相機。通過調整內外紙筒的相對距離，可以在半透明膜上看到遠處景物倒立的像。使用此模型照相機，下列說法正確的是( ) A．看到遠處景物的像是虛像 B．如果看遠景時很清晰，那么看近景時，應把內紙筒向外拉一些 C．應把內紙筒朝明亮的室外，凸透鏡朝較暗的室內 D．凸透鏡與半透明膜之間的距離相當于凸透鏡的焦距,B,14．(2015，萊蕪)(多選)有一次，小明上學前取自己的眼鏡時，發(fā)現(xiàn)自己的近視鏡和爺爺的老花鏡混在一起，外形完全一樣，如圖所示，小明要想找出自己的眼鏡，下列做法正確的是( ) A．用手摸鏡片，中間薄邊緣厚的是近視鏡 B．讓鏡片正對太陽光，太陽光通過鏡片后能呈現(xiàn)一個明亮小光斑的是近視鏡 C．讓鏡片正對太陽光，太陽光通過鏡片后能呈現(xiàn)一個大光斑的是近視鏡 D．拿著鏡片看字，把字放大的是近視鏡,AC,15．(2015，泰安)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，當燭焰離透鏡13 cm時成放大的實像，當燭焰離透鏡8 cm時成放大的虛像，則這個透鏡的焦距可能是( ) A. 4cm B．6cm C．7cm D．12cm 16．(2015，綿陽)某同學為了探究“視力矯正”原理，利用探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置做了以下實驗。如圖所示，光屏上得到的是模糊的倒立實像，他將一個眼鏡片放在凸透鏡和燭焰之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變清晰了。他移走眼鏡片，稍微將光屏遠離凸透鏡，屏上再次得到清晰的像，則該眼鏡片是( ) A．遠視眼鏡片，對光線有會聚作用 B．遠視眼鏡片，對光線有發(fā)散作用 C．近視眼鏡片，對光線有會聚作用 D．近視眼鏡片，對光線有發(fā)散作用,D,A,17．(2015，成都)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，實驗桌上有光具座、蠟燭、光屏、焦距分別為15 cm和20 cm的凸透鏡L1和L2等器材，小明先將蠟燭、凸透鏡、光屏正確安放在光具座上，如圖所示。下列說法正確的是( ) A．若凸透鏡是L1，小明能在光屏上看到燭焰清晰的像 B．若凸透鏡是L1，小明將光屏向右移動適當的距離，光屏上能出現(xiàn)燭焰清晰的像 C．若凸透鏡是L2，小明將光屏移到60 cm刻度線處，光屏上能出現(xiàn)燭焰清晰的像 D．若凸透鏡是L2，小明將光屏移到70 cm刻度線處，光屏上能出現(xiàn)燭焰清晰的像,B,18．(2015，長沙)2014年最為特別的天象之一——“超級月亮”出現(xiàn)于8月11日凌晨，它比正常時的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文愛好者為了研究這一現(xiàn)象，于是架設一臺天文望遠鏡做進一步觀察，關于該望遠鏡，下列說法正確的是( ) A．它的物鏡和顯微鏡的物鏡作用相同 B．它的物鏡相當于放大鏡，用來把像放大 C．它的物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成虛像 D．它由兩組透鏡組成。靠近眼睛的為目鏡，靠近被觀測物體的為物鏡,D,19．(2015，德陽)如圖所示，已知一條入射光線過凸透鏡的光心O，一條經過凸透鏡折射后的光線與主光軸平行，請分別畫出它們對應的出射光線和入射光線。 20．(2015，廣東)請在圖中畫出光線AO的折射光線和BC的入射光線。,21．(2013，鄂州)請根據近視眼的成因和矯正方法，在如圖所示的方框內畫出矯正所需的透鏡并完成光路圖。 22．如圖所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，A′為蠟燭在光屏上所成的像，根據凸透鏡成像原理確定凸透鏡的位置及其焦點，并將它們畫出來。,23．(2015，東營)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，某同學的實驗如圖甲所示。 (1)要使蠟燭的像成在光屏的中央，應將光屏向____(填“上”或“下”)調整。 (2)若此凸透鏡的焦距為10 cm，蠟燭放在距離凸透鏡15 cm處，調節(jié)另一側光屏的位置可得到燭焰清晰、倒立、_______(填“放大”“縮小”或“等大”)的____(填“實”或“虛”)像；,下,放大,實,(3)某小組實驗時對圖甲中的裝置進行了改進，將蠟燭換成LED燈、光屏換成帶有方格的光屏，如圖乙所示。 ①蠟燭換成LED燈的優(yōu)點是 _________________________________________________________。 ②光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點是___________________________。,實驗現(xiàn)象更明顯、便于觀察、成像穩(wěn)定、形狀直觀、亮度高、減小污染等,便于比較像的大小(合理即可),24．(2015，上海)在“驗證凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，某小組同學利用焦距為10 cm的凸透鏡、高為3 cm的發(fā)光體、光屏和光具座進行實驗，將測得的物距u、像距v以及所成像的高L像分別記錄在下表中。在驗證得到凸透鏡成像的初步規(guī)律后，為了進一步研究，他們進行適量的運算，將結果分別記錄在下表的后兩列中。,(1)根據實驗序號1～6的數據，分析比較像距v隨物距u的變化情況及相關條件，可得出的初步結論是：凸透鏡成實像時，________________________ ； (2)根據實驗序號1～6的數據，分析比較像高L像與v/u的變化情況及相關條件，可得出的初步結論是：凸透鏡成實像時，____________________________ 。 (3)該小組同學繼續(xù)利用表中的數據及相關條件、分析、歸納得出結論。 ①根據實驗序號1～3的數據，分析比較物距變化量△u與像距變化量△v的大小關系及成像情況，可得出的初步結論是 _______________________________________________________； ②根據實驗序號1～6的數據，分析比較物距u變化時，L像、u＋v的變化情況，可得出初步結論是 ___________________________________________________________。,像距隨物距的減小而增大,同一發(fā)光體像高L高與v/u成正比,當物距大于二倍焦距時，物距變化量△u大于像距變化量△v,當物體成實像時，物距越小，像越大，像距與物距的和(u＋v)先變小后變大,25．(2015，隨州)物理興趣小組想知道某只透鏡的焦距f為多少，做實驗甲，鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上白紙(紙、鏡平行)，測出透鏡與白紙間距s/cm與對應的白紙被烤焦的時間t/min，繪出圖線乙，則可判斷該透鏡的焦距f為_______；,12_cm,4f,2,