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透鏡及其應用知識點
一、透鏡的基本概念及性質
主光軸：兩個球面所在球的球心的連線
光心（O）：主光軸上的一個特殊點，（性質：通過光心的光線傳播方向不改變）。即薄透鏡的中心。
焦點（F）：平行于主光軸的入射光線經凸透鏡折射后，會聚于主光軸上一點，這個點叫焦點。
焦距（f）：焦點到凸透鏡光心的距離。
二、凸透鏡成像規律
凸透鏡成像規律：
物距像距 關系 物距 u 像距ν 像的性質 應用
倒正 放縮 虛實 位置
u＞ν u＞2 2 ＞ν＞ 倒立 縮小 實像 異側 照相機、攝影機
u＝ν u＝2 ν＝2 倒立 等大 實像 異側 復印機
u＜ν 2 ＞u＞ ν＞2 倒立 放大 實像 異側 幻燈機、投影儀、電影放映機
u＝ 不成像 平行光、粗測焦距
u＜ |ν|＞u 正立 放大 虛像 同側 放大鏡、遠視鏡、老花鏡
⑴u＝f是成實像和虛像，正立像和倒立像，像物同側和異側的分界點。---------（一倍焦距分虛實）
⑵u＝2f是放大像和縮小像的分界點。--------------------------------------（二倍焦距分大小）
⑶當像距大于物距時成放大的實像，當像距小于物距時成倒立縮小的實像。
凸透鏡成像口訣：
實像倒、位異側，虛像正、位同側。一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。物體靠近凸透鏡，實像變遠且變大，虛像變近且變小，焦點附近像最大。（像物應是同向去，像距越大像越大）
凸透鏡的應用：
（1）照相機：①物體到透鏡的距離（物距）大于二倍焦距，成倒立、縮小的實像；
②要使像變大，應該讓透鏡靠近物體，遠離膠卷
（2）投影儀：①投影儀上方的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；
②物體到透鏡的距離（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立、放大的實像；
③要使像變大，應該讓透鏡靠近物體（在焦點之外，靠近焦點），遠離屏幕
（3）放大鏡：①放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虛像；
②要讓物體更大，應該讓放大鏡遠離物體；（在焦點之內，靠近焦點）
三、凸透鏡成像動態分析-------像距與物距的關系：
(
物距減小
（增大）
像距
增大
（
減小
）
像
變大
（
變小
）
)成實像時：
(
物距減小
（增大）
像距
減小
（
增大
）
像
變小
（
變大
）
)成虛像時：
像與物移動方向相同（物距變大，像距變小；物距變小，像距變大）------------------（像物應是同向去）
像的大小變化與像距的變化情況成正比（像距變小，像也變小；像距變大，像也變大）--（像距越大像越大）
四、透鏡光學作圖（特殊光線）
①過光心的光線傳播方向不改變；
②平行于主光軸的入射光線，經凸透鏡后經過焦點；經凹透鏡折射后發散，發散光線的反向延長線過異側虛焦點（所以凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用）；
③過焦點的入射光線經凸透鏡折射后平行于主光軸；對著異側虛焦點入射的光線經凹透鏡折射后平行于主光軸。
(
F
F
F
F
)
五、粗略測量凸透鏡焦距的方法—---太陽光聚焦法：
使凸透鏡正對太陽光（太陽光是平行光，使太陽光平行于凸透鏡的主光軸），下面放一張白紙，調節凸透鏡到白紙的距離，直到白紙上光斑最小、最亮為止，然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距。
六、辨別凸透鏡和凹透鏡的方法：
①手摸法：用手摸透鏡，中間厚、邊緣薄的是凸透鏡；中間薄、邊緣厚的是凹透鏡；
②太陽光聚焦法：讓透鏡正對太陽，移動透鏡，在紙上能得到較小、較亮光斑的為凸透鏡，否則為凹透鏡；
③成像法：用透鏡看近處的字，能讓字放大的是凸透鏡，字縮小的是凹透鏡；
七、探究凸透鏡的成像規律：
①器材：蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座（帶刻度尺）（按從左向右順序擺放蠟燭、凸透鏡、光屏）
②注意事項：三心等高"----燭焰中心、透鏡的光心、光屏的中心在同一直線的同一高度。
③實像是由真實光線會聚而成，既可用光屏接收，又可用眼睛直接看；（畫實像用實線）
虛像是由光線的反向延長線會聚而成，不能用光屏接收，只能用眼睛看。（畫虛像用虛線）
八、近視、遠視及矯正方法
①成像原理: 從物體發出的光線經過晶狀體等一個綜合的凸透鏡在視網膜上行成倒立，縮小的實像，分布在視網膜上的視神經細胞受到光的刺激，把這個信號傳輸給大腦，人就可以看到這個物體了。
（眼睛的晶狀體相當于凸透鏡，視網膜相當于光屏（膠卷））
②近視及遠視的原因及矯正方法：
近視眼：晶狀體太厚，折光能力強；或眼球在前后方向上距離太短。使像成在視網膜前，用凹透鏡矯正
遠視眼：晶狀體太薄，折光能力弱；或眼球在前后方向上距離太長。使像成在視網膜后，用凸透鏡矯正。
老花眼：睫狀體調節能力變弱，晶狀體達不到足夠的厚度，所以看近處不清楚。用凸透鏡矯正。
九、顯微鏡和望遠鏡
①顯微鏡: 由目鏡和物鏡組成，來自被觀察物體的光經過物鏡后成一個倒立、放大的實像，道理就像投影儀的鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個普通的放大鏡，把這個像再放大一次。經過這兩次放大作用，我們就可以看到肉眼看不見的小物體了。
②望遠鏡: 由目鏡和物鏡組成，物鏡使物體成縮小、倒立的實像，目鏡相當于放大鏡，成放大的像。
我們能不能看清一個物體，它對我們的眼睛所成“視角”的大小十分重要。望遠鏡的物鏡所成的像雖然比原來的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放大作用，視角就可以變得很大。
第五章 《透鏡及其應用》單元測試（附答案）
一、單選題（每小題4分共60分）
1.關于透鏡，下列敘述正確的是（ ）
A.凸透鏡是很厚的透鏡，凹透鏡是很薄的透鏡 B.透鏡只能用透明玻璃制造
C.王紅戴的近視眼鏡的鏡片中間厚、邊緣薄 D.凸透鏡表面越凸，焦距越短
2．物體到凸透鏡的距離為30 cm時，在光屏上得到一個放大的實像，若把物體沿凸透鏡主軸移動到距凸透鏡45 cm處，則成像的情況一定是 （ ）
A、放大的實像 B、等大的實像 C、縮小的實像 D、三種情況都可能
3．光的世界是豐富多彩的，光學器件在我們的生活、學習中有著廣泛應用。你認為下面的介紹不符合實際的是：（ ）。
A．近視眼鏡利用了凹透鏡對光線的發散作用；
B．照像時，被照者應站在距鏡頭二倍焦距之外；
C．借助放大鏡看世界地圖時，地圖到放大鏡的距離應大于一倍焦距；
D．陽光通過凸透鏡可以點燃紙屑，是利用凸透鏡對光線的會聚作用。
4．小明做凸透鏡成像實驗時，將點燃的蠟燭放在凸透鏡前在光屏上得到清晰的倒立、放大的實像．保持透鏡位置不變，把蠟燭與光屏的位置對換，則（ ）
A．光屏上有倒立、縮小的實像 B．光屏上有倒立、放大的實像
C．光屏上有正立等大的虛像 D．光屏上沒有像
5.在探究凸透鏡成像規律的實驗中，當凸透鏡、光屏和燭焰的位置如圖所示時，光屏上能成一清晰的像。則（ ）
A.把蠟燭向右移動少許，調整光屏，像變小 B.所成的像是正立縮小的實像
C.把蠟燭向左移動，調整光屏，得到的像變小 D.所成的像是倒立縮小的實像
6.關于光學器材或設備，下列說法錯誤的是（ ）
A.照相機、幻燈機的鏡頭都相當于凸透鏡 B.潛望鏡利用了光的反射
C.近視眼是將像成在了視網膜的后面 D.電視機的遙控器可以發射出紅外線
7．測繪人員繪制地圖時，需要在高空的飛機上向地面照相，稱為航空攝影，若要使用航空攝影照相機的鏡頭焦距為50 mm,則底片到鏡頭間的距離為（ ）
A、100 mm以外 B、50 mm以內 C、略大于50 mm D、恰為50 mm
8．關于四種光學儀器的成像情況，以下說法正確的是( )
A．放大鏡成正立放大的實像　 　B．潛望鏡成正立縮小的虛像
C．照相機成正立縮小的實像 D．幻燈機成倒立放大的實像
9．平行光線經右圖所示的中空玻璃磚后將會 （ ）
A.會聚 B.發散 C.仍為平行光 D.無法判斷
10．下列現象中，屬于光的折射現象是 （ ）
A、斜插入水中的筷子，從水面上看，水下部分的筷子向上彎折了
B、從平面鏡中看見自己的像
C、在太陽光照射下樹木出現了影子
D、平靜的水面映出岸上的景物
11、下列物理現象中：①老人用放大鏡看書；②在岸上看水中的魚；③太陽灶燒水；④水中的筷子變彎．屬于光的折射的是 （ ）
A、①②③ B、①②④ C、①③④ D、②③④
12．從物理學角度，請選出下面詩詞中有關帶點詞句的正確解釋 （ ）
“鷹擊長空，魚翔淺底，萬類霜天競自由”（沁園春）：清澈的湘江，江水顯得淺而見底，水天相映，嬉游的魚兒，卻似在藍天中飛翔一般 （ ）
A、湘江水本來就淺，這是一種寫實 B、這是光的反射現象，水底是實像
C、這是光的反射現象，水底是虛像 D、這是光的折射現象，水底是虛像
13．有關近視眼、遠視眼及其矯正的示意圖，其中表示近視眼矯正的是（ ）
(
A
B
C
D
)
14.眼睛能看見物體，是因為物體在視網膜上形成清晰的像，這種成像與下列成像在原理上相似的是 （ ）
A.平面鏡 B.照相機 C.幻燈機 D.放大鏡
15.一個物體通過凸透鏡在另一側光屏上成像，如果用黑紙遮住透鏡的下面部分，則物體的像將（ ）
A.在屏上只被接到物體上半部分的像　　 B.能得到物體不清晰的完整的像
C.能得到物體完整的像，但亮度卻減弱了　 D.能得到物體大部分的實像
二、作圖題（每圖3分，共18分）
16.如圖所示，F、O分別為凸透鏡的焦點和光心，請在圖中分別畫出3條入射光線經過凸透鏡后的折射光線。
17．在各圖的方框內填上適當的光學元件
三、實驗題（每空2分，共12分）
小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗。如圖所示：
1.他首先利用甲圖的方法測出這個凸透鏡的焦距為 cm；
2. 如圖乙，要使像能夠成在光屏的中央，應將光屏向 調整(選填“上”或“下”)；使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在 ；
3.實驗過程中，當燭焰距凸透鏡25cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一 （放大/縮小）、清晰、明亮的像，測量出此時光屏距凸透鏡的距離是 12cm；
4.從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開始,向焦點移動蠟燭,在這過程中,像到透鏡的距離 （填“增大”、“減小”或“不變”）,像 （填“變大”、“變小”或“不變”）
四、將下列表格填寫完整。（每空2分，共10分）
物距 （u） 像的性質 應用
倒立 或正立 放大 或縮小 實像 或虛像 像距 （ v）
u＞2f 倒立 實像 照相機
U=2f 倒立 等大 實像 V=2f 測凸透鏡焦距
倒立 實像 投影儀
U=2f 不成像，得到一束平行光
u＜f 正立 放大 虛像 放大鏡
第五章 《透鏡及其應用》單元測試參考答案
一、選擇題答題卡(請將選擇題的答案寫在答題卡上，否則一律不得分)
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 D D C A C C C D B A B D B C C
三、實驗題
(1)9.5cm (2)下、同一高度(3)縮小（4）增大、變大

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