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本章知識梳理
專題歸納復習
探究學習活動
本章知識梳理
專題歸納復習
專題歸納一 透鏡的三條特殊光線
典型分析1下列所示的光路圖,正確的是(　　)
C
解析:A圖中平行于主光軸的入射光線經凹透鏡折射后折射光線的反向延長線通過虛焦點,故A錯誤。B、D圖中過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸,故B、D錯誤。C圖中平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點,故C正確。
專題歸納二 探究凸透鏡成像規律
凸透鏡成像規律
典型分析2(2023·廣東中考)小明在學習了凸透鏡成像的規律后,繼續深入探究。選用表中某一規格的凸透鏡做實驗,調整好器材后如圖甲所示,此時燭焰在光屏上成放大的像。
凸透鏡編號 焦距/cm 直徑/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
(1)光屏上的像是__________(選填“實像”或“虛像”)。
(2)一段時間后,小明發現燭焰的像如圖乙所示,此時將蠟燭向_______調節可以使燭焰的像移到光屏中央。
(3)小明選的凸透鏡焦距為__________ cm。
(4)小明將蠟燭換成F字光源,調整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可觀察到清晰的像,如圖丙所示,則小明看到的像應是__________(選填字母)。
(5)小明認為凸透鏡成像的規律還可能與凸透鏡的直徑有關。若要驗證其猜想,則可在表中選取編號為__________兩個凸透鏡進行實驗驗證。
實像
上
10
D
①②
解析:(1)實像可以用光屏承接,故光屏上的像是實像。
(2)一段時間后,小明發現燭焰的像如題圖乙所示,此時燭焰的像成在光屏的上方,根據過光心的光線傳播方向不變可知,此時將蠟燭向上調節可以使燭焰的像移到光屏中央。
(3)由題圖甲可知,uu=15 cm>f,v=30 cm>2f,即15 cm>f>7.5 cm,由表中數據可知,小明選的凸透鏡焦距為10 cm。
(4)小明將蠟燭換成F字光源,調整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可觀察到清晰的像,如題圖丙所示,此時物距大于像距,根據凸透鏡成實像時,物距大于像距,成倒立、縮小的實像,可知小明看到的像應是D。
(5)根據控制變量法,小明選取的凸透鏡焦距應相同,凸透鏡的直徑不同,由表中數據可知,若要驗證其猜想,可在表中選取編號為①②兩個凸透鏡進行實驗驗證。
探究學習活動
典型分析3閱讀短文,回答問題:
圖甲是某智能汽車的抬頭顯示系統,簡稱HUD。HUD利用平面鏡成像原理,如圖乙所示,將顯示器上的重要行車數據通過前擋風玻璃投射在正前方,駕駛員透過擋風玻璃往前方看的時候,能夠在看到車外的景象的同時,不必低頭就可以看到車輛行駛信息,從而確保駕駛舒適安全。車窗所采用的“智能玻璃”具有單向透光功能,使用時反射面必須是迎光面,從車內看到車外明亮的景物,從車外看不見較暗的車內景象。
(1)下列與汽車相關的說法正確的是__________。
A.行車數據在擋風玻璃上所成的像是由光的折射形成的
B.行車數據在擋風玻璃上所成的像是等大的實像
C.玻璃具有單向透光功能時,說明光路是不可逆的
D.夜間行車為了讓司機更清楚地看到路況,車內應不開燈
(2)已知某車輛HUD顯示器水平放置在中控臺上,通過擋風玻璃成垂直于水平面的像,則擋風玻璃與水平面的夾角為__________;某駕駛員發現擋風玻璃所成的像過低,不便于觀察,這時就需要將顯示器沿水平方向__________ (選填“遠離”或“靠近”)擋風玻璃。
(3)HUD有一個技術難題,即擋風玻璃所成的像易產生重影,影響使用效果。重影產生的原因是擋風玻璃有一定的__________。
D
45°
遠離
厚度
解析:(1)擋風玻璃相當于平面鏡,平面鏡成像是由光的反射形成的虛像,故A、B不正確。單向玻璃透過的光也具有可逆性,只不過玻璃上鍍了一層膜,所以只能單向透光,故C不正確。夜間車內開燈會在玻璃上發生平面鏡成像,干擾司機查看車外路況,不應開燈,故D正確。
(2)根據平面鏡成像的原理可知物體與像相互垂直,則平面鏡與水平面的夾角應為45°;某駕駛員發現擋風玻璃所成的像過低,想要使成像向上運動,物體應遠離擋風玻璃。
(3)重影產生的原因是擋風玻璃有一定的厚度,兩個面都會反射成像。
本課結束(共19張PPT)
專項訓練二　凸透鏡成像規律的探究及其應用
一、凸透鏡成像規律及其應用
1.拍集體照時,攝像師發現兩側都有人不在畫面中,該相機鏡頭的焦距不變,為了使每個人都能進入畫面,應采取的措施是(　　)
A.使鏡頭離人群遠些,離底片近些
B.使鏡頭離人群遠些,離底片也遠些
C.使鏡頭離人群近些,離底片也近些
D.使鏡頭離人群近些,離底片遠些
A
2.老奶奶用放大鏡看報紙時,為了使看到的字更大、更清晰,應使(　　)
A.報紙與眼睛不動,放大鏡離報紙近一些
B.報紙與眼睛不動,放大鏡離報紙遠一些
C.報紙與放大鏡不動,眼睛離報紙近一些
D.報紙與放大鏡不動,眼睛離報紙遠一些
B
解析:根據凸透鏡的成像特點知,成正立、放大的虛像時,離焦點越近時,像越大,故應保持報紙與眼睛不動,放大鏡離報紙遠一些。故選B。
3.(2023·江蘇揚州中考)如圖甲所示,在裝有水的杯子里,小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內、外豎直放置,兩次都觀察到鉛筆放大的像,俯視圖如圖乙、圖丙所示。下列說法正確的是(　　)
A.圖乙中鉛筆向前移,像一直變小
B.圖乙中鉛筆向前移,像先變小后變大
C.圖丙中鉛筆向后移,像一直變大
D.圖丙中鉛筆向后移,像先變小后變大
A
解析:裝有水的杯子相當于凸透鏡,兩次都觀察到鉛筆放大的像,且由圖示可知像與鉛筆在凸透鏡的同側,則可知凸透鏡成的是正立、放大的虛像,且圖乙、丙中的鉛筆在凸透鏡的焦距之內;圖乙中的鉛筆向前移,物距變小,由凸透鏡成虛像的規律可知,像距也變小,像一直變小;圖丙中的鉛筆向后移動,物距變大,若鉛筆在凸透鏡的焦距以內,由凸透鏡成虛像的規律可知,像距也變大,像變大;當鉛筆在焦距和2倍焦距之間時,成倒立、放大的實像,物距變大時,像距變小,像變小;當鉛筆在2倍焦距以外時,成倒立、縮小的實像,物距變大時,像距變小,像變小;所以圖丙中鉛筆向后移,像先變大后變小;綜上所述,A正確。
4.如圖所示,小麗拿自己的近視眼鏡給凸透鏡“戴上”,光屏上出現燭焰清晰的像,而拿走眼鏡,光屏上燭焰的像變得模糊。為了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是(　　)
A.將蠟燭遠離凸透鏡
B.將光屏靠近凸透鏡
C.將光屏遠離凸透鏡
D.將蠟燭和光屏同時遠離凸透鏡
B
解析:近視鏡片屬于凹透鏡,凹透鏡對光有發散作用,有近視鏡片時,凸透鏡所成的像會后移;拿走近視鏡片后,蠟燭燭焰的像成在光屏的前面,即凸透鏡所成的清晰的像應該在光屏和透鏡之間,所以應將光屏向靠近凸透鏡方向移動或將蠟燭靠近凸透鏡,才能得到清晰的燭焰的像,故B正確。
5.如圖所示,生物老師在課上用幻燈片向大家展示節肢動物的圖片,插好幻燈片后,要將屏幕上的像調大,這時應使幻燈機的鏡頭__________(選填“遠離”或“靠近”)膠片,放大后,老師發現屏幕上的圖片偏左,此時應將膠片向__________(選填“左”或“右”)移。
靠近
左
解析:要將屏幕上圖片調大,即實像變大,由凸透鏡成實像的規律可知,應使像距變大,物距變小,則這時應使幻燈機的鏡頭靠近膠片;老師發現屏幕上的圖片偏左,要使像成在屏幕的中央位置(即像向右移動),根據過凸透鏡光心的光線傳播方向不變可知,此時應將膠片向左移動。
6.一新建的電影院,在調試設備時,技術人員發現,銀幕上的畫面超出了整個銀幕,如果你是技術人員,你應將放映機__________(選填“靠近”或“遠離”)屏幕,同時要__________(選填“增大”或“減小”)鏡頭與膠片的距離。
靠近
增大
解析:放映機是根據物距處于大于焦距,小于2倍焦距時,成倒立、放大的實像的原理制成的。畫面超出了整個屏幕,說明畫面大了,應增大物距,減小像距,所以將放映機靠近屏幕減小像距,同時要增大鏡頭與膠片間的距離,增大物距。
二、探究凸透鏡成像規律的實驗
7.某實驗小組做探究凸透鏡成像規律實驗過程中,使用如圖所示的器材,進行了如下操作:
(1)為使發光二極管F的像成在光屏中央,實驗前調整高度時發光二極管F__________(選填“需要”或“不需要”)點亮。
(2)在圖中光屏上恰好成一清晰的像,此時物距u與凸透鏡焦距f的關系是__________(選填“u>2f”“f(3)不改變凸透鏡的位置,將發光二極管F向左移動適當距離,光屏向______移動才能再次在光屏上成清晰的像。
(4)利用以上器材驗證光發生折射時光路可逆,可調換__________________與__________的位置,觀察光屏上能否呈現清晰的像。
需要
u>2f
左
發光二極管F
光屏
解析:(1)為使發光二極管F的像成在光屏中央,實驗前應調整發光二極管F、光屏、凸透鏡三者的中心在同一水平高度,因此發光二極管F需要點亮。
(2)在圖中,物距大于像距,光屏上恰好成一清晰的像,此時物體在2倍焦距以外,像在焦距和2倍焦距之間,成倒立、縮小的實像,物距u與凸透鏡焦距f的關系是u>2f。
(3)不改變凸透鏡的位置,將發光二極管F向左移動適當距離,增大了物距,則像距應減小,光屏向左移動,才能再次在光屏上成清晰的像。
(4)利用以上器材驗證光發生折射時光路可逆,可調換發光二極管F與光屏的位置,像距和物距對調,觀察在光屏上呈現倒立、放大的實像。
8.小敏同學利用如圖所示的裝置做探究凸透鏡成像規律的實驗。
(1)如圖甲所示,平行光正對凸透鏡照射,移動光屏直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑,據此可知該凸透鏡的焦距f=__________ cm。
(2)調整實驗裝置后,如圖乙所示位置,此時光屏上清晰的像應該是倒立、__________的實像,成像特點與__________(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機”)成像特點相同。
(3)若將發光二極管F移動到光具座20 cm刻度線處,則此時像距v=____ cm。
甲
乙
10.0
放大
投影儀
15.0
解析:(1)讓平行光正對著凸透鏡照射,光屏上出現一個最小最亮的光斑即焦點,焦點到透鏡的距離就是焦距,由圖乙可知該凸透鏡的焦距是
f=60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm。
(2)當發光二極管F在如圖乙所示位置時,u=50.0 cm-35.0 cm=15.0 cm,大于焦距小于2倍焦距,在光屏上得到一個倒立、放大實像,生活中的投影儀就是利用該成像原理工作的。
(3)如圖乙所示,物距為15.0 cm,像距為80.0 cm-50.0 cm=30.0 cm,若將發光二極管F移動到光具座20 cm處,則此時物距為50.0 cm-20.0 cm=30.0 cm,根據光路具有可逆性,此時物距等于原來的像距,則像距v=15.0 cm。
9.小玉和小涵做探究凸透鏡成像規律實驗。
甲
乙
丙
(1)將凸透鏡正對平行光,當光屏移動到如圖甲所示的位置時,屏上呈現出最小、最亮的光斑,則可知凸透鏡的焦距為__________ cm。實驗過程中小玉發現像的位置偏高,如圖乙所示,為了能使像成在光屏的中央,應將凸透鏡向__________(選填“上”或“下”)調節。
(2)當發光二極管F在圖丙所示位置時,小玉在光屏上可觀察到一個清晰、倒立、放大的實像,若想得到一個清晰、縮小的實像,發光二極管F應向__________凸透鏡的方向移動,同時光屏應向__________凸透鏡的方向移動。(均選填“遠離”或“靠近”)
10.0
下
遠離
靠近
(3)小涵在接下來的實驗中將發光二極管F從物距略大于焦距處逐漸遠離凸透鏡,物距隨時間的變化圖像如圖所示,則像距與時間的大致變化關系為圖中的__________。
(4)實驗結束后,小涵將一只眼鏡片放在透鏡和發光二極管F之間,發現光屏上原來清晰的像變得模糊,將光屏靠近凸透鏡移動到某一位置時,光屏上又看到發光二極管F清晰的像,由此可知該眼鏡片可以用來矯正__________ (選填“近視”或“遠視”)眼。
C
遠視
解析:(1)凸透鏡正對平行光,屏上呈現出最小最亮的光斑,此光斑便為焦點,焦點到凸透鏡光心的距離為焦距。
所以此凸透鏡的焦距為f=60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm。
發光二極管F、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度,是為了使像成在光屏的中央;讀圖可知,像的位置偏高,為了使像能成在光屏的中央,應把發光二極管F上移或透鏡下移進行調節,使三者的中心在同一高度。
(2)當發光二極管F在圖丙所示位置時,u=50 cm-35 cm=15 cm,f2f=20 cm,發光二極管F應向遠離凸透鏡的方向移動,同時光屏應向靠近凸透鏡的方向移動。
(3)將發光二極管F從略大于焦距處逐漸遠離凸透鏡,物距逐漸增大,根據凸透鏡成實像時有物遠(物距變大)像近(像距變小)像變小的規律得,像距逐漸減小,從v>2f到f(4)當該眼鏡放在發光二極管F和凸透鏡之間時,將光屏靠近透鏡移動時,才能在光屏上看到發光二極管F清晰的像,說明該眼鏡對光起會聚作用,是凸透鏡,由此可知該眼鏡片可用來矯正遠視眼。
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第2節　生活中的透鏡
目 錄
課前 自主預習
課堂 互動理解
課前 自主預習
一、照相機
閱讀教材,完成下列問題:
1.照相機的鏡頭相當于一個__________,照相時物體到鏡頭的距離較遠。
2.照相機的膠片起__________作用。
二、投影儀
閱讀教材,完成下列問題:
1.投影儀的鏡頭相當于一個__________鏡。
2.投影儀的投影片離鏡頭的距離__________。
凸透鏡
記錄像的
凸透
較近
三、放大鏡
閱讀教材,完成下列問題:
生活中常用的放大鏡也是一個__________,它是最常用的光學儀器之一。
四、實像和虛像
閱讀教材,完成下列問題:
照相機、投影儀和放大鏡成的像是實像還是虛像
凸透鏡
照相機、投影儀成的像是實像;放大鏡成的像是虛像。
課堂 互動理解
一、照相機
1.照相機的成像特點。
(1)物體到鏡頭的距離大于鏡頭到膠片的距離。
(2)照相機所成的像比物體小。
(3)像和物體在鏡頭的兩側。
(4)物體在膠片上成的是縮小、倒立的實像。
2.拍攝遠處景物時,鏡頭往后縮,離膠片近一些,此時的像比較小。拍攝近處景物時,鏡頭往前伸,離膠片遠一些,此時的像大一些。
比較項 實像 虛像
共同點 都能用眼看到 不同點 ①能在光屏上呈現; ②由實際光線會聚而成 ①不能在光屏上呈現; ②由光的反向延長線會聚而成 3.膠片相機的膠片上涂著一層對光敏感的物質,它在曝光后發生化學變化,物體的像被記錄在膠片上。數碼相機用電荷耦合器件(CCD感光元件)替代膠片作為成像的光屏并記錄像的信息,把光信號轉為電信號。
4.實像和虛像的區別
跟蹤練習1某蝴蝶研究專家在茅山首次發現國家二級保護動物——中華虎鳳蝶,他先用相機拍攝了蝴蝶休憩的照片甲,為了拍攝照片乙,應(　　)
A.相機適當靠近蝴蝶,鏡頭略向內縮
B.相機適當靠近蝴蝶,鏡頭略向外伸
C.相機適當遠離蝴蝶,鏡頭略向外伸
D.相機適當遠離蝴蝶,鏡頭略向內縮
B
解析:據題圖能看出,照片甲的像較小,即此時的像距較小,故物距較大;所以在拍攝照片甲時,相機鏡頭到景物的距離大;照片乙的像大,其像距變大,物距變小,故在拍攝照片乙時,鏡頭到物體的距離變小,但是鏡頭到底片的距離即像距變大,相機適當靠近蝴蝶,鏡頭略向外伸,故B正確。
二、投影儀
1.投影儀的成像特點。
(1)投影儀(或幻燈機)成放大、倒立的實像。
(2)物距(投影片到透鏡的距離)小于像距(像到透鏡的距離)。
(3)像與物體位于凸透鏡的異側。
(4)像比物體大。
2.(1)要使屏幕上的圖像大些,投影片應靠近鏡頭,同時屏幕應遠離投影儀;要使屏幕上的像小些,投影片應遠離鏡頭,同時屏幕應靠近投影儀。
(2)為了在屏幕上成正立的像,要把投影片倒放。
跟蹤練習2如圖所示,投影儀是教學中常用的設備,下面關于投影儀的敘述不正確的是(　　)
A.平面鏡的作用是改變光的傳播方向
B.屏幕表面粗糙,有利于光發生漫反射
C.物體在屏幕上所成的像是一個放大的虛像
D.若使屏幕上的像變大,應使凸透鏡靠近投影片
C
解析:投影儀中的平面鏡可以將透鏡會聚的光反射到屏幕上,起到改變光的傳播方向的作用,故A正確。屏幕表面做得粗糙,這樣光可以在其表面發生漫反射,能夠讓各個方向的人看到屏幕上的像,故B正確。投影儀的鏡頭是一個凸透鏡,在屏幕上所成的像為倒立、放大的實像,故C錯誤。若使屏幕上的像變大,應減小物距,則應使鏡頭靠近投影片,故D正確。
三、放大鏡
1.放大鏡的成像特點。
(1)放大鏡成放大、正立的虛像。
(2)像距大于物距。
(3)像與物體位于凸透鏡的同側。
2.放大鏡的調節。
使像變大時,應讓放大鏡與物體之間的距離適當增大些。使像變小時,應讓放大鏡與物體之間的距離適當減小些。
跟蹤練習3如圖所示,透過水珠可以將荷葉上的紋理看得更清,水珠相當于
(　　)
A.平面鏡 B.玻璃板
C.凸透鏡 D.凹透鏡
C
解析:水珠中間厚,邊緣薄,相當于凸透鏡。通過水珠可以看到正立、放大的虛像,此時相當于放大鏡,故C正確。
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第3節　凸透鏡成像的規律
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一、凸透鏡成像的規律
1.如圖所示,裝水的透明水瓶從結構上看相當于凸透鏡,拿一支筆放在水杯后面由近到遠移動,在水杯前面觀察像,你會發現像是__________(選填“一樣”或“不一樣”)的。
不一樣
2.閱讀教材,完成下列問題:
(1)為探究凸透鏡成像的規律,實驗前要使發光二極管、凸透鏡、光屏的中心大致在__________高度處。
(2)實驗中光屏應選較__________(選填“粗糙”或“光滑”)的。
(3)如果用遮光板將凸透鏡的上半部分遮住,成像的性質__________(選填“會”或“不會”)發生改變,像是__________(選填“完整的”或“不完整的”)。
相同
粗糙
不會
完整的
二、凸透鏡在生活中的應用
近視眼鏡是__________(選填“凸”或“凹”)透鏡。
凹
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一、探究凸透鏡成像的規律
1.實驗:探究凸透鏡成像的規律。
(1)相關概念:物距u、像距v、焦距f。
(2)實驗器材與實驗裝置圖。
①實驗器材:凸透鏡(焦距為10 cm)、發光二極管、光屏、光具座。
②實驗裝置圖:
(3)實驗步驟。
①把發光二極管、凸透鏡和光屏依次安裝在光具座上。
②調節發光二極管、透鏡和光屏,使三者中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
③調整發光二極管的位置,使物距大于2倍焦距,調節光屏位置,使發光二極管在光屏上成清晰的像,觀察像的位置及像的性質,將數據填入表格。
④繼續調整發光二極管的位置,使物距分別等于2倍焦距、大于焦距且小于2倍焦距、等于焦距和小于焦距,重復上面的步驟。并將數據記錄在表格中。
物距與焦距關系 物距u/cm 像的性質 像距v/cm
實虛 大小 正倒 ⑤歸納結論。
2.凸透鏡成像規律。
(1)當u>2f時,成倒立、縮小的實像,像距f(2)當u=2f時,成倒立、等大的實像,像距v=2f。
(3)當f2f。
(4)當u=f時,不能成像。
(5)當uu。
跟蹤練習1在探究凸透鏡成像規律的實驗中,當凸透鏡、光屏和發光二極管F的位置如圖所示時,光屏上能成清晰的像(圖中未畫出),下列說法正確的是(　　)
A.把發光物體和光屏的位置互換,光屏上不會成清晰的像
B.利用此成像特點可制成照相機
C.把發光二極管F向左移動,調整光屏的位置,得到的像變大
D.只將凸透鏡向右移動到某合適的位置,光屏上仍可以成一個清晰的像
D
解析:由圖可知,物距在凸透鏡焦距和2倍焦距之間,即f2f,成倒立、放大的實像,這是投影儀的原理,照相機成倒立、縮小的實像,故B錯誤。把發光二極管F向左移動,物距變大,像將變小,故C錯誤。只將凸透鏡向右移動到某合適的位置,此時物距與像距交換,光屏上仍可以成一個清晰的像,故D正確。
【點撥】 本題要求學生能從圖中獲取信息,然后利用所學規律分析解答問題,考查學生的分析能力。
二、凸透鏡成像規律及應用
1.凸透鏡成像規律及應用。
物距 像的性質 像距 應用
u>2f 倒立、縮小、實像 fu=2f 倒立、等大、實像 v=2f 測焦距
f2f 投影儀
u=f 不成像 uu 放大鏡
2.記憶口訣:
一倍焦距分虛實、二倍焦距分大小;實像異側倒,物近像遠像變大;虛像同側正,物近像近像變小。
跟蹤練習2手機掃描二維碼,相當于給二維碼拍了一張照片,手機攝像頭相當于凸透鏡,影像傳感器相當于光屏,下列說法正確的是(　　)
A.二維碼的黑色部分反射所有色光
B.掃碼時二維碼到攝像頭的距離應大于其2倍焦距
C.要使屏幕上二維碼的像變小,只需將二維碼靠近凸透鏡
D.影像傳感器上成的是正立、縮小的實像
B
解析:二維碼的黑色部分吸收所有色光,故A錯誤。手機攝像頭相當于凸透鏡,是利用物距大于2倍焦距,凸透鏡成倒立、縮小的實像的原理工作的,故B正確,D錯誤。因為凸透鏡成實像時,物遠像近像變小,所以要讓像變小,應增大物距,應將二維碼遠離凸透鏡,故C錯誤。
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第4節　眼睛和眼鏡
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一、眼睛
閱讀教材,完成下列問題:
1.眼睛的成像原理跟__________成像原理相同。
2.眼球的____________________________相當于凸透鏡,正常眼睛的像成在__________上。
3.眼睛靠__________調節晶狀體的形狀,遠、近的物體都能看到。
4.正常眼睛的明視距離大約是__________ cm。
照相機
晶狀體和角膜的共同作用
視網膜
睫狀體
25
二、近視眼和遠視眼
閱讀教材,完成下列問題:
1.近視眼的晶狀體太______(選填“厚”或“薄”),像成在視網膜的__________ (選填“前方”或“后方”)。
2.遠視眼的晶狀體太______(選填“厚”或“薄”),像成在視網膜的__________ (選填“前方”或“后方”)。
厚
前方
薄
后方
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一、眼睛
眼睛與照相機對比。
比較項 眼睛 照相機
結構 晶狀體(相當于凸透鏡) 鏡頭(相當于凸透鏡)
瞳孔 光圈
視網膜(有感光細胞) 底片(有感光材料)
成像 倒立、縮小、實像 調節作用 像距不變,當物距改變時,通過改變晶狀體的彎曲程度,來改變焦距,使視網膜上成的像清晰 焦距不變,當物距改變時,通過改變鏡頭與底片間的距離,來改變像距,使底片上成的像清晰
跟蹤練習1正常的人眼,能將物體的像始終成在視網膜上,從而看清遠近不同的物體,下列說法正確的是(　　)
A.人不斷改變晶狀體的焦距,使像成在視網膜上
B.人不斷改變物距,使像成在視網膜上
C.人不斷改變像距,使像成在視網膜上
D.以上說法均不正確
A
解析:人眼晶狀體的曲度可以調節,當看遠處物體時,晶狀體變薄,折光能力變弱,焦距變長,使像成在視網膜上;當看近處的物體時,晶狀體變厚,折光能力變強,焦距變短,也能使像成在視網膜上。故正常的人眼,能將物體的像始終成在視網膜上,看清遠近不同的物體,是由于人不斷改變晶狀體的焦距。故選A。
【點撥】 本題考查了人眼的構造及視物原理。人眼相當于一架照相機,晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡,正常人的眼睛通過改變晶狀體的厚度可以使物體的像成在視網膜上。
二、近視眼、遠視眼的成因及其矯正
近視眼、遠視眼及其矯正。
項目 近視眼 遠視眼
癥狀 只能看清近處物體 只能看清遠處物體
產生的原因 晶狀體太厚或眼球在前后方向上太長 晶狀體太薄或眼球在前后方向上太短
成像的位置 視網膜前方 視網膜后方
模型
矯正的方法 戴凹透鏡 戴凸透鏡
矯正原理 在眼睛前加一個凹透鏡,使光線發散,凹透鏡使光束經“晶狀體”后會聚在視網膜上 在眼睛前加一個凸透鏡,使光線會聚,凸透鏡使光束經“晶狀體”后會聚在視網膜上
跟蹤練習2右圖是小剛同學患病眼睛成像的光路圖,下列說法不正確的是
(　　)
A.小剛患的是近視眼
B.戴凹透鏡進行矯正
C.和患病前的晶狀體相比,其焦距變大
D.經常做眼保健操可以預防患這類眼睛疾病
C
解析:根據圖示可知,來自遠處的光,提前會聚在視網膜前,這是近視眼;凹透鏡對光有發散作用,可以矯正近視眼,小剛應戴凹透鏡,故A、B正確。和患病前的晶狀體相比,患病后晶狀體的折光能力增強,其焦距變小,故C錯誤。經常做眼保健操可以緩解眼疲勞,保護眼睛,預防患這類眼睛疾病,故D正確。
【點撥】

跨學科實踐:制作望遠鏡
一、望遠鏡的基本構成
目鏡:靠近眼睛的透鏡叫目鏡。
物鏡:靠近物體的透鏡叫物鏡。
二、組裝伽利略望遠鏡
器材:一個凸透鏡(物鏡)、一個凹透鏡(目鏡)。
伽利略望遠鏡成像原理:遠處物體經物鏡(凸透鏡)成倒立、縮小的實像,此實像經目鏡(凹透鏡)作用,再次成倒立、放大的虛像,最終人眼看到物體成正立的虛像。
三、組裝開普勒望遠鏡
器材:兩個不同焦距的凸透鏡。
以焦距短的凸透鏡作為目鏡,以焦距長的凸透鏡作為物鏡,通過兩個透鏡觀察較遠的物體。
開普勒望遠鏡成像原理:遠處物體經物鏡(凸透鏡)成倒立、縮小的實像,此實像經目鏡(凸透鏡)作用后,再次成正立、放大的虛像,最終人眼看到物體成倒立的虛像。
四、組裝反射式望遠鏡
下圖是反射式望遠鏡的原理圖。
從遙遠的天體發出的平行光線,經凹面鏡反射后會聚,這些反射光線在成像以前被平面鏡反射后在凸透鏡附近成一個縮小的實像,再經凸透鏡成一個放大的實像。
本課結束(共15張PPT)
第1節　透鏡
目 錄
課前 自主預習
課堂 互動理解
課前 自主預習
一、凸透鏡和凹透鏡
閱讀教材,完成下列問題:
分別拿來平光鏡、近視鏡和老花鏡各一副,用擦鏡紙墊著觸摸鏡片,會發現平光鏡各處厚薄__________;近視鏡的鏡片中間________、邊緣________;老花鏡的鏡片中間________、邊緣________。
均勻
薄
厚
厚
薄
二、透鏡對光的作用
閱讀教材,完成下列問題:
將放大鏡對著太陽,在地面上放一張白紙,讓太陽光通過放大鏡照在白紙上,移動放大鏡,在白紙上會看到一個明亮的光斑。
1.這說明了放大鏡對光有__________作用。
2.將放大鏡換成近視鏡,__________(選填“會”或“不會”)出現同樣的現象。
會聚
不會
三、認識焦點和焦距
閱讀教材,完成下列問題:
1.凸透鏡有__________個焦點。
2.凸透鏡兩側的焦距大小相等嗎
兩
相等
課堂 互動理解
一、凸透鏡和凹透鏡
1.凸透鏡:中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡,如圖所示。
凹透鏡:中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡,如圖所示。
2.凸透鏡對光有會聚作用,如圖甲所示。凹透鏡對光有發散作用,如圖乙所示。
甲
乙
跟蹤練習1我國西漢時期的《淮南萬畢術》記載:“削冰令圓,舉以向日,以艾承其影,則火生。”利用冰取火的實質是將冰塊制作成(　　)
A.平面鏡 B.凸透鏡
C.凹透鏡 D.三棱鏡
B
解析:把冰磨制成凸透鏡,讓太陽光通過凸透鏡,太陽光將會聚在焦點,從而使焦點處溫度升高,如果在焦點處放些易燃物質,易燃物質就會燃燒起來,從而取火。這是利用了凸透鏡對光的會聚作用。
二、透鏡的焦點、焦距及透鏡的特殊光線
1.焦點和焦距
通過兩個球面球心的直線叫作主光軸。主光軸上有個特殊的點,通過這個點的光傳播方向不變,這個點叫作透鏡的光心。
凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點,這個點叫作凸透鏡的焦點,用字母“F”表示。凸透鏡兩側各有一個焦點且對稱。焦點到凸透鏡光心的距離叫作焦距,用字母“f”表示。凸透鏡兩側的焦距相等。
平行光線經過凹透鏡后變得發散。這些發散光線的反向延長線相交于主光軸上的一點,這一點不是實際光線的會聚點,叫作凹透鏡的虛焦點。
2.透鏡的特殊光線
(1)凸透鏡
①跟主光軸平行的光線經凸透鏡折射后通過焦點。
②通過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不變。
③通過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸射出。
(2)凹透鏡
①跟主光軸平行的光線經凹透鏡折射后,折射光線的反向延長線過虛焦點。
②通過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不變。
③射向凹透鏡的光線如果其延長線通過虛焦點,則該光線經凹透鏡折射后平行于主光軸射出。
跟蹤練習2下圖是射入凸透鏡的兩條光線,請畫出它們的折射光線。
解析:平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點,過凸透鏡光心的光線傳播方向不改變。
【點撥】

本課結束

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