江西省2019中考物理一轮专项第03单元透镜及其应用课件.pptx

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1、第3课时 透镜及其应用,1.透镜的分类及对光的作用 (1)透镜分凸透镜和凹透镜两类。中间 边缘 的透镜叫凸透镜;中间 边缘的透镜叫凹透镜。 (2)凸透镜对光线有 作用,光线通过凸透镜折射后,折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更偏向 ;凹透镜对光线有 作用,光线通过凹透镜折射后,折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更偏离 。,考点一 透镜种类,厚,会聚,厚,薄,薄,发散,主光轴,主光轴,2.透镜的主光轴、光心、焦点和焦距 (1)主光轴:通过透镜两个折射球面的球心的直线,叫透镜的主光轴。 (2)光心O:光线通过主光轴上某一特殊点,而不改变方向,这个点叫透镜的光心。 (3)焦点F:与主光轴平行

2、的光线经透镜折射后 或反向延长相交在主光轴上的一点,叫焦点。每个透镜都有两个焦点,凸透镜的是实焦点,凹透镜的是虚焦点。 (4)焦距f:焦点到透镜光心的距离叫焦距。凸透镜的焦距越短,对光的会聚作用越 。,考点一 光的直线传播,会聚,强,3.三条特殊光线,考点一 光的直线传播,焦点,平行,不变,3.三条特殊光线,考点一 光的直线传播,平行,不变,考点一 光的直线传播,【注意】实际光线画实线,光线的反向延长线画虚线;光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开。,考点二 凸透镜成像规律,缩小,【规律总结】实像倒,位异侧;虚像正,位同侧;一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大,焦点以内反变化

3、。,等大,放大,放大,生活中眼睛和眼镜、照相机、投影仪、放大镜、显微镜以及望远镜都是利用透镜来工作的。 1.眼睛和眼镜 (1)眼睛中的晶状体和角膜相当于一个焦距可变的 透镜,使远近不同的物体经过晶状体在上成像,形成的是物体倒立、缩小的实像,形成视觉。 (2)远视眼的特点是只能看清楚远处物体,看不清近处物体,原因是晶状体太薄,折光能力变 ,因此来自近处某点的光会会聚在视网膜 方,需要戴 透镜进行矫正。 (3)近视眼的特点是只能看清楚近处物体,看不清远处物体,原因是晶状体太厚,折光能力变 ,因此来自远处某点的光会会聚在视网膜 方,需要戴 透镜进行矫正。 小结 近前远后,近凹远凸。,考点三 透镜的应

4、用,视网膜,凸,弱,后,凸,强,前,凹,2.照相机、投影仪、放大镜 (1)照相机的构造:由镜头、调焦环、快门、胶片、取景窗组成。 (2)工作原理:利用了凸透镜成 、 的实像的原理,其 相当于凸透镜, 相当于光屏。 (3)投影仪利用了凸透镜能成 、 的实像的原理,其中投影片是物体,像成在银幕上,平面镜的作用是改变光的传播路径。 (4)放大镜实质上是一个 透镜,它能成 、 的虚像。,考点三 透镜的应用,正立,缩小,放大,倒立,镜头,胶片,倒立,放大,凸,3.显微镜和望远镜 (1)显微镜是由两组 透镜组合而成的,能看清非常小的物体。显微镜的物镜相当于 ,能把被观察的物体放大;目镜相当于 ,把物镜所成

5、的实像再次放大。 (2)望远镜由物镜和目镜组成的,是观察远方的物体时所用的一种光学仪器。望远镜的物镜相当于,被观察的物体经物镜成倒立、缩小的实像;目镜相当于 ,把物镜所成的实像放大。 点拨 (1)视角:从物体两端向眼的光心所引的两条直线的夹角。视角的大小取决于物体的大小和物体到眼睛距离的远近。(2)照相机和投影仪的区别,使用照相机时景物成像在胶片上,胶片相当于光屏;使用投影仪时投影片的图案成像在银幕上,投影片相当于物体。,考点三 透镜的应用,投影仪,凸,放大镜,照相机,放大镜,例1林红同学拿一个透镜正对着太阳光,用白纸作光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过透镜后出现的现象,如图3-1所示。移动白纸

6、使光斑最小、最亮,此时光斑离透镜10 cm,则此透镜 ( )A.是凸透镜,焦距为5 cm B.是凸透镜,焦距为10 cm C.是凹透镜,焦距为5 cm D.是凹透镜,焦距为10 cm图3-1,探究一 凸透镜与凹透镜,B,解析 太阳光通过透镜后,在白纸上出现最小、最亮的光斑,说明该透镜对光有会聚作用,是凸透镜。把凸透镜正对着太阳光,在透镜的另一侧的白纸上找到光斑最小、最亮时,这个光斑位置就是焦点位置,透镜到焦点的距离就是焦距,即该凸透镜的焦距是10 cm。,【变式1】 (1)如图3-2甲所示,已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线,请你对应画出它们的入射光线和折射光线。 (2)画出图乙中光线ab

7、和Oc通过透镜前后的完整光路。图3-2,答案 (1)如图所示(2)如图所示,【变式2】 如图3-3所示,两束光相交于主光轴MN上的b点,在虚线区域内放甲透镜后,这两束光相交于主光轴上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,这两束光相交于主光轴上的a点,则甲透镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜;a点是(选填“是”或“不是”)乙透镜的焦点。 图3-3,解析 由题图可知,若光沿直线传播会相交于b点,经过甲透镜后会相交于c点,说明甲透镜对光线有发散作用,是凹透镜;经过乙透镜后会相交于a点,说明乙透镜对光线有会聚作用,是凸透镜。对于凸透镜,平行于主光轴的光入射经过凸透镜后会会聚在焦点上,而图中入射光不是平行于主

8、光轴的光,所以a点不是乙透镜的焦点。,凹,不是,例2 林红做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图3-4所示,先后使蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,则蜡烛位于a点时,屏上出现的实像最 (选填“大”或“小”),蜡烛位于 (选填“a”“b”“c”或“d”)点时,成正立、放大的虚像。 图3-4,探究二 凸透镜成像的规律,d,小,解析烛焰在a点时,成倒立、缩小的实像;在b、c点时,成倒立、放大的实像;所以蜡烛在a点时所成实像最小。蜡烛在d点时,成正立、放大的虚像。,【变式1】2017盐城 在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的

9、 上。当蜡烛距凸透镜30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是 cm;将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动。,15.0,主光轴,解析 为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。蜡烛距凸透镜 30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则像距等于物距等于二倍焦距,即u=2f=30.0 cm,得f=15.0 cm。蜡烛远离透镜移动到适当位置,物距变大,则像距要减小,需将光屏向靠近透镜方向移动。,靠近,【变式2】林红通过做“凸透镜成像规律”的实验,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的

10、距离u之间关系的图像,如图3-5所示,该凸透镜的焦距是 cm。把物体从距凸透镜10 cm处移动到30 cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。若将凸透镜对着远处的窗户,调节光屏使光屏上出现了窗外景物清晰的像,此时透镜到光屏的距离约为 cm。 图3-5,10,变小,10,【变式3】 2017泰州 某凸透镜焦距为15 cm,若将一物体放在此透镜前25 cm处,则可在透镜的另一侧得到一个 ( ) A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像,A,例3 在森林中旅游时,严禁随意丢弃饮料瓶,因为下雨后瓶内灌了水,圆形透明饮料瓶装水后相当于

11、一个(选填“凸”或“凹”)透镜,它对太阳光具有 作用,烈日出来后,可能引起森林火灾。 图3-6,探究三 生活中的凸透镜,凸,会聚,例4 如图3-7所示是林红用镜头焦距为5 cm的照相机拍摄的晶莹剔透的露珠,镜头到露珠的距离至少要大于 cm。当照相机的镜头正对露珠从50 cm处向20 cm处移动的过程中,则像的大小将逐渐 。 图3-7,探究三 生活中的凸透镜,10,变大,解析因为照相机的镜头是凸透镜,因此照相机的镜头对光有会聚作用。照相机成倒立、缩小的实像,物距应大于二倍焦距,即镜头到露珠的距离至少要大于10 cm;照相机的镜头正对露珠从50 cm处向20 cm处移动的过程中,物距变小、像距变大

12、、像变大。,【变式1】 2016江西 如图3-8所示是王爷爷小孙女的照片,王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是图3-9中的 ( )图3-8 图3-9,B,【变式2】 (多选)2015江西 如图3-10所示的凸透镜的应用实例中,所成像的性质完全相同的是 ( )图3-10,BD,解析投影仪的镜头使物体成倒立、放大的实像;照相机使物体成倒立、缩小的实像;用放大镜观察物体时,物体在凸透镜的一倍焦距以内,成的是正立、放大的虚像;监控摄像头的镜头相当于一个凸透镜,成的是倒立、缩小的实像。,例4 2017江西人的眼睛就像是一架精密的照相机,如图3-11所示是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是图 ,景物

13、在视网膜上成的是 (选填“实”或“虚”)像。图3-11,探究四 眼睛及视力矫正,甲,解析人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。人看远处的物体时,晶状体会变薄,远处的物体发出或反射的光线相当于平行光线,经过人的眼睛后,像成在视网膜上。,实,【变式1】在如图3-12所示的四幅图中,分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是 ( )A. B. C. D. 图3-12,C,解析近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前面,所以题图是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正,所以图是近视眼的矫正做法。,【变式2】 2017烟台 拿一副远视眼镜放在凸透

14、镜前,如图3-13所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是 ( )A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏靠近凸透镜 C.将光屏远离凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜 图3-13,C,解析远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,给凸透镜再戴上远视眼镜,光经过远视眼镜、凸透镜的会聚后,光屏上出现烛焰清晰的像,拿走远视眼镜烛焰清晰的像就成在光屏更后的位置上,光屏上的像变模糊,可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离的方法使得光屏上再次呈现一个清晰的像。,【考点归纳】 (1)了解凸透镜的焦距,知道测量焦距的方法:平行光聚焦

15、法;利用成等大的实像时u=v=2f间接测焦距。 (2)实验前首先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像呈在光屏的中央。 (3)实验时光屏上找不到像的原因可能是:蜡烛在焦点上或在一倍焦距内;烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度;蜡烛在焦点之外,距离焦点太近,像距太大。 (4)凸透镜成像规律及应用。 (5)成虚像时,人眼看像的位置:光屏一侧,通过透镜观察虚像。 (6)根据实验要求会调节物体、凸透镜及光屏的位置:当光屏上得到一倒立、缩小的实像,保持凸透镜的位置不变,要使光屏上的像变大,应将蜡烛靠近透镜同时光屏远离透镜。,实验突破,突破 探究凸透镜成像的规律,(7)实验过程中蜡

16、烛因燃烧变短,光屏上的像将向上移动,应将凸透镜向下调或将光屏向上调,使像呈在光屏的中央。 (8)用纸板遮住透镜的一部分:光屏上的像只会暗些,但还是一个完整的像。 (9)光屏上成清晰的像时,对调物体与光屏的位置,光屏上还能成清晰的像,说明光路可逆。 (10)在蜡烛和凸透镜之间加近(或远)视眼镜(凸透镜和蜡烛位置不变):加远视眼镜:将光屏向靠近凸透镜方向移动;加近视眼镜:将光屏向远离凸透镜方向移动。 (11)蜡烛不动,换焦距较小的透镜,则需要把光屏靠近透镜才能使像清晰。 (12)用光源替代蜡烛的好处:光屏上的图像稳定、清晰、亮度大。,例 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10 cm。

17、 (1)实验前,调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在 ,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。 (2)如图3-14所示,若蜡烛、凸透镜在当前位置,应向 (选填“左”或“右”)移动光屏,直到光屏上得到清晰的像,此时烛焰的像是倒立的、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,这一成像规律应用在 (选填“照相机”或“放大镜”)上。 图3-14 (3)在(2)的基础上,若凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上将得到倒立的、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,这一成像规律应用在 (选填“投影仪”或“放大镜”)上。 (4)当蜡烛燃烧逐渐变短时,为了使像还能成在光屏的中央,应向 (选填“上”或“下”)适当调节光屏的位置

18、。,缩小,左,同一高度,放大,照相机,投影仪,上,实验拓展 (5)为了便于观察实验现象,应该在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行实验。 (6)林红同学把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图3-15所示,因为近视眼镜对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,光屏上原来清晰的像变模糊了,为在光屏上重新得到烛焰清晰的像,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。 (7)保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,林红同学用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是 。(选填选项前的字母) A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗 C.完整的烛焰

19、,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变 图3-15,C,远离,发散,较暗,解析 (2)由题图可知,物距u=40 cm2f,则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间;而此时光屏与凸透镜的距离为30 cm2f,所以要减小该距离,应向左移动光屏,可成倒立、缩小的实像,根据这一成像特点制成的是照相机。 (4)随着蜡烛的不断燃烧,烛焰向下移动,光屏上烛焰的像将不断地向上移动,因此为了使像还能成在光屏的中央,应向上适当调节光屏的位置。 (6)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线推迟会聚,像会远离凸透镜;要用光屏接收到清晰的像,应将光屏向远离凸透镜的方向调节,才能在光屏上得到清晰的像。 (7)当将透镜的上半部分用不透光的纸板挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像,因此像与原来相同,还是完整的像;只是由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像的亮度会减弱。,