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物理,第4講 透鏡及其應(yīng)用,考點(diǎn)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(qiáng)。,考點(diǎn)二) 凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用,考點(diǎn)三) 眼睛與眼鏡 1．眼睛與照相機(jī),考點(diǎn)三) 眼睛與眼鏡 2.近視眼和遠(yuǎn)視眼,考點(diǎn)四) 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡 1．顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的對(duì)比,2.視角 (1)定義：由物體兩端射出的兩條光線在眼球內(nèi)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(guān)。,大小,距離,考點(diǎn)一) 透鏡對(duì)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(diǎn)撥】在知道凸透鏡和凹透鏡光學(xué)性質(zhì)的前提下，明確經(jīng)過透鏡折射后，光線變得發(fā)散了還是會(huì)聚了是解決此題的關(guān)鍵。 【答案】C,考點(diǎn)二) 凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用 【例2】(2015，雅安)某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)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(guān)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(dāng)u＝12 cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)縮小的像 C．當(dāng)u＝20 cm時(shí)成放大的像。投影儀就是根據(jù)這一原理制成的 D．把物體從距凸透鏡12 cm處移動(dòng)到24 cm處的過程中，像逐漸變小,【點(diǎn)撥】由圖象可知，當(dāng)u＝f＝16 cm時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)u＝v＝2f，所以該凸透鏡的焦距為8 cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用，就能解答此題。 【答案】D,考點(diǎn)三) 眼睛和眼鏡 【例3】(2015，常州)小華視物時(shí)成像情況如圖所示，醫(yī)生向她介紹激光手術(shù)：通過激光燒蝕厚度均勻的透明眼角膜，使之改變形狀，實(shí)現(xiàn)視力矯正。手術(shù)后的眼角膜形狀應(yīng)為下列圖中的( ) 【點(diǎn)撥】由圖中小華視物時(shí)成像可知，小華是近視眼，應(yīng)配戴凹透鏡進(jìn)行矯正。 【答案】B,實(shí)驗(yàn)) 探究凸透鏡成像規(guī)律 命題點(diǎn) 1．實(shí)驗(yàn)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(cè)定：用平行光垂直照射到凸透鏡，在透鏡另一側(cè)用光屏承接到最小最亮的亮點(diǎn)，測(cè)出亮點(diǎn)到透鏡中心的距離即可。 3．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，光具座的長(zhǎng)度l與透鏡焦距f的關(guān)系是：_______。 4．為了使像成在光屏的中央，應(yīng)使?fàn)T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(diào)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(shí)，凸透鏡不動(dòng)，將蠟燭逐漸靠近凸透鏡，光屏則應(yīng)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(yuǎn)離,7．凸透鏡在成實(shí)像時(shí)，物距變大，像距變小，像變小，在u＞2f時(shí)，物距的變化量Δu大于像距的變化量Δv，在f＜u＜2f時(shí)，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(zhì)不變，但像變暗。 9．光路的可逆性：當(dāng)光屏成清晰像時(shí)，將蠟燭和光屏對(duì)調(diào)，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(duì)比大小。 11．成實(shí)像，像與物上下顛倒，左右顛倒。,【例】(2015，武漢)在學(xué)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(duì)凸透鏡成像特點(diǎn)作了進(jìn)一步探究。 (1)為了測(cè)量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對(duì)射向該透鏡，調(diào)節(jié)光屏位置直到光屏上得到一個(gè)________的光斑。圖1是調(diào)整完成的狀態(tài)，該透鏡焦距f＝________cm。 (2)小濱按照?qǐng)D2裝好實(shí)驗(yàn)器材，只移動(dòng)透鏡的情況下，無論怎樣調(diào)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(dāng)蠟燭在光具座A處時(shí)，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(dòng)s到C處，為再次在光屏上成清晰的像，則他應(yīng)將光屏向________(填“左”或“右”)移動(dòng)，移動(dòng)距離s′________(填“＜”或“＞”)s；這次成的________(填像的特點(diǎn))實(shí)像。 【點(diǎn)撥】(2)當(dāng)無論怎樣移動(dòng)光屏都不能得到清晰的像，原因有三個(gè)：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?yàn)棰?，即蠟燭和光屏間距離太?。?3)圖3中當(dāng)物距增大，要得到清晰的像，像距應(yīng)減?。辉趂＜u＜2f范圍內(nèi)，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(cuò)易混】 1．不理解凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用(簡(jiǎn)單判斷方法是：將原光線延長(zhǎng)，若通過透鏡后的光線相對(duì)于原光線向主光軸偏折即為會(huì)聚；向外偏折即為發(fā)散)； 2．沒有在實(shí)驗(yàn)和理解的基礎(chǔ)上記熟凸透鏡的成像規(guī)律及應(yīng)用(除記熟凸透鏡成像規(guī)律外，還應(yīng)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(xué)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(yīng)是____透鏡，乙透鏡應(yīng)是____透鏡。(兩空填“凹”或“凸”) 2．(2015，永州)永州陽明山國(guó)家森林公園風(fēng)景秀麗，園內(nèi)嚴(yán)禁游客隨地丟棄飲料瓶，這不僅是為了保護(hù)環(huán)境，更重要的是因?yàn)橥该鲌A飲料瓶裝水后相當(dāng)于一個(gè)_______鏡，它對(duì)太陽光具有_______作用，可能引起森林火災(zāi)。,凹,凸,凸透,會(huì)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(shí)像，此時(shí)水珠相當(dāng)于______鏡；水珠在水中所成的像是____(填“虛”或“實(shí)”)像，此時(shí)水面相當(dāng)于_______鏡。 4．(2015，宿遷)如圖，保持蠟燭、凸透鏡的位置不變，調(diào)節(jié)光屏到圖示位置時(shí)，光屏上得到了清晰的像。利用這個(gè)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(dòng)，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(gè)圓滑的透明凸起，通過它看日期會(huì)覺得很清楚，這是因?yàn)檫@個(gè)圓滑的凸起相當(dāng)于一個(gè)_________，我們看到的實(shí)際上是一個(gè)_______(填“放大”或“縮小”)的_______(填“實(shí)像”或“虛像”)。 6．(2015，棗陽)互聯(lián)網(wǎng)作為一種信息交流平臺(tái)，給我們的生活帶來很多便利，得益于光導(dǎo)纖維的發(fā)明和使用，利用光導(dǎo)纖維傳輸信息時(shí)實(shí)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(shù)青少年由于沉迷于網(wǎng)絡(luò)而用眼過度導(dǎo)致近視，使遠(yuǎn)方物體成像在視網(wǎng)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(gè)用眼睛看不清楚的小物體，這時(shí)水滴的作用相當(dāng)于一個(gè)_______鏡。拿一個(gè)放大鏡位于水滴的上方，慢慢調(diào)節(jié)這個(gè)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(shí)它們的作用相當(dāng)于一個(gè)_________(填“望遠(yuǎn)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(xué)做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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?fàn)T焰位于a、b、c、d四點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置，關(guān)于a、b、c、d四點(diǎn)的成像情況，他歸納出下列說法，其中錯(cuò)誤的是( ) A．燭焰位于a點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小 B．燭焰位于c點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大 C．燭焰位于b點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大 D．燭焰位于d點(diǎn)時(shí)，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(yīng)選用( ) A．平面鏡 B．潛望鏡 C．放大鏡 D．帶濾鏡的天文望遠(yuǎn)鏡 10．(2015，宜昌)手持一個(gè)凸透鏡在室內(nèi)白墻和窗戶之間移動(dòng)(離墻更近些)，在墻上能看到( ) A．倒立、縮小的實(shí)像 B．倒立、放大的實(shí)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(yīng)用事例中，所成像的性質(zhì)完全相同的有( ),ABC,12．(2015，濟(jì)南)把一只點(diǎn)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(cè)調(diào)節(jié)光屏的位置可找到一個(gè)清晰的燭焰的像。這個(gè)像是下圖中的( ),B,13．(2013，廣州)如圖所示是小芳同學(xué)制作的模型照相機(jī)。通過調(diào)整內(nèi)外紙筒的相對(duì)距離，可以在半透明膜上看到遠(yuǎn)處景物倒立的像。使用此模型照相機(jī)，下列說法正確的是( ) A．看到遠(yuǎn)處景物的像是虛像 B．如果看遠(yuǎn)景時(shí)很清晰，那么看近景時(shí)，應(yīng)把內(nèi)紙筒向外拉一些 C．應(yīng)把內(nèi)紙筒朝明亮的室外，凸透鏡朝較暗的室內(nèi) D．凸透鏡與半透明膜之間的距離相當(dāng)于凸透鏡的焦距,B,14．(2015，萊蕪)(多選)有一次，小明上學(xué)前取自己的眼鏡時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己的近視鏡和爺爺?shù)睦匣ㄧR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(duì)太陽光，太陽光通過鏡片后能呈現(xiàn)一個(gè)明亮小光斑的是近視鏡 C．讓鏡片正對(duì)太陽光，太陽光通過鏡片后能呈現(xiàn)一個(gè)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(shí)，當(dāng)燭焰離透鏡13 cm時(shí)成放大的實(shí)像，當(dāng)燭焰離透鏡8 cm時(shí)成放大的虛像，則這個(gè)透鏡的焦距可能是( ) A. 4cm B．6cm C．7cm D．12cm 16．(2015，綿陽)某同學(xué)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(shí)驗(yàn)。如圖所示，光屏上得到的是模糊的倒立實(shí)像，他將一個(gè)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(yuǎn)離凸透鏡，屏上再次得到清晰的像，則該眼鏡片是( ) A．遠(yuǎn)視眼鏡片，對(duì)光線有會(huì)聚作用 B．遠(yuǎn)視眼鏡片，對(duì)光線有發(fā)散作用 C．近視眼鏡片，對(duì)光線有會(huì)聚作用 D．近視眼鏡片，對(duì)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(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)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(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x，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(zhǎng)沙)2014年最為特別的天象之一——“超級(jí)月亮”出現(xiàn)于8月11日凌晨，它比正常時(shí)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(shè)一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡做進(jìn)一步觀察，關(guān)于該望遠(yuǎn)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(dāng)于放大鏡，用來把像放大 C．它的物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成虛像 D．它由兩組透鏡組成?？拷劬Φ臑槟跨R，靠近被觀測(cè)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(jīng)過凸透鏡折射后的光線與主光軸平行，請(qǐng)分別畫出它們對(duì)應(yīng)的出射光線和入射光線。 20．(2015，廣東)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出光線AO的折射光線和BC的入射光線。,21．(2013，鄂州)請(qǐng)根據(jù)近視眼的成因和矯正方法，在如圖所示的方框內(nèi)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(jù)凸透鏡成像原理確定凸透鏡的位置及其焦點(diǎn)，并將它們畫出來。,23．(2015，東營(yíng))在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示。 (1)要使蠟燭的像成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向____(填“上”或“下”)調(diào)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(diào)節(jié)另一側(cè)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(shí)”或“虛”)像；,下,放大,實(shí),(3)某小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)圖甲中的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，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(diǎn)是 _________________________________________________________。 ②光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點(diǎn)是___________________________。,實(shí)驗(yàn)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(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將測(cè)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(yàn)證得到凸透鏡成像的初步規(guī)律后，為了進(jìn)一步研究，他們進(jìn)行適量的運(yùn)算，將結(jié)果分別記錄在下表的后兩列中。,(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～6的數(shù)據(jù)，分析比較像距v隨物距u的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，________________________ ； (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～6的數(shù)據(jù)，分析比較像高L像與v/u的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，____________________________ 。 (3)該小組同學(xué)繼續(xù)利用表中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件、分析、歸納得出結(jié)論。 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～3的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量△u與像距變化量△v的大小關(guān)系及成像情況，可得出的初步結(jié)論是 _______________________________________________________； ②根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～6的數(shù)據(jù)，分析比較物距u變化時(shí)，L像、u＋v的變化情況，可得出初步結(jié)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(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，物距變化量△u大于像距變化量△v,當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，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(shí)驗(yàn)甲，鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上白紙(紙、鏡平行)，測(cè)出透鏡與白紙間距s/cm與對(duì)應(yīng)的白紙被烤焦的時(shí)間t/min，繪出圖線乙，則可判斷該透鏡的焦距f為_______；,12_cm,4f,2,