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物理,第4讲 透镜及其应用,考点一) 透镜 透镜分为凸透镜和凹透镜两种，两者的特征见下表。,【特别提醒】 凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强。,考点二) 凸透镜成像规律及应用,考点三) 眼睛与眼镜 1眼睛与照相机,考点三) 眼睛与眼镜 2.近视眼和远视眼,考点四) 显微镜和望远镜 1显微镜和望远镜的对比,2.视角 (1)定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角。 (2)影响因素：视角与物体本身的_及物体和人眼之间的_有关。,大小,距离,考点一) 透镜对光线的作用 【例1】图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形，其中凸透镜是 ( ) 【点拨】在知道凸透镜和凹透镜光学性质的前提下，明确经过透镜折射后，光线变得发散了还是会聚了是解决此题的关键。 【答案】C,考点二) 凸透镜成像规律及其应用 【例2】(2015，雅安)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是( ) A该凸透镜的焦距是16 cm B当u12 cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C当u20 cm时成放大的像。投影仪就是根据这一原理制成的 D把物体从距凸透镜12 cm处移动到24 cm处的过程中，像逐渐变小,【点拨】由图象可知，当uf16 cm时，成倒立等大的实像，此时uv2f，所以该凸透镜的焦距为8 cm，根据凸透镜成像的规律及其应用，就能解答此题。 【答案】D,考点三) 眼睛和眼镜 【例3】(2015，常州)小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列图中的( ) 【点拨】由图中小华视物时成像可知，小华是近视眼，应配戴凹透镜进行矫正。 【答案】B,实验) 探究凸透镜成像规律 命题点 1实验器材的组装：在光具座上自左向右分别放置：_、_、_。 2凸透镜焦距的测定：用平行光垂直照射到凸透镜，在透镜另一侧用光屏承接到最小最亮的亮点，测出亮点到透镜中心的距离即可。 3做实验时，光具座的长度l与透镜焦距f的关系是：_。 4为了使像成在光屏的中央，应使烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在_。 5如果烛焰的像靠近光屏上端，原因可能是凸透镜太高、烛焰太低、光屏太低，调整的方法分别是透镜下移、烛焰上移、光屏上移。 6在探究凸透镜成像规律时，凸透镜不动，将蜡烛逐渐靠近凸透镜，光屏则应该_凸透镜直到光屏上呈现清晰的像。,蜡烛,凸透镜,光屏,l4f,同一高度,远离,7凸透镜在成实像时，物距变大，像距变小，像变小，在u2f时，物距的变化量u大于像距的变化量v，在fu2f时，物距变化量u小于像距的变化量v。 8若将凸透镜的一部分遮住，成像的性质不变，但像变暗。 9光路的可逆性：当光屏成清晰像时，将蜡烛和光屏对调，所在光屏得到清晰的像。 10用发光二极管代替烛焰的目的：成像稳定且容易对比大小。 11成实像，像与物上下颠倒，左右颠倒。,【例】(2015，武汉)在学完凸透镜成像规律后，小滨选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。 (1)为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个_的光斑。图1是调整完成的状态，该透镜焦距f_cm。 (2)小滨按照图2装好实验器材，只移动透镜的情况下，无论怎样调节都不能在光屏上成清晰的像，由此，他猜想造成上述现象的原因是_。,(3)当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，如图3所示，现将蜡烛由A处向左移动s到C处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向_(填“左”或“右”)移动，移动距离s_(填“”或“”)s；这次成的_(填像的特点)实像。 【点拨】(2)当无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，原因有三个：uf；烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度；uv4f，由图2可知其原因为，即蜡烛和光屏间距离太小；(3)图3中当物距增大，要得到清晰的像，像距应减小；在fu2f范围内，uv。,【答案】(1)最小最亮 10.00 (2)蜡烛和光屏间距离太小 (3)左 倒立放大 【易错易混】 1不理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用(简单判断方法是：将原光线延长，若通过透镜后的光线相对于原光线向主光轴偏折即为会聚；向外偏折即为发散)； 2没有在实验和理解的基础上记熟凸透镜的成像规律及应用(除记熟凸透镜成像规律外，还应注意凸透镜所成的像上下颠倒，左右也颠倒)。,1(2015，怀化)如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是_透镜，乙透镜应是_透镜。(两空填“凹”或“凸”) 2(2015，永州)永州阳明山国家森林公园风景秀丽，园内严禁游客随地丢弃饮料瓶，这不仅是为了保护环境，更重要的是因为透明圆饮料瓶装水后相当于一个_镜，它对太阳光具有_作用，可能引起森林火灾。,凹,凸,凸透,会聚,3(2015，陕西)如图是某摄影师抓拍一滴水珠下落到水面瞬间的照片，水珠后方的人通过水珠成_、缩小的实像，此时水珠相当于_镜；水珠在水中所成的像是_(填“虚”或“实”)像，此时水面相当于_镜。 4(2015，宿迁)如图，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，调节光屏到图示位置时，光屏上得到了清晰的像。利用这个成像规律可以制成_。若在蜡烛和凸透镜中间，给凸透镜戴上近视眼镜，则将光屏向_(填“左”或“右”)移动，光屏上仍可出现清晰的像。,倒立,凸透,虚,平面,投影仪,右,5某些手表上有一个圆滑的透明凸起，通过它看日期会觉得很清楚，这是因为这个圆滑的凸起相当于一个_，我们看到的实际上是一个_(填“放大”或“缩小”)的_(填“实像”或“虚像”)。 6(2015，枣阳)互联网作为一种信息交流平台，给我们的生活带来很多便利，得益于光导纤维的发明和使用，利用光导纤维传输信息时实际上是光的一种_(填“全反射”或“折射”)现象；值得注意的是，少数青少年由于沉迷于网络而用眼过度导致近视，使远方物体成像在视网膜_(填“前”或“后”)，需要配戴用_(填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力。 7把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体，这时水滴的作用相当于一个_镜。拿一个放大镜位于水滴的上方，慢慢调节这个镜子与水滴之间的距离，你就更能看清玻璃板下的微小物体，这时它们的作用相当于一个_(填“望远镜”或“显微镜”)。,凸透镜,放大,虚像,全反射,前,凹透镜,凸透,显微镜,8(2015，贵港)某同学做“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，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是( ) A烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 C烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大 D烛焰位于d点时，成正立放大的虚像,C,9(2015，丽水)2015年9月13日，在部分地区能观察到日偏食，观察这一天象应选用( ) A平面镜 B潜望镜 C放大镜 D带滤镜的天文望远镜 10(2015，宜昌)手持一个凸透镜在室内白墙和窗户之间移动(离墙更近些)，在墙上能看到( ) A倒立、缩小的实像 B倒立、放大的实像 C正立、放大的虚像 D正立、缩小的虚像,D,A,11(2015，南昌)(多选)如图所示，凸透镜的应用事例中，所成像的性质完全相同的有( ),ABC,12(2015，济南)把一只点燃的蜡烛放在焦距为10 cm的凸透镜前16 cm处。在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像。这个像是下图中的( ),B,13(2013，广州)如图所示是小芳同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机，下列说法正确的是( ) A看到远处景物的像是虚像 B如果看远景时很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些 C应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内 D凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距,B,14(2015，莱芜)(多选)有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，如图所示，小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是( ) A用手摸镜片，中间薄边缘厚的是近视镜 B让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个明亮小光斑的是近视镜 C让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视镜 D拿着镜片看字，把字放大的是近视镜,AC,15(2015，泰安)在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜13 cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是( ) A. 4cm B6cm C7cm D12cm 16(2015，绵阳)某同学为了探究“视力矫正”原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了。他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是( ) A远视眼镜片，对光线有会聚作用 B远视眼镜片，对光线有发散作用 C近视眼镜片，对光线有会聚作用 D近视眼镜片，对光线有发散作用,D,A,17(2015，成都)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15 cm和20 cm的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示。下列说法正确的是( ) A若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像 B若凸透镜是L1，小明将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像 C若凸透镜是L2，小明将光屏移到60 cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像 D若凸透镜是L2，小明将光屏移到70 cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像,B,18(2015，长沙)2014年最为特别的天象之一“超级月亮”出现于8月11日凌晨，它比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是( ) A它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像 D它由两组透镜组成。靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜,D,19(2015，德阳)如图所示，已知一条入射光线过凸透镜的光心O，一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行，请分别画出它们对应的出射光线和入射光线。 20(2015，广东)请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线。,21(2013，鄂州)请根据近视眼的成因和矫正方法，在如图所示的方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图。 22如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。,23(2015，东营)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某同学的实验如图甲所示。 (1)要使蜡烛的像成在光屏的中央，应将光屏向_(填“上”或“下”)调整。 (2)若此凸透镜的焦距为10 cm，蜡烛放在距离凸透镜15 cm处，调节另一侧光屏的位置可得到烛焰清晰、倒立、_(填“放大”“缩小”或“等大”)的_(填“实”或“虚”)像；,下,放大,实,(3)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏，如图乙所示。 蜡烛换成LED灯的优点是 _。 光屏换成带有方格光屏的优点是_。,实验现象更明显、便于观察、成像稳定、形状直观、亮度高、减小污染等,便于比较像的大小(合理即可),24(2015，上海)在“验证凸透镜成像规律”实验中，某小组同学利用焦距为10 cm的凸透镜、高为3 cm的发光体、光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L像分别记录在下表中。在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中。,(1)根据实验序号16的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，_ ； (2)根据实验序号16的数据，分析比较像高L像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，_ 。 (3)该小组同学继续利用表中的数据及相关条件、分析、归纳得出结论。 根据实验序号13的数据，分析比较物距变化量u与像距变化量v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是 _； 根据实验序号16的数据，分析比较物距u变化时，L像、uv的变化情况，可得出初步结论是 _。,像距随物距的减小而增大,同一发光体像高L高与v/u成正比,当物距大于二倍焦距时，物距变化量u大于像距变化量v,当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和(uv)先变小后变大,25(2015，随州)物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸(纸、镜平行)，测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙，则可判断该透镜的焦距f为_；,12_cm,4f,2,
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