中考物理复习提纲第三章 透镜及其应用

初中物理 COOCO.因你而专业
套卷教案课件下载new 试题搜索答案
初中数学   初中物理   初中化学   初中语文   初中英语   初中生物   初中政治   初中历史   初中地理   备课网 2020年高考志愿填报流程图解

中考物理复习提纲第三章 透镜及其应用

公主 hyfangm

发布日期:2011-03-01 20:04:27

一、 透镜

一、透镜

1、透镜:至少有一个外表面是球面的一部分的透明光学元件是透镜。

2、透镜的类型

⑴凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜。

⑵凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜。

3、主光轴:透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴。简称主轴。

④光心:主光轴上有一个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心。

二、透镜对光的作用:凸透镜对光有会聚作用,光线折射后向主光轴靠拢。凹透镜对光有发散作用,光线折射后偏离主光轴。

三、焦点和焦距

1、凸透镜的焦点与焦距:⑴凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点。焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。同一凸透镜两侧的焦距相等。

根据凸透镜能够把平行于主光轴的光线会聚于焦点这的性质,我们可以粗测凸透镜的焦距,方法是:将一凸透镜正对着太阳光,拿一白纸在透镜的另一侧来回移动,当折纸上的亮点最小、最清晰时,测出光点到光心的距离,即是该凸透镜的焦距。焦距的长短表示出凸透镜对光线会聚作用的强弱。焦距越短,镜面越凸,凸透镜对光线的会聚作用越强。光线通过后折射得越厉害。

⑵凹透镜的焦点与焦距:凹透镜能使平行于主光轴的光线发散,发散光线的反向延长线交于一点,这个点叫做凹透镜的虚焦点,用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点。虚焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。凹透镜两侧的焦距相等。凹透镜焦距的长短表示它对光线发散作用的强弱。焦距越短,对光线的发散作用越强。光线通过后偏折得越厉害。

四、透镜中的三条特殊光线

1、通过光心的光线传播方向不变。

2、平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点;经凹透镜折射后折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点。

3、通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;正对着凹透镜虚焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。








公主 hyfangm

发布日期:2011-03-01 20:03:44


二、生活中的透镜

一、照相机

1、原理:照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏。它是利用u>2f时凸透镜成的像是倒立、缩小的实像这一原理来工作的。

2、构造:由镜头、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。

3、成像特点:照相时,成倒立、缩小的实像。物体到镜头的距离是物距,底片到镜头的距离(即暗箱的长度)是像距。拍照时镜头离物体的距离越近,所成的像越大,像离镜头的距离越大;伴着离物体的距离越远,所成的像越小,像离镜头的距离也越小。

二、投影仪

1、原理:投影仪的原理是f<u<2f时凸透镜成倒立放大的实像。投影仪的镜头相当于凸透镜,屏幕相当于光屏。

2、构造:反光镜、聚光镜、凸透镜、平面镜。平面镜的作用是改变光的传播方向,使射向天花板的光能在屏幕上成像。

3、成像特点:在使用投影仪时,所得的像是放大、倒立的实像。凸透镜与透明胶片之间的距离是可以调节的,要想让屏幕上的像大一些,向下调凸透镜,减小透镜到物体间的距离,增大投影仪与屏幕间的距离;要想让屏幕上的像小一些,向上调凸透镜,增大凸透镜与物体间的距离,减小投影仪与屏幕的距离。

三、放大镜:原理是u<f时凸透镜成正立放大的虚像。盛水的透明小瓶、小水珠都可以看作凸透镜而具有放大作用。

四、虚像和实像

1、实像:光线经过光学元件的反射或折射后,实际光线会聚到一点,则所成的像是实像。实像是实际光线会聚而成,是倒立的,能呈现在光屏上,也能用眼睛直接观看。

2、虚像:光线经过光学元件反射或折射后,实际光线发散,反向延长后反向延长线相交于一点,所成的像是虚像。虚像不是实际光线相交形成的,是正立的,不能呈现在光屏上,只能用眼睛观看。

 
公主 hyfangm

发布日期:2011-03-01 20:04:02


三、探究凸透镜成像的规律

一、凸透镜成像规律

1、物距和像距

⑴物距:物体到凸透镜光心的距离,用u表示。

⑵像距:像到凸透镜光心的距离,用v表示。

2、实验探究凸透镜成像的规律

⑴探究问题:凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系?

⑵猜想与假设:成实像时,物距越小所成的像越大,像距也越大;成虚像时,物距越小,所成的像越小,像距也越小。

⑶设计并进行实验:物体从远处沿凸透镜的主光轴向凸透镜逐渐靠近,观察物体移动过程中所成像的变化情况。

①器材:兴具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等

②步骤:

A、依次将点燃的蜡烛、透镜、光屏安放在光具座上,调整火焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。

B、调节蜡烛到透镜的距离,使u>2f,左右移动光屏,直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像,记下此时的物距和像距的大小。这时我们会看到光屏上出现相对蜡烛倒立的缩小的像,此时像位于一倍焦距和二倍焦距之间。

C、把蜡烛移向凸透镜,仍保持它们的距离大于2倍焦距,再移动光屏。可以观察到还是倒立的缩小的实像。像的位置仍在一倍焦距与二倍焦距之间。但与步骤B相比像远离了透镜,即像距大了。蜡烛移动到距透镜2 倍焦距处,移动光屏可以在距离透镜2 倍焦距处观察到倒立的与烛焰等大的实像。像的位置也在2倍焦距处。

D、调节蜡烛到透镜的距离,使f<u<2f,左右移动光屏,直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像,记下此时的物距的像距的大小。这时我们会看到在光屏上出现与蜡烛相比倒立、放大有像,像的位置在凸透镜的二倍焦距以处。

E、继续减小蜡烛到透镜的距离,当u<f时,移动光屏,在光屏上找不到蜡烛的像。透过透镜,会看到在和蜡烛同侧,有一个正立的放大的像。这个像不能用光屏承接到,是一个虚像。

⑷分析与论证:物体在由较远处到2倍焦距、由2倍焦距到1倍焦距以及在1 倍焦距内的移动过程中,分析所成像的变化情况,并找出图像变化中的关键点。

⑸得出结论:凸透镜成像规律

3、凸透镜成像的规律及其应用

物距u和焦距f的关系

像的性质

像的位置

应用

举例

正立或

倒立

放大或

缩小

实像或

虚像

和物体同侧还是异侧

像距v和焦距f的关系

u>2f

倒立

缩小

实像

异侧

f<v<2f

照相机

U=2f

倒立

等大

实像

异侧

V=2f

F<u<2f

倒立

放大

实像

异侧

v>2f

投影仪

U=f

不成像

U<f

正立

放大

虚像

同侧

放大镜

一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。如果凸透镜被遮挡住一部分,只有一部分进光,凸透镜对光的作用不变,仍是完整的像,只是像变暗了。“倒立的实像”是相对于物来说的,像与物上下颠倒、左右相反。凡倒立的是实像,实像是倒立的;凡正立的是虚像,虚像是正立的。

 
公主 hyfangm

发布日期:2011-03-01 20:04:14


四、眼睛和眼镜

一、眼睛

1、眼睛的结构:由角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜、视觉神经等部分组成,见课本P68图3.4-1。

2、视物原理:眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜;这相当于照相机的镜头,来自物体的光线经过它折射后在视网膜上成倒立、缩小的实像,再经过视觉神经传入大脑,我们就看到物体了。睫状体改变晶状体的形状,从而改变晶状体的焦距;虹膜调节瞳孔的大小,控制进入眼睛的光的多少。

⑴正常的眼睛可以将远近不同的物体成像在视网膜上,这是因为睫状体改变晶状体的形状,从而改变晶状体的焦距。当看近处的物体时,睫状体收缩,带动晶状体变厚、折光作用增强,来自近处物体的光线会聚在视网膜上形成视觉。当看远处物体时,睫状体放松,带动晶状体变薄,折光作用减弱,来自远处物体的光会聚在视网膜上产生视觉。

⑵由于眼睛的调节作用,当眼睛的睫状体完全放松时,眼睛所能看清的最远点,叫做眼睛的远点,正常人眼睛的远点在无限远处。当眼睛的睫状体最大地收缩时,眼睛所能看清的最近的点叫做眼睛的近点,正常人眼睛的近点约为10cm。明视距离:正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离叫做明视距离,大约25厘米。

三、近视眼和远视眼

近视眼

远视眼

特点

近视眼只能看清近处的物体,

看不清远处的物体

远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体

形成原因

晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑

晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太扩大短,来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜,在视网膜上形成一外模糊的光斑

矫正

配戴凹透镜

配戴凸透镜

四、透镜的焦度

1、透镜的焦距越短,折光本领越大,透镜焦距的倒数叫透镜焦度,用φ表示。。眼睛的度数,f的单位是m。

2、远视眼睛的度数为正数,近视眼睛的度数为负数。

 
公主 hyfangm

发布日期:2011-03-01 20:04:27


五、显微镜和望远镜

一、显微镜

1、结构:显微镜镜由目镜、物镜、载物台、反光镜等组成。

2、目镜和物镜都相当于凸透镜,靠近眼睛的凸透镜电做目镜,其焦距较长;;靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜,其焦距较短。两镜间的距离是可以调节的。

3、原理:被观察物体经过物镜后在目镜的焦点以内成一个倒立、放大的实像,目镜的作用则像一个普通的放大镜,这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。经过这两次放大作用,由目镜所得的视角比用眼睛直接观察物体时的视角大得多,我们就可以看到肉眼看不到的小物体了。放大倍数等于目镜和物镜放大倍数之积。

二、望远镜

1、结构:望远镜主要由丙组凸透镜组成,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜,相当于照相机的镜头,焦距较长;靠近眼睛的凸透镜电做目镜,相当于放大镜,焦距较短。

2、原理:远处物体的光经过物镜,由于所观察的物体极远,物距远大于二倍焦距,因此成倒立、缩小的实像,这个实像经过目镜时相当于物体,并在目镜的一倍焦距之内,所以经过目镜作用后成放大的虚像。