第五章透镜及其应用知识点

5.1  透镜

一、凸透镜和凹透镜

1、外形特征

凸透镜：中间厚边缘薄的透镜

凹透镜：中间薄边缘厚的透镜

2、出示凸透镜的示意图和凹透镜的示意图 

①通过两个球面球心的直线叫做透镜的主光轴。

②光心(O)----主光轴上特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心。

二、探究：透镜对光的作用

1、凸透镜对光线起会聚作用，因此凸透镜也叫会聚透镜。

2、平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点（F）。

3、凸透镜有两个焦点。

4、焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距( f )。

5、凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。

6、平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F)。

7、凹透镜有两个虚焦点

三、透镜对光的作用

1、通过光心的光线传播方向不改变。 

三棱镜对光线的作用：通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜较厚的一端偏折。

凸透镜和凹透镜都是三棱镜的组合。

2、如何测凸透镜的焦距：平行光会聚法测焦距:将凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧放张白纸，改变透镜和白纸间的距离，直到在白纸上找到一个最小最亮的光斑，用刻度尺量出光斑到透镜的距离即为焦距

四、三条特殊光线

1、 通过光心的光线 传播方向不改变。

2、平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点。（左平右斜）

3、经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于主光轴射出 。（左斜右平）

5.2生活中的透镜

一、照相机

1、照相机主要由哪几部分组成？

2、照相机成像原理

3、成像特点：①照相机成缩小、倒立的像。

          ②像距小于物距。（物距间，像距外）

         ③像与物体位于凸透镜的两侧。

4、照相机光路图：u>2f  f 

5、应用：若想使底片上的像变大，应使相机靠近物体，同时使镜头远离底片（增大暗箱长度）。

二、投影仪

1、投影仪主要由哪几部分组成？

2、投影仪的原理：投影仪的镜头相当于一个凸透镜，屏幕相当于光屏。

3、投影仪成像特点: 倒立放大的实像。

4、投影仪的使用

5、投影仪光路图：f2f （物距间，像距外）倒立放大实像。

  三、放大镜

１、放大镜实质就是一个凸透镜。

２、放大镜成像的特点：正立、放大的虚像。

3、放大镜成像原理

4、放大镜光路图：u四、实像和虚像

1、实像：由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。

2、虚像：由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。

5.3凸透镜成像规律

一、实验器材

光具座、点燃的蜡烛、凸透镜（10cm）、光屏

几个问题：

1、物距：物体到透镜中心的距离；（U）

像距：光屏到透镜中心的距离；（V）

2、如何保证蜡烛的像始终能成在光上？

调节烛焰、透镜、光屏的 中心，使它们的三心在同一高度上,为了使烛焰的像成在光屏的。

二、提出猜想

凸透镜成像可能与 物体到透镜的距离 有关。

一、实验步骤

1、使烛焰、凸透镜(f=10cm)、光屏的中心大致在同一高度。

2、把蜡烛放置距凸透镜35cm的地方，在光具座上移动光屏，直到光屏出现明亮、清晰的像为止，观察所成像的特点，并记录物距、像距和成像特点。

3、把蜡烛移近凸透镜，使物距等于25cm,20cm,15cm，重复步骤2。

4、使物距u=f=10cm，观察成像情况，并将结果记入表格。

5、使物距u=5cm，观察成像情况，并将结果记入表格。移动透镜，观察像的变化。

四、实验结论：

1、当物体在2倍焦距以外时，凸透镜成______、_______、_______像；像距在焦距和二倍焦距之间。

2、当物体在焦距和2倍焦距之间时，凸透镜成______、_______、_______像；像距在二倍焦距以外。

3、当物体在焦距以内时，凸透镜成______、_______、_______像；像距大于物距。

4、当物体放在交点上时，_______，平行光出射。

五、凸透镜成像的规律

初中物理学生实验操作考查试题

（试题二）探究凸透镜成像的规律

学校            年级         班级       姓名             

一、眼球的结构：

睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、玻璃体、视神经

二、人眼是如何看到物体的

1、角膜和晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。

2、来自物体的光经晶状体折射后会聚在视网膜上形成物体倒立缩小的实像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传给大脑，形成视觉。 

3、我们的眼睛是如何看到远处和近处的物体的？ 

当睫状体放松时，晶状体变薄，远处来的光线恰好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，近处来的光线恰好会聚在视网膜上，眼球可以看清近处的物体。

三、近视眼和远视眼

1、近视眼的典型症状：看远处的物体模糊

2、近视眼成因： 晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此，来自远处某点的光会聚在视网膜前。

3、近视眼及其矫正：配戴用凹透镜做成的近视眼镜。

4、远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后。应配戴用凸透镜做成的远视眼镜。（老花眼镜）

5、近视眼、远视眼成因图及矫正图。    见P101图5.4-3和图5.4-4

四、眼镜的度数

1、什么是透镜焦度？

焦距的倒数，Φ=1/f，单位：m-1

2、什么是眼镜的度数？

镜片的度数透镜焦度乘100的值，D=100Φ,单位：度

3、眼镜的度数=Φ×100或眼镜的度数=100/f

（焦距的单位一定要用“米”）

远视眼镜的度数用正数来表示，近视眼镜的度数用负数来表示。

5.5显微镜和望远镜

一、显微镜

1、基本构成    

（1）物镜：靠近物体的透镜。相当于一个凸透镜。

（2）目镜：靠近眼睛的透镜。相当于一个凸透镜。

2、光学显微镜的原理： 

（1）物镜：相当于投影仪的镜头，成倒立放大的实像。

（2）目镜：相当于放大镜，成正立放大的虚像。把物镜所成的像再放大一次。

3、显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。

4、光学显微镜的发展

二、望远镜：开普勒望远镜  (折射式天文望远镜)

1、基本构成：目镜和物镜都是凸透镜，f物＞f目。

2．开普勒望远镜的原理： 

（1）物镜：相当于照相机的镜头，成倒立缩小的实像。

（2）目镜：相当于放大镜（成正立放大的虚像），把物镜所成的像放大。

三、视角

1、视角：从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。

2、视角与什么因素有关？

①视角与物体大小有关，距离相等时，大物体的视角大，小物体的视角小。

②视角与物体远近有关，物体大小一定时，看近处的物体，视角大，远处的物体视角小。

四、显微镜与望远镜的异同