初中物理总复习——第三讲 透镜及其应用.docx

初中物理总复习——第三讲 透镜及其应用

作者：佚名    文章来源：本站收集    点击数：10496    更新时间：2007-11-10

一、    知识网络

二、复习要点
1．中间厚、边缘薄的透镜叫做 镜。此类透镜对光有 作用；中间 、
边缘 的透镜叫做凹透镜。凹透镜对光有 作用。
2．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在一点，这个点叫做 。这一点到光心的距离叫 。
3．凸透镜有三条特殊光线：(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将通过 ；(2)过焦点的光线经凸透镜折射后将 主光轴；(3)通过光心的光线传播方向 。
4．物体到凸透镜的距离大于2倍焦距(u> 2f)时，能成 、 的 像。这是照相机的成像原理；物体到凸透镜的距离等于2倍焦距(u＝2f)时，成 、
的 像；物体到凸透镜的距离2倍焦距与焦距之间(f<u<2f)时，成 、 的 像。这是投影仪的成像原理；物体到凸透镜的距离等于焦距(u＝f)时，
(填成或不成)；物体凸透镜的距离小于焦距(u<f)时，成 、 的 像。
这是放大镜的成像原理 。
5．凸透镜成实像时，放大与缩小的分界点是在 处，成实像与虚像的分界点是在 处。
6．近视眼看不清远处的物体，他的成因是晶状体太 ，折光能力太 ，使来自远处物体的光聚在 前。矫正的方法是在眼睛前配戴一个      透镜眼镜。
7．远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，利用凸透镜能使光会聚的特点，可在眼睛前配戴一个 透镜眼镜来矫正。
8．显微镜的原理是 ：先用物镜(凸透镜)使被观察的物体成一个 像，再经目镜(凸透镜)使这个实像再成一个 像，经过两次放大作用，我们可以看见微小物体。
9．望远镜的原理是：物镜使远处的物体在焦点附近成一缩小的 像，再经目镜使这个 像再成一个 像。我们就能看清楚较远处的物体，望远镜还起到增大“视角”的作用。
三、考点分析
考前重点和热点：(1)凹、凸透镜的判别。凸透镜焦点的确定及焦距的测量。(2)透镜的特殊光路图。(3)凸透镜成像规律及其应用。(4)凸透镜成像规律的探究。(5)近、远视眼判别及矫正。
四、经典题解
【例1】小明用焦距为l0 cm 的放大镜去观察邮票。想看清楚邮票上的细微之处，这时放大镜与邮票问的距离应是 cm。
解析：放大镜是一个凸透镜，用来成正立、放大的虚像。把凸透镜靠近要观察的物体，让凸透镜到物体的距离小于焦距，透过凸透镜就可以看到物体正立、放大的虚像。题中放大镜的焦距为10 cm，因而邮票与放大镜之间的距离应小于l0cm。
启迪：本题考查光学仪器之一的放大镜的应用，解答这类光学仪器应用题时，应密切联系相关的光学知识进行分析。
【例2】在探究凸透镜成像规律的实验中，第一小组的同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮他们找出一个可能的原因 。
第一、二两个实验小组分别进行了若干操作，并把实验数据准确地记录在表格中

分析以上数据你能访到什么结论?(写出两条即可)
解析：(1)分析光屏找不到清晰像的原因，可能有：① 蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一高度上；② 蜡烛放在焦点上；③ 蜡烛放在焦点以内；① 蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间，但离焦点过近，成像较远，光具座不够长。光屏承接不到像。
(2)对实验数据进行对比分析，可得出如下结论：① 凸透镜焦距一定且成实像情况下，物体到凸透镜越远(近)，像离凸透镜越近(远)；② 在成实像情况下，物距相同时，透镜焦距越大，像离透镜越远；③ 物体到凸透镜距离大于1倍焦距，成倒立的像。
启迪：此题把实验知识和实验技能结合一起考查。解题时应在已做过实验基础上，运用实验知识查问题找原因。实验数据分析对比得结论，关键在于正确找出有可比性的对应组的数据。
【例3】如图3—l所示，B 为AC 中点，蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧的光屏上成一个清晰的缩小的像，则凸透镜( )。

A.应该放在B、C之间 B.应该放存A、B之间
C.应该放在 B点 D.可能放在蜡烛的左侧某处
解析：由“蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧的光屏上成一个清晰的缩小的像”及凸透镜成像规律可知，蜡烛烛焰应位于凸透镜2倍焦距以外，而像应位于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，所以本题中蜡烛与凸透镜间的距离要大于像与凸透镜问的距离，即凸透镜应该靠近光屏。答案为A。
启迪：本题考查对凸透镜成像规律的理解和应用。解题时注意物距和像距的关系，在实验探究时可总结这方面规律(如例3)，也可用作图成像法显现这方面的规律。
【例4】爷孙两人各有一副眼镜，看起来几乎一样。但其中一副是远视眼镜(老花镜)，另一副是近视眼镜．不准用手触摸眼镜片，如何区分? 请说出3种方法。
解析：表面上看是区分眼镜，但实质上是考查怎样区分凸透镜和凹透镜，因为近视眼镜片是凹透镜，远视眼镜片是凸透镜．区分方法如下：
（1）太阳光聚焦法：把眼镜片正对太阳光，能会聚太阳光得到最小最亮光斑的就是凸透镜，即远视眼镜。
（2）近看法：把眼镜片放在书报上，看到的字迹放大的就是远视眼镜。
（3）远看法：平举起眼镜，看远处物体通过眼镜后能成倒立像的是远视眼镜。
启迪：区分凸、凹透镜，应从凸、凹透镜对光的作用和成像规律两方面的不同之处去思考，因此，区分方法实质是聚焦法和成像法。
五、能力训练
1．(北京市)根据图3－2中给出的入射光线和折射光线，在方框中画出一个适当类型的透镜。

2．图3—3所示的是照相机的结构示意图，其中P 是 ，Q 是 。来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在 上，形成一个倒立 的实像。
3．图3—4所示是一台投影仪的结构示意图，其中A 是平面镜，它的作用是改变光的&lv;U> ，B上放置的是 。经过镜头形成一个放大的像，再经过平面镜，最终使像成在屏幕 上的C 处。
4．(黄石市)小明拿一只凸透镜正对着太阳光，当镜后的白纸移至距透镜光心10 cm 时得到最小最亮的光斑。他想用此凸透镜来观察邮票上的小图案，则邮票到凸透镜的距离u应为( )。
A．u> 20 cm B．u> 10 cm C．10 cm< u< 20 cm D．u< 10 cm
5．(南通市)小明在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20 cm 处，在透镜另一侧光屏上观察到缩小的像。小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质是( )。
A．倒立放大的实像 B．正立放火的虚像
C．倒立缩小的实像 D．倒立等大的实像
6．(柳州市)如图3—5所示，小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将点燃的蜡烛从A 位置逐渐移动刮B 位置的过程中，在凸透镜右侧相应移动的光屏上承接到清晰的像将( )。

7．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，发现蜡烛距离为10cm时，光屏上出现了一个清晰、倒立、放大的蜡烛的像，则这个凸透镜焦距的范围是 。若调节蜡烛到凸透镜的距离为20 cm 时，在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到一个放大的烛焰的像。
8．(新疆)远视眼是老年人常见的一种眼疾，某校兴趣小组的同学对远视眼的成像及矫正进行了如下探究；如图3—6(甲)所示：老花镜放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏上映出了清晰的像，标出光屏的位置，表示视网膜的位置；拿开眼镜，屏上的像变得不清晰，向后移动光屏。像又变得清晰，再标出光屏的位置。

观察眼球结构图3－6(乙)， 结合以上实验请你回答如下问题：
(1)眼球中的晶状体相当于实验中的 。
(2)远视眼不戴眼镜时，看见物体的像落在视网膜 。(填“前方”、“上”或“后方”)。
(3)矫正远视眼应配戴 镜。
【适应性训练】
9．(扬州市)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，在光屏上得到了一个缩小清晰的像(如图3—8所示)，此时物距范围： 。在投影仪、照相机、放大镜三种光学器件中与上述成像情形一致的是 。若有位刚学摘下近视眼镜放在蜡烛与透镜之间(靠近透镜)，结果光屏上原来清晰的像变模糊了。

(1)若不改变蜡烛和凸透镜位置，应将光屏向 (填“左”或“右”)调节，才能使像变清晰。
(2)请根据此实验，简要说明近视眼看不清楚物体的原因： 。
l0．有两只干净的玻璃杯，一只盛满了纯净水，另一只是空的，上面都盖着盖子，不用任何器材，你怎么判断出哪一只杯子中有水?
答： 。
l1．( 宜昌市)某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充人水后制成水凸透镜( 与注射器相连，注射器里有少量水)、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过往射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图3—9所示。

(1)在此实验装置中， 相当于人眼球中的晶状体。 相当于人眼球中的视网膜。
(2)请你用此实验装置探究近视眼的成因。要求写出实验过程。
实验过程： 。
六、课本拓展题
1．在课本第4页“有趣有用物理”的“想想做做”中，小男孩拿着一个口径比较大的放大镜，伸直手臂观察窗外远处的物体，可以看到物体的像，小男孩观察到的是( )。
A．正立的像 B．虚像 C．倒立的像 D．放大的像
2．如何粗测一个凸透镜的焦距，请说出你没想的方法。取用什么器材，怎样测，由你决定。要求：(1)至少说出两种方法。(2)简要写出每种方法的步骤，说明测得的物理量和焦距的关系。
说明：这两题是课本演示实验和动手动脑学物理题的拓展，通过实践获取知识与技能。

参考答案与提示
能力训练
1．图略(提示：凸透镜) 2.镜头,底片，底片,缩小 3.传播方向,投影片,D 4.D 5.A 6. 缩小 7.5cm<f<10 cm，不能 8．(1)凸透镜；(2)后方；(3)凸透镜 9．u>2f，照相机，(1)右；(2)物体成像在视网膜之前 l0．放一只手指在杯子的后面，手指被显著放大的杯子装有水 11．(1)水凸透镜，光屏；(2)将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像； 向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，观察到光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将蜡烛向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像。
课本拓展题
1．C 2.方法一：让凸透镜正对着太阳光．拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮。用刻度尺量出这时光斑到凸透镜的距离；方法二：把凸透镜竖立，画出它的主光轴，让一束激光平行于主光轴射向凸透镜，用刻度尺最出折射光线与主光轴交点到凸透镜的距离f，即为凸透镜的焦距。