透镜及其应用知识网络结构及经典例题解析

《镜应》网结经例析【纲求了解凸透镜、凹透镜对光的作用；知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；知道照相机、幻灯机和放大镜的原理；知道近视眼和远视眼的矫正；了解望远镜、显微镜的工作原理。【识络【点理考一透、透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用。、透镜：中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。凹透镜对光线有发散作用。、镜的主光轴和光心：如下图所示：透镜上通过两个球心的直线′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传播方向不变，这个点是光心。、透镜的焦点、焦距（１）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用F”示。（２）焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。1要诠：、凡是透光性能优良的材料都能磨成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃。透镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜、凸透镜对光具有会聚作用，并不说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。聚是相对于不发生折射时的光来说的。、凹透镜对光具有发散作用，并不说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是对于不发生折射时的光来说的。考二探凸镜像律实验目的：观察凸透镜成各种像条件实验器材：凸透镜、光具座、蜡、光屏、火柴实验步骤：共轴调节,蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观像到凸透镜距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像、透镜成像规律记忆口诀：“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小“一焦分虚实体在一倍焦以内成虚像，一倍焦距以外成实像。“二焦分大小距小于二倍距，成放大的像点外距于二倍焦距成缩小的。（3实像时，物近像远像变大实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。（4虚像时，物近像近，像变小虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。要诠：做凸透镜成像实验时，为了保证成像在光屏的中央。应该调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同条直线上，并且在同一高度。考三凸镜应、相机：镜头相于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。、影仪：镜头相于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。2放大镜成正立、放大的虚像。显微镜物镜焦距较短，物体通过它成倒立、放大的实像（像投影仪的镜头焦较长，物镜成的像经过它成放大的虚像（像放大镜望远镜普勒望远镜）物镜作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。要诠：为了使幕上的像“正立上灯片要倒着插。照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。考四眼和镜、视眼和远视眼：近视眼表只看清近处的物体，看不清远处的物体。

远视眼只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。现成晶体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前晶状太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前因后向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光后方上太短来自近处物体的光线发程度会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图，光会聚到了视网膜之后。矫正、镜的度数：焦度：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表示即：焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为的透镜，焦度为光度，用它做成的远视镜片度度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。【型题类一凸透成规律其用1.在探究凸透镜成像实时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上（）3A成倒立放大的实像B成倒立缩小的实像C．屏上不会得到像D．距大于10cm小【思路点拨要决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，知道当物距处于1倍倍距之间时，成倒立放大的实像．且像距大于2倍距。掌握物距的概念，知道物距是从物体到凸透镜的距离。【答案A【解析由知蜡到凸透镜的距离是16cm焦距为物体处于凸透镜的1倍2焦距之间，所以此时成倒立放大的实像；此时像距大于倍焦距。【总结升华此考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之的关系。举反：【变式】医用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图所示，其正面呈圆弧形，这样就可以看体温计内极细的汞柱，便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于，们用它能看到汞柱被放大后正立的像【答案凸透镜虚2.某同学在探凸透镜成像规”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v物体到凸透镜的距离u之关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（）．该凸透镜的焦距是16cm．当u=12cm，在光屏上能得到一个缩小的像．当u=20cm成放大的像。投影仪就是根据这一原理制成的．把物体从距凸透镜12cm处移动到处过中，像逐渐变小【思路点拨】要熟练掌握凸透镜像的规律和应用，知道当物距大于焦距时，凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。【答案】【解析】A、u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像如图时，所以f=8cm；错。B、u=12cm时2f＞u＞f成倒立、放大的实像；B错。、当u=20cm时＞，倒立、缩小的实像，应用于照相机C错。、体距凸透镜12cm处动到的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小D正确。【总结升华凸镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。举反：4【变式】小明拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动，发现墙壁上出现了一个窗户的清晰的像，此窗、凸透镜、墙壁的位置如图所示（像没有画出列说法正确的是（）．墙壁上出现的是正立、缩小的实像．照相机是利用图中所示的成像规律工作的．用白纸挡住凸透镜上半部，墙壁上不能出现窗户完整的像．向左移动凸透镜，在墙壁上还会出现一个清晰的像【答案B3.在探究凸透镜成像规律的实验当烛焰凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（）．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动【思路点拨根凸透镜成像规律判断，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像。【答案A【解析如图，物距小于像距，成倒立放大的实像。要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时光屏靠近凸透镜。【总结升华根物距和像距的关系可以判断凸透镜成像情况；根据物距和焦距，根据像距和焦，都可以判断凸透镜成像情。举反：【变式】物体通过凸透镜可成（）A．正立、缩小虚像B．立、放大虚像C．倒立、放大虚像D．立、放大实像【答案B类二作图4.根图中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件。5【思路点拨我知道的光学元件一般有平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种，其中面镜对光的作用是能够改变光的传播方向；凸透镜和凹面镜对光有会聚作用；凹透镜和凸面镜对光发散作用。将图示的出射光与入射光的特点，与各光学元件的光学性质相对应即可得到答案。【答案】【解析】将各图中的出射光与入光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光，相对于光学元件前的光线是发散了所里面的光学元件对光线有发散作用故为凹透镜乙中平行光入射，两条入射光线出射时上下位置颠倒了，只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生倒，故为凸透镜。丙图中，出射光与入射光都是平行光，只是光的传播方向发生了变化，故为平面镜【总结升华这题目一般被称为光学黑匣子问题。把握住入射光线与出射光线的特点是解决此的关键。特别是乙图中，给人的感觉是发散了，应该是凹透镜，更要注意到两条入射光线出射时上位置颠倒了，所以这是两条出射光线在方框内会聚相交后又发散的，故应为凸透镜。举反：【变式】根据图中入射光线和折射光线的方向，在方框内画出合适的透镜；在图中根据入射光画出经凸透镜折射后的出射光线；一束光经过一个透镜前后的情况如图所示，请在图中画出这个透镜【答案】类三综合用5.用光学仪器观察物体，下面说错误的是（）6．如图甲所示，用凸透镜观察自己的指纹，看到的是正立放大的像．如图乙所示，用凸透镜观察窗外远处的物体，看到的是倒立缩小的像．如图丙所示，用平面镜观察自己身后远处的物体，看到的是正立等大的像．如图丁所示，用潜望镜镜观察远处的物体，看到的是正立缩小的像【思路点拨手放在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。用放大镜看远处的物体时，大镜是一个凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，这个像没有物质反射，侧面无法观察，但是会聚这个像的光线到像的位置不会停止，继续沿直线传播进入人的眼睛，眼睛会到这个倒立、缩小的实像。物体在平面镜中成正立、等大的虚像。潜望镜是利用平面镜原理工作的。【答案D【解析】用凸透镜观察自己的指，手指在凸透镜的一倍焦距以内，看到的是正立放大的虚像。说法正确，不符合题意。用凸透镜观察窗外远处的物体，物体在凸透镜的二倍焦距以外，看到的是倒缩小的像C。说法正确，不符合题意。平面镜观察自己身后远处的物体，物体在平面镜中成像，看的是正立等大的虚像。说法正确，不符合题意。潜望镜是由两块平面镜组成的。用潜望镜观察远处的体，物体在平面镜中成像，看到的是正立等大的虚像。说法错误，符合题意。【总结升华当凸透镜成实像时实像的位置放一光屏光屏上能呈现实像在像的位置不放光屏，眼睛无法看到，但是这个实像确实是存在的。举反：【变式】下列说法中错误的是（）．要矫正近视眼的视力，应佩戴镜片是凹透镜的眼镜．电视机遥控器可以发出红外线对电视机进行遥控．我们能从不同方向看清物体是因为发生了镜面反射．光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的【答案C类四实验究6.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。测量焦距：如图所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。此现象明了凸透镜对光具有作，并可得出此透镜的焦距为cm。如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者心调到，样做是为了。当蜡烛距凸透镜25cm时，移动屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、（填“放大”或“缩小”）的填“实”或“虚”）像，依据此原理，人们制成的光学仪器是。将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像，原因是。7【思路点拨凸透镜对光线有会聚作用，根据凸透镜的焦点和焦距判断凸透镜的焦距探凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心致在同一高度，像才能呈在光屏的中心凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像；根据凸透镜成倒立缩小的像制成照相机，根据凸透镜成倒立放大的实像制成投影仪物小于一倍焦距时，呈正立、放大的虚像。【答案）会聚10（2）同高度使成在光屏的中心（3）小实照机（4）蜡烛到了凸透镜的一倍焦距之内，成的是虚像【解析】（1）如图，平行光能聚一点，说明凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经