第11讲透镜及其应用（眼镜版）-2022年八年级物理寒假课（人教版）

第11讲透镜及其应用【学习目标】通过对知识结构的构建，提高学生的观察能力，和对信息进行分析、加工、应用的能力。根据观察结果，进行分析，提出有针对性的建议。3、通过对成像规律的分析，尝试解决生活中的一些实际问题。4、通过对成像规律的应用，乐于将所学的物理知识应用到自然现象和日常生活中，去探索其中的奥妙。【基础知识】一、透镜的基本概念及性质主光轴：两个球面所在球的球心的连线光心（O）：主光轴上的一个特殊点，（性质：通过光心的光线传播方向不改变）。即薄透镜的中心。焦点（F）：平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上一点，这个点叫焦点。焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。名称又名实物形状光学符号性质凸透镜会聚透镜对光线有会聚作用凹透镜发散透镜对光线有发散作用二、凸透镜成像规律：物距像距关系物距u像距ν像的性质应用倒正放缩虚实位置u＞νu＞2ƒ2ƒ＞ν＞ƒ倒立缩小实像异侧照相机、摄影机u＝νu＝2ƒν＝2ƒ倒立等大实像异侧复印机u＜ν2ƒ＞u＞ƒν＞2ƒ倒立放大实像异侧幻灯机、投影仪、电影放映机u＝ƒ不成像平行光、粗测焦距u＜ƒ|ν|＞u正立放大虚像同侧放大镜、远视镜、老花镜⑴u＝f是成实像和虚像，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。（一倍焦距分虚实）⑵u＝2f是放大像和缩小像的分界点。（二倍焦距分大小）⑶当像距大于物距时成放大的实像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。凸透镜成像口诀：实像倒、位异侧，虚像正、位同侧。一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物体靠近凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小，焦点附近像最大。（像物应是同向去，像距越大像越大）凸透镜的应用：（1）照相机：原理：①物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；使用：②要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷（2）投影仪：平面镜的作用：①投影仪上方的平面镜的作用是改变光的传播方向；原理：②物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；使用：③要使像变大，应该让透镜靠近物体（在焦点之外，靠近焦点），远离屏幕

（3）放大镜：原理：①放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；使用：②要让物体更大，应该让放大镜远离物体；（在焦点之内，靠近焦点）三、凸透镜成像动态分析像距与物距的关系：物距减小（增大）像距增大物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）物距减小（增大）像距减小物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）像与物移动方向相同（物距变大，像距变小；物距变小，像距变大）（像物应是同向去）像的大小变化与像距的变化情况成正比（像距变小，像也变小；像距变大，像也变大）（像距越大像越大）四、透镜光学作图（特殊光线）①过光心的光线传播方向不改变；②平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线过异侧虚焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）；③过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴；对着异侧虚焦点入射的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。FFFFF五、粗略测量凸透镜焦距的方法—太阳光聚焦法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。六、辨别凸透镜和凹透镜的方法：①手摸法：用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；②太阳光聚焦法：让透镜正对太阳，移动透镜，在纸上能得到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜；③成像法：用透镜看近处的字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜；七、探究凸透镜的成像规律：①器材：蜡烛、凸透镜、光屏、光具座（带刻度尺）（按从左向右顺序摆放蜡烛、凸透镜、光屏）②注意事项:实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。八、近视、远视及矫正方法①成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））②近视及远视的原因及矫正方法：近视眼：晶状体太厚，折光能力强；或眼球在前后方向上距离太长。使像成在视网膜前，用凹透镜矫正远视眼：晶状体太薄，折光能力弱；或眼球在前后方向上距离太短。使像成在视网膜后，用凸透镜矫正。老花眼：睫状体调节能力变弱，晶状体达不到足够的厚度，所以看近处不清楚。用凸透镜矫正。九、显微镜和望远镜①显微镜:由目镜和物镜组成，来自被观察物体的光经过物镜后成一个倒立、放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。ƒ物＜ƒ目②望远镜:由目镜和物镜组成，物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当于放大镜，成放大的像。ƒ物＞ƒ目我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。显微镜和望远镜由物镜和目镜组成，成放大、倒立、虚像，放大倍数十、凹透镜成像特点:凹透镜只能成正立、缩小的虚像，像物同侧。应用：近视镜考点一：透镜例1．（2022·广东深圳·八年级期末）一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是（）A．①②都是凸透镜 B．①③对光具有会聚作用C．②③对光具有发散作用 D．只有①对光具有会聚作用考点二：生活中的透镜例2．（2022·全国·八年级）如图为漳州“达达通”电动车，便于市民绿色出行（规定满18周岁公民方可扫码骑行），在扫码过程中（）A．摄像头相当于近视眼镜的镜片B．若扫码不成功，可能是摄像头离二维码太近C．二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间D．二维码白色部分吸收所有色光，黑色部分反射所有色光考点三：凸透镜成像的规律例3．（2022·全国·九年级专题练习）小斌在元宵节晚上带爸爸妈妈到中海看大型景观“缤纷四季”，景观太美，想留个影，先给爸爸妈妈拍了张在通廊内的特写，然后想再拍一张全景的照片，他应该执行的操作是（）。

A．远离景观，同时拉长镜头与胶片的距离B．靠近景观，同时缩短镜头与胶片的距离C．远离景观，同时缩短镜头与胶片的距离D．靠近景观，同时拉长镜头与胶片的距离考点四：眼睛和眼镜例4.（2021·辽宁辽宁·中考真题）如图是患有近视眼的小明检查视力时的情景，小明通过观察视力表在平面镜中所成的像来完成检查。下列描述正确的是（）

A．视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相等B．视力表在平面镜中所成的像比实际视力表小C．近视眼形成的原因是晶状体太厚，对光的折射能力太弱D．近视眼应该用度数合适的凸透镜来矫正考点五：显微镜和望远镜5．（2022·全国·八年级）如图是天文望远镜成像示意图，来自远处的光经过物镜与目镜时，发生的光学现象是（）A．物镜处反射，目镜处反射 B．物镜处折射，目镜处折射C．物镜处反射，目镜折射 D．物镜处折射，目镜处反射【真题演练】学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．（2022·广东深圳·八年级期末）刷脸支付是基于人工智能、机器视觉、3D传感、大数据等技术实现的新型支付方式，在刷脸支付过程中需要使用到摄像头进行拍摄，下列说法正确的是（）A．摄像头成像原理与投影仪相同 B．人到镜头距离小于镜头两倍焦距C．所成的像是缩小的像 D．当人往镜头靠近时，成的像变小2．（2022·上海·九年级）为应对此次疫情目前包括天河机场、武汉火车站等重要交通枢纽均已加装新型全自动红外热成像测温告警系统，如图所示是红外热成像摄像头和它所成的像，可在人流密集的公共场所进行大面积监测，进出站的旅客无须人工检测。其红外热成像摄像头的成像原理与下列四种光现象原理相同的是（）

A．小孔成像B．照相机成像C．有趣的倒影D．瞄准鱼下方才能叉到鱼3．（2022·全国·八年级）2021年09月28日第十三届中国航展在珠海进行，换上了“中国心”的歼﹣20以新的姿态、新的装备首次飞过珠海上空，如图甲、乙是一位军事爱好者用一架焦距不变的相机在同一位置先后两次拍到的同一架歼﹣20的画面，关于此画面，下列说法正确的是（）A．拍照时歼﹣20处于相机的一倍焦距和二倍焦距之间B．拍摄甲画面时，歼﹣20战机和相机的距离比拍乙远C．拍完甲之后再拍摄乙照片，此时需要将相机镜头缩短D．拍摄画面时，相机所成的像是歼﹣20倒立缩小的虚像4．（2022·全国·八年级）下列关于生活中光现象的说法中，正确的是（）A．注水后的游泳池看起来池底变浅B．使用照相机照相时，物距应小于凸透镜的2倍焦距C．如果甲同学从平面镜中能看见乙同学的脚，根据光路可逆，乙同学从平面镜中也能看见甲同学的脚D．人直立于平面镜前较近处在镜中不能看到自己的全身像，适当远离平面镜后就能看到镜中自己的全身像5．（2021·湖北黄冈·中考真题）透过装满水的圆柱形玻璃杯，看到课本封面的“物理”两个字如图所示。下列说法正确的是（）A．装水的玻璃杯相当于一个凹透镜B．玻璃杯远离课本封面时，看到的字变小C．图中“物理”两个字是光的反射形成的D．图中“物理”两个字是虚像6．（2022·全国·八年级）小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，点为一倍焦距处，点为二倍焦距处。下列说法错误的是（）A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动B．烛焰位于A点时，成放大的实像C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像D．烛焰从A点移到B点的过程中时，光屏上始终出现放大的像二、填空题7．（2022·上海·八年级）在“验证凸透镜成像规律”实验中（如图所示），先要将蜡烛、凸透镜（焦距为10厘米）和光屏依次放置在光具座上，要调整______和______的高度，使它们三者的中心位置调节到等高；再将蜡烛、凸透镜分别固定在A、B位置处后，在______（选填“C、D”或“D、E”）范围内移动光屏，同时眼睛要注意观察______上的像，直到出现最清晰的像为止。

三、作图题8．（2021·湖北宜昌·中考真题）小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。四、实验题9．（2022·全国·八年级）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凸透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，该点即为凸透镜的___________。他测出该凸透镜的焦距为；（2）实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度，目的是___________；（3）如下图所示，蜡烛在图示位置时，光屏上呈现出清晰的像，则此时烛焰所成的像是___________（选填“缩小”“等大”或“放大”）、倒立的实像，生活中的___________就是利用这一原理制成的。如果使烛焰沿主轴向左移动，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向___________（选填“左”或“右”）移动，且移动的距离___________（选填“大于”“等于”或“小于”）；（4）接着小滨又用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源。将光源“F”放在距该透镜处，其大小如下图甲所示，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下图乙四幅图中的___________。五、综合题10．（2021·广东广州·中考真题）（1）如图，我国教煌的