1 能从众多与光有关的现象中辨别出属于折射现象,能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。
2 知道凸透镜和凹透镜的不同作用,知道凸透镜能成放大的虚像和凹透镜成缩小的虚像,会用简单的方法估测远视眼镜的焦距。
3 知道凸透镜成像的基本规律,了解照相机和眼睛成像的基本原理。
【知识结构】
凸透镜的成像规律和应用列表:
物距u像距v像的性质应用
u>2f
u=2fv=2f等大倒立实像————————
f<u<2f
u<f————————
焦点 和 的分界点,2倍焦距处是 和 的分界点。
照相机利用物距 ,成 、 的 像的原理制成的。
投影仪利用物距 ,成 、 的 像的原理制成的。
放大镜利用物距 ,成 、 的 像的原理制成的。
二、重点难点及典型例题
1、凸透镜和凹透镜的辨别
(1)摸(形状) (2)看 (放大还是缩小) (3)照 (对光线的作用)
2、透镜中的三条特殊光线
例1
作图训练指南66页13题
例2. A下图中a为点光源S发出的光线,b为点光源S发出经透镜折射后的光线,请完成光路图并确定S的位置。
3、光的折射定律
例1.如图所示为一上下表面平行且打磨光滑的玻璃板平放在木桌上。一束光线以人射角50°从空气中入射玻璃板的上表面,已知光线进人玻璃的折射角为30°。请在图中画出这束光线在玻璃板的上、下表面发生的所有反射和折射的光。(注意标明法线)
例2.如图为光从玻璃斜射入空气的光路图,由图可知中,反射角 _______度,折射角_______度.
例4.如右图所示,为什么池塘底的石块看起来比实际的浅?若要用竹竿去击中它,应瞄准哪一点?若要用一束光线去击中它,又应瞄准哪一点?
4、凸透镜成像规律
(1)实验探究
例1.某同学利用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,数据记录的表格如下,请根据实验情况,补充完整。
例2.如图C-8所示是“研究凸透镜成像
规律”的实验装置图,放好仪器,点
燃蜡烛,调整 和
的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度,这样做的目的是
.
实验中发现蜡烛放在 点时,它的像成在2F′点;放在 点时,它的像成在2F′点以外;放在 点时成正立放大的虚像。
例3.在研究凸透镜城厢规律实验中,光屏上得到一个放大、倒立的实像,此时若用一张黑纸挡住透镜的上半部分,则光屏上能否得到一个完整的像?像与原来比有哪些变化?
例4.在探究凸透镜成像规律实验时,当烛焰发光时,若无论如何怎样移动光屏,都得不到烛焰的像,试分析造成此现象的原因有哪些?
(2)规律应用
例1.把凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑. 若将一物体放在此透镜的主光轴上距透镜30cm处,则在透镜的另一侧可得到一个:( )
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像 D.正立缩小的虚像
例2.物体放在凸透镜前,到凸透镜的距离是16cm,此时光屏上得到的是放大的像,则所用透镜的焦距可能是:( )
A.4cm B.8cm C.10cm D.18cm
例3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于右图中所示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这种成像原理可以制成:( )
A.照相机 B.幻灯机
C.放大镜 D.潜望镜
例4.在“观察凸透镜所成的像”的实验中,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在.a、b、c、d和e点,如图所示,同时调整光屏的位置,那么
(1)把烛焰放在____点,图上出现的像最小;
(2)把烛焰放在____点,屏上出现的像最大;
(3)把烛焰放在______点,屏上不出现烛焰的像;
(4)如果把烛焰从a点移到d点,像到凸透镜的距离______,像的大小______.(填“变大”“变小”或“不变”)
例5.春游时,全班准备照张集体照,站队后,发现两侧均有人在画面外,为了使每个人都能入画面,下列措施符合要求的是 ( )
A.使照相机镜头离人远些,并使镜头到底片的距离减小些
B.使照相机镜头离人远些,并使镜头到底片的距离增大些
C.使照相机镜头离人近些,并使镜头到底片的距离增大些
D.使照相机镜头离人近些,并使镜头到底片的距离减小些
例6. 如图,在做“研究凸透镜成像”的实验。保持蜡烛和透镜位置不变,点燃蜡烛,并调节光屏位置,直到光屏上出现清晰的烛焰像,则在光屏上观察到的像是(凸透镜焦距为10cm) ( )
5、眼睛的模型
例1.在图9中,________ 图(选填“甲”或“乙”)表示近视眼成像示意图.矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是_________透镜(选填“凸”或“凹”)
例2.近视眼是青少年常患的一种疾病。近视眼究竟是怎么回事?某校兴趣小组同学进行了以下探究实验。
如图甲所示,近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间,使光屏上映出清晰的像,标出光屏位置,表示近视眼的视网膜位置。拿开眼镜,屏上的像变得模糊。向透镜方向移动光屏,像又变得清晰,再标出光屏位置。观察眼球结构图如图乙并结合以上实验,回答:
(1)你猜想眼球中晶状体相当于实验中的_______________________
(2)近视眼患者不戴眼镜时,看见的物像落在视网膜的_____________(填“前方”或“后方”)。
(3)矫正近视眼应配戴的眼镜是凹透镜,其作用是__________________________________。
例3.图中,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像,若“取下”近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件一下应将光屏 ( )
A.靠近透镜 B.远离透镜
C.靠近透镜或远离透镜都可以 D.保持在原来位置
例4.报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更深的老花镜及妈妈的平光眼睛,如图所示,则奶奶的眼睛是( )
三、作图题
1.如图所示,有一束光线从空气射入某种透明介质,在分界面处发生反射和折射。做出光线的箭头方向。
2.如图,A为发光点,A/是A通过凸透镜所成的像,横线是主光轴,利用作图法找出透镜的位置和焦点位置。
3、如图所示,已知一入射光线经过某镜后的光线传播情况,试通过作图确定三种不同镜子的类型及镜子所处的位置.
三、课后作业:
1、光在不均匀的空气中传播的路径是弯曲的,这实际上也是 现象,插入水中的筷子,在水中部分看起来 ,这是由于光在水面 .
2、如图为光从玻璃斜射入空气的光路图,由图可知中,反射角 度,折射角_______度.
3、把一个鸡蛋放入装水的圆柱形玻璃杯中,发现鸡蛋变大了,这是因为装水的圆形玻璃杯相当于一个 ,所看到的是“鸡蛋”正立的、 、 .
4、来自远方物体的光经眼球折光系统折射后成像情况如右图所示.根据该光路图,这个人需配戴装有 镜的眼镜加以
5、“立竿见影”中的影是由于光的 形成的;“水中倒影”是物体经过水面形成的 像(填“实”或“虚”);电影中的影是光的 形成的 像。大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄。太阳光穿过大气层时要发生 ,因此,早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的 。傍晚我们看到的西下的落日是在它实际位置的 (填“高”或“低”),透过厚玻璃看压在其下面的画片,发现画片的位置比实际位置 (填“高”或“低”),这是由于 现象造成的,我们所看到的是画片的 像 (填“实”或“虚”)
6、如图所示,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从A点可以观察到两条,一条的位置变浅了,另一条鱼变大了。前者是由于 形成的 像(填“实”或“虚”)。
7、下列光现象中,由于光的折射而形成的是 ------------------------------------------------( )
8、某同学做凸透镜规律的研究实验,先在光屏上得到烛焰的缩小的像,再把光屏与燃烧的蜡烛互换位置,结果应在光屏上:--------------------------------------------------( )
A.形成缩小、倒立的实像 B.形成放大、倒立的实像
C.形成缩小、正立的虚像 D.不能成像
9、观察水边风景照片,总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些,这是由于-----( )
A.眼睛有一种习惯性的感觉 B.入射到水面的光线有一部分折射入水中
C.入射到水面的光线有一部分反射回空气中 D.以上说法都不对
10、一物体AB经过透镜成的像为A,B,,3-15图中能正确反映这种情况的( )
11.若水中的人能看到岸上的树,则他看到的实际上是 ------------------------------------ ( )
A 变高了的树的实像
B 变矮了的树的虚像
C 变矮了的树的实像
D 变高了的树的虚像
12.如右图,一束光线斜射到一不透明的容器的底部,在M处留下一个光斑,当向容器中注入水后,光斑的实际位置将:-----------------------------( )
A.在M处的左边 B.在M处的右边
C.在M处的上方 D.仍在M处
13.利用凸透镜使物体成放大的像,这个像:-------------( )
A.一定是虚像 B.一定是实像
C.可以是虚像,也可以是实像D.条件不足,无法判断
14.某人站在河边看水中的鱼和桥,下列说法正确的是:------------------------------( )
A.鱼是光的折射形成的虚像,桥是光的反射形成的实像
B.鱼是光的折射形成的实像,桥是光的反射形成的虚像
C.鱼是光的折射形成的实像,桥是光的反射形成的实像
D.鱼是光的折射形成的虚像,桥是光的反射形成的虚像
15.一束光从空气射入水中,入射角是40度,在水面处同时发生反射和折射现象.那么,反射光线与折射光线的夹角大小应:--------------------------------------------------------------( )
A.小于40度B.40度到50度之间C.50度到100度之间 D.100度到140度之间
16.如图所示,A是一只水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光。B为暗盒右侧平面上的一个圆孔,C是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光斑。若从外径与圆孔B相同的厚玻璃板、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔B中,发现在光斑C处的光屏上呈现一个比圆孔大的圆形光斑,则嵌入圆孔B的那个光学器件------------( )
A.只能是凸透镜 B.只能是平板玻璃
C.只能是凹透镜或凸透镜 D.平板玻璃、凹透镜、凸透镜都有可能
17.如右图所示,有一极细的光束穿过虚线框内的光学元件后,传播方向发生改变,则这个虚框内( )
A.一定是凸透镜 B.一定是凹透镜
C.一定是平面镜
D.可能是凹透镜,也可能是凸透镜,还可能是平面镜
18、把凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑. 若将一物体放在此透镜的主光轴上距透镜30cm处,则在透镜的另一侧可得到一个:( )
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像 D.正立缩小的虚像
19、如图,在做“研究凸透镜成像”的实验。保持蜡烛和透镜位置不变,点燃蜡烛,并调节光屏位置,直到光屏上出现清晰的烛焰像,则在光屏上观察到的像是(凸透镜焦距为10cm)---------------( )
20、放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如下图所示,则下列说法正确的是-------------------------------------------------------------------------------( )
A.凸透镜可以对光线起发散作用 B.凸透镜只对平行于主轴的光线起会聚作用
C.通过凸透镜后的光线是发散的,因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,仍然是会聚的一种表现
21、用镜头焦距不变的照相机给某同学拍照时,底片上成一清晰的半身像,现要改拍全身像,则应该( )
A、照相机远离该同学,镜头向前调节
B、照相机远离该同学,镜头向后调节
C、照相机靠近该同学,镜头向前调节
D、照相机靠近该同学,镜头向后调节
22、把反射面向上的凹面镜放在容器内,在凹镜的焦点F处放一点光源S,然后往容器内注水,使水面处于光源S的凹镜之间,要使光源射到凹镜的光线仍是平行射到空气中,光源S的位置 -----------------------------------------------------------------------( )
A.不变 B.适当提高
C.适当降低 D.若水面高则升高,水面低则降低
23、如.图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线。请在图中画出它们通过透镜后的光路(P 是与透镜距离等于2倍焦距的位置)。如图所示,S是凸透镜主光轴上一个发光点,Sa是它发出的一条光线,经凸透镜折射后,折射光线正确的是( )
A.a b B. a c C. a d D. a e
24、下列关于显微镜和望远镜的说法正确的是---------------------------------------------------( )
A.天文望远镜能看见遥远的星体,是因为星体上的光线通过望远镜后所成的像比星体本身大得多
B.显微镜可以将来自物体的光线经过两次放大后成一个倒立、放大的实像
C.望远镜可以用一组凸透镜和凹透镜组合而成
D.显微镜可以用一组凸透镜和一组凹面镜组合而成
25、作图(1)F为凸透镜的焦点,L1为平行于主光轴的入射光线,L2为经过光心O的入射线,请在图中画出L1、L2经凸透镜后的反射光线L1、L2。
(2)小华设计了2个光学暗箱,如图2-23所示,请分别在暗箱内画出相应的光学元件(每个暗箱只画一个元件,画全光路)。
26、下列所示的透镜对光线起什么作用。
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