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l0cm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10cm,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10cm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>20cmB.u>10cmC.10cm
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20cm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20cm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,D4.D5.A6.缩小7.5cm(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.C2.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。