照相机 眼睛
光学器件 镜头（凸透镜）；胶卷（光屏） 角膜和晶状体（凸透镜）；视网膜（光屏）
成像原理 凸透镜可以成倒立、缩小的实像；
（u＞2f，f＜v＜2f）
焦距特点 焦距不可改变；
相同条件下，镜头越厚焦距越短 焦距可改变；
相同条件下，晶状体越厚焦距越短
调焦 实际上是调节“像距”，即暗箱的长度 改变晶状体的厚薄程度，调节焦距的长短
动态改变 物距U变大（人离照相机更远），镜头向前伸（暗箱长度变短），像变小。
（反之也成立） 物距U变大（人眼看远景），晶状体变薄，焦距变大，像变小。
（反之也成立）
近视眼 远视眼（老花眼）
成像位置
焦距特点 晶状体比正常眼的更厚；对光的会聚能力更强；焦距更短 晶状体比正常眼的更薄；对光的会聚能力更弱；焦距更长
视觉特点 看近物清晰，看远物模糊 看近物模糊，看远物清晰
光学矫正 配戴凹透镜 配戴凸透镜
典型例题
知识点一：
透镜及透镜对光线的作用
例：
以下是一些元件的对话记录，这些元件中属于凸透镜的是 ；属于凹透镜的是 。
A.露珠：
我虽只是一滴水，但我也能折射一个世界；
F.放大镜：
用我也不错，我能让世界放大，照样清清楚楚，明明白白；
B.某透镜：
你能折射一个世界。
不如我，我能向天借火；
G.显微镜：
要说放大，你还真不如我。
我能让你看得更细，明查秋毫、不差毫厘。
C.防盗门“猫眼”：
你们吵吧。
我在门内偷偷看你们；
H.照相机：
你们看到的，我都能留下，我能让画面定格，留住精彩瞬间；
D.望远镜：
嘿嘿，我是千里眼，我能看得更远，我都看到了；
I.电影放映机：
你不如我，我能让你定格的画面动起来；
E.近视眼镜：
能不能看得清哦，让我出马吧，我能让你的世界变得清晰；
J.眼睛：
别吵了，没有我，你们什么都看不见！
【解析】本题用轻松活泼的拟人手法，简略地表明了各个元件的作用。
除了近视眼镜和防盗门“猫眼”是凹透镜之外，其余的都是凸透镜。
近视眼镜的凹透镜对光线有发散作用，“猫眼”的凹透镜使门外的景物成“正立、缩小的虚像”；“露珠”相当于一个凸透镜，使远处的景物成“倒立、缩小的实像”；放大镜、“取火透镜”、电影放映机、显微镜、照相机等都是根据凸透镜的成像规律制成的。
有的望远镜是由多个凸透镜组合而成，有的是由凸透镜与凹透镜组合而成，根据教材的要求，只需了解它是由多个凸透镜组合而成即可（如开普勒天文望远镜）。
三、典题解析
【例1】在图中的（甲）、（乙）两图中画出经过透镜的折射线。
【分析】根据透镜的定义，平行于凸透镜主轴的光线经过透镜折射后会聚在焦点上，由光路的可逆性得出：
过凸透镜焦点的光线经透镜折射后平行射出，图①甲的折射光线见图②丙。
平行于凹透镜主轴的光线经过透镜折射后发散，反向延长过虚焦点，由光路的可逆性知，图①乙的光线经凹透镜后，折射光线平行射出，见②图丁所示。
【解答】
【说明】从丙图可以看到经过凸透镜后的两条折射光线是平行的，它们并没有交于一点，那么怎样理解凸透镜对光线起会聚作用呢？
还是要用折射光线的方向跟入射光线相比较，它们相互“靠拢”了，这就是凸透镜对光线起的会聚作用，丁图中折射光线跟入射光线相比较，它们相互“远离”了，这就是凹透镜对光线起的发散作用。
【例2】如图所示，请你填上合适的透镜。
【分析】究竟应填何种透镜，关键是对光线会聚和发散的理解。
这主要看若没有透镜时，光应沿直线传播如图C1，C2所示。
但实际光线虽没有会聚在一起，但仍比原来靠近很多，表明光线是会聚了，所以应填上凸透镜。
【解答】应填凸透镜，如下图所示。
【说明】凸透镜对光束有会聚作用，是指折射光线的方向比入射光线的方向“收拢”了。
显然不是指经透镜折射的光线是否相交来判定。
经凸透镜折射的光线可能是平行光束，也可能是会聚光束或发散光束。
【例3】蜡烛放在凸透镜前，在另一侧光屏上得到清晰的烛焰像，若将蜡烛向凸透镜移动，要在光屏上得到清晰的像，光屏应当向____方向移动，所得到的像比原来_____些。
【分析】能够在光屏上得到的像是实像。
凸透镜成像规律告诉我们：
成实像时，物距减小，像距增大，像变大。
【解答】题中前后两个空分别填入“远离透镜”和“大”。
【例4】蜡烛放在凸透镜的1.5倍焦距的地方，当它向离镜3倍焦距的地方移动的过程中，它的像［］。
A．先放大后缩小B．先缩小后放大
C．逐渐变大D．逐渐变小
【分析】根据凸透镜的成像规律。
当物体在凸透镜前不同的位置时，它所成的像性质就不同，有两个转变点。
一是焦点。
物体在焦点以内成虚像，在焦点以外成实像。
焦点是成实像还是成虚像的分界点。
二是二倍焦距处。
物体在二倍焦距以内成放大的像，在二倍焦距以外成缩小的像，二倍焦距是成放大还是缩小像的分界点。
因此，要选出答案A。
又根据物体成实像时，物距减小，像距将变大，像也变大的道理，要选出答案D。
【解答】本题有两个正确的答案，它们是A和D。
【说明】要注意题目中放大、缩小和变大、变小的区别。
放大、缩小是指像跟物相比，变大、变小，是用变化后的像跟变化前的像作比较。
【例5】一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主轴移到距凸透镜45cm处，则成像的情况是[]
A．放大的实像B．缩小的实像
C．等大的实像D．上述三种情况都可能
【分析】凸镜所成像的性质与物距有关，由第一次成倒立、放大的实像可知f＜u＜2f，即f＜30cm＜2f，由此可判断焦距的范围是15cm＜f＜30cm。
当物距为45cm时，物距肯定大于焦距，但由于焦距f在15cm和30cm之间变化，所以三种情况就都有可能。
【解答】D。
【说明】当u=2f时，此时在凸透镜另一侧的光屏上成倒立、等大的实像，v=2f。
【例6】在研究凸透镜成像的实验中，当蜡烛位于凸透镜某位置时，在透镜的另一侧呈现一个倒立、放大的实像，若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛与光屏的位置相互交换，则在光屏上将出现一个[]
A．倒立、放大的实像B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像D．得不到实像
【分析】当f＜u＜2f时，凸透镜能成倒立、放大的实像，这时v＞2f，凸透镜位置和焦距不变、互换蜡烛和光屏，则物距变成u＞2f，则根据凸透镜成像规律可得到像的性质。
【解答】B。
【例7】某人照完半身像，想再利用同一个照相机照一张全身像，这时他应该离相机远些还是近些？
同时调节调焦环，使胶片远离镜头还是靠近镜头？
【分析】从拍半身像改为拍全身像，实际上像缩小了，此时像距应该缩小，同时增大物距。
【解答】人应该远离相机，同时使胶片靠近镜头。
【例8】晓晨同学在校门前给全班同学照集体像，发现两边的两个同学照不上，请帮助他解决这个问题。
【分析】若使两个同学的像再进入底片内，全班同学的像就要缩小了。
根据凸透镜成像时，物距增大，像距减小，像也减小的规律进行调节。
只要晓晨向后退一些增大物距，同时缩短镜头与胶片的距离来减小像距，就可以把全班同学都照进去了。
【解答】请晓晨往后退一些，同时缩短镜头与胶片的距离，就能把全班同学都照上了。
【说明】由例题中可以看出，只有物距（物到透镜的距离）和像距（像到透镜的距离）同时改变，才能利用凸透镜再次得到清晰的像。
例9.一支蜡烛的烛焰与凸透镜的距离是20厘米，在另一侧光屏上得到与烛焰等大的像，移动蜡烛与凸透镜的距离为u则（）
A.当u＝22厘米时，凸透镜成缩小实像
B.当u＝11厘米时，凸透镜成放大虚像
C.当u＝15厘米时，凸透镜成放大实像
D.当u＝8厘米时，凸透镜成放大实像
分析与解答：
由于光屏上得到与烛焰等大的像，可知u＝2f，即20厘米＝2f，所以f＝10厘米，当u＝22厘米时，满足u＞2f，能成倒立缩小的实像；当u＝11厘米和u＝15厘米时，满足f＜u＜2f，能成倒立放大实像；当u＝8厘米时，满足u＜f，能成正立放大虚像。
所以正确答案为A、C。
例10.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像．当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像。
这个凸透镜的焦距可能是（）
A.10cmB.8cmC.6cmD.4cm
分析与解答：
在理解物距与焦距关系的基础上，就可以得到答案。
解：
u＝15cm时，是缩小实像
∴ u＞2f 15cm＞2f f＜7.5cm
又知u＝9cm时，是放大实像
∴ f＜9cm＜2f f＞4.5cm
综合两个不等式得：
4.5cm＜f＜7.5cm
∴ 选C
例11.在做“研究凸透镜成像”的实验时，当把点燃的蜡烛放到距离凸透镜20cm远处时，小新看到了烛焰放大的像，他所用的凸透镜的焦距可能是（）
A.40cmB.30cmC.15cmD.10cm
分析与解答：
小新看到了烛焰放大的像，说明有两种情况：
一种为倒立放大的实像，一种为正立放大的虚像。
当物体在一倍焦距以内，在凸透镜的同侧成正立放大的虚像，所以答案B正确；当物体在一倍焦距和二倍焦距之间，在凸透镜的另一侧成倒立放大的实像，即f也就是f<20cm<2f，解得焦距的范围是10cm∴ 选B、C
例12.现在许多人在旅游时都喜欢使用一种小型自动照相机，俗称“傻瓜机”。
这种照相机只要装上电池和胶卷就能随时使用。
要想拍照时，只需打开镜头盖子，对着要拍摄的景物不用调焦也不用调光圈，只要按一下按钮就能拍下所需的照片。
下面是该种照相机的实物图和部件名称。
请回答下列问题。
（1）照相机的“镜头”相当于一个。
（2）“软片室”内放置的是什么？
（3）照相机所成的像是怎样的。
分析与解答：
照相机的“镜头”相当于一个凸透镜；“软片室”内放置的是感光胶片；根据凸透镜成像规律：
当u>2f时，则在凸透镜的另一侧成倒立、缩小、实像，所以照相机所成的像是倒立的、缩小的实像。
例13.放映幻灯时，要想使屏幕上出现放大的“上”字，幻灯片的插法应选用图中的（）
分析与解答：
根据幻灯机成像的原理：
当物距2f＞u＞f，才能成倒立放大的实像，要想使屏幕上出现放大的“上”字，则幻灯片应倒着插，即将A图中的“上”字倒过来就变成了B图中的字了。
所以选择答案B。
例14.①人的眼睛像一架照相机，________相当于照相机的镜头，________相当于照相机内的胶片。
（晶状体，视网膜）
②产生近视眼的原因之一是晶状体太厚，来自远处某点的光会聚在视网膜__________，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。
可以利用_______镜能使光线__________的特点来矫正。
（前，凹透，发散）
③远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达__________了。
我们可以利用_______镜能使光线___________的特点来矫正。
（视网膜，凸透，会聚）
④正常人眼的明视距离为________cm；要从平面镜中看到自己的脸部，平面镜到人脸的距离最好是_______cm。
（25，12.5）
四、课堂练习
一、选择题：
1.当光从空气斜射到水面时，则（）
A.只发生折射，且折射角小于入射角．
B.只发生折射，且折射角大于入射角．
C.既有反射，又有折射，且折射角小于入射角．
D.既有反射，又有折射，且折射角大于入射角
2.下述哪种情况下成的是虚像？
（）
A.照相机中底片上形成的画面。
B.放幻灯时，屏幕上出现的画面。
C.做小孔成像实验时，塑料布屏上形成的画像。
D.从池塘中看到的游鱼．
3.一条光线从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，如图所示的四个光路可能正确的是（）
4.在凸透镜成像中，放大实像和缩小实像的转换点在（）
A.焦点处B.一半焦距处C.2倍焦距处D.无法确定
5.与电影放映机成像原理相当的仪器是（）
A.照相机B.放大镜C.投影仪D.潜望镜
6.在“研究凸透镜成像”的实验中，我们发现（）
A.放大的像都是虚像B.实像都是缩小的
C.倒立的像都是缩小的D.缩小的像都是倒立的．
7.放映幻灯时，幻灯片到镜头距离为10厘米，屏幕上得到正立、放大的像，若幻灯片距镜头为3厘米时，屏幕上将（）
A.得到正立、缩小的像。
B.得到正立、放大的虚像。
C.得到一个小的光斑。
D.不能在屏幕上看到像。
8.如图是常见的视力缺陷成像情况，则下列说法正确的是（）
A.甲图表示的是近视眼，乙图表示是远视眼
B.甲图表示的是远视眼，乙图表示是近视眼
C.甲、乙两图都表示的是近视眼
D.甲、乙两图都表示的是远视眼
9.在离焦距是15厘米的凸透镜的正前方100厘米处,一物体以10厘米/秒的速度向凸透镜靠拢，运动8秒钟时物体所成的像是（）
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.等大倒立的实像
二、填空题：
11.折射：
光从一种介质另一种介质时，在介质表面发生的现象叫折射。
现象：
斜插入水中的筷子看起来弯；潜水员从水中看岸上的树木（偏高、偏低、不变）。
（不论从水中向岸上看还是从岸上向水里看，像位置比物体位置偏上）
12.凸透镜有个焦点，对光线起作用；凹透镜有个焦点，对光线起作用
13.如图所示，凸透镜正对着太阳光，纸在它的另一侧可以来回移动，纸上得到的光斑距凸透镜15cm，要想利用这个凸透镜成缩小的实像，物体到凸透镜的距离应该________。
14.一个凸透镜的焦距是10厘米，若用它观察邮票上的小字，则邮票到透镜的距离应_________10厘米（选填“小于”、“大于”或“等于”）
15.如图所示是一台投影机的示意图．其中A是，A的作用是；B是，B的作用是。
16.老花眼镜是________透镜，它的“度数”等于它的焦距（用m作单位）的倒数乘100，小明拿着爷爷的眼镜，测得其焦距为25cm，小明爷爷眼镜的“度数”为_________度。
17.通常的望远镜（或显微镜）可看作是由两个透镜组成，靠近眼睛的透镜叫做_________，靠近被观察物体的透镜叫做_________。
18.把一个物体放在甲凸透镜前40厘米处，移动另一侧的光屏，可在光屏上得到一个与物体等大的像，再将此物体放在乙凸透镜前15厘米处，移动另一侧的光屏得不到像，而且也观察不到虚像，则甲、乙两个凸透镜的焦距之比是。
三、实验题
19.某同学在做“研究凸透镜成像”的实验时：
（1）先把凸透镜正对着太阳，移动透镜，在地上得到一个亮点，并用刻度尺测出亮点到凸透镜的距离，这样做是为了______。
实验时，应把凸透镜、蜡烛焰、光屏放在光具座上，使凸透镜、烛焰、光屏的中心在同一高度，目的是使______的像成在______。
（2）图中画出研究凸透镜成像规律的光具座，请在光具座上的方括号里填入该位置应安放的实验器材的名称。
四、作图题
20.一束光线在空气中，射向半圆形玻璃砖，O为圆心，在玻璃砖直径一侧涂有反射层，如图所示，试画出光线进入玻璃砖后的传播情况。
21.下图中画出了光线通过透镜前后的传播方向，试在图中填上适当类型的透镜。
22.画出图中光线通过透镜后的传播方向。
五、小结：
学生说出自己的收获与疑惑
六、作业：
复习第三章透镜及其应用板书设计
教学反思;
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