2019届中考物理 基础知识手册 第五章 透镜及其应用.doc
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1、1第五章透镜及其应用第五章透镜及其应用 知识网络构建:2 .:2:2:2:.2,:2 :uffvfufvffufvf uf 定义中间厚边缘薄的透镜光学性质对光有会聚作用通过光心的光线不偏折 主光轴通过两个球面所在球心的直线基本规律、概念平行于主光轴的入射光线会聚于焦点焦距焦点到光心的距离物距,成缩小、倒立的实像,像距物距,成等大、倒立的实像,像距成像规律物距,成放大、正立的虚像像距 物距凸透镜透镜,成放大及其应用、倒立的: : 实像定义中间薄边缘厚的透镜光学性质对光有发散作用照相机凸透镜成缩小实像的原理 投影仪凸透镜成放大实像的原理放大镜凸透镜成放大虚像的原理近视眼的矫正晶状体和角膜的共同作用
2、相当于凸透镜远视眼的矫正配戴凹透镜制成的近视镜凹透镜日常生活应用眼睛望远镜科技显微镜宇宙远视眼的矫正: 配戴凸透镜制成的空间尺度的远视镜 高频考点透析 序号考点考频 1透镜对光的作用 2凸透镜的成像特点 3生活中透镜的工作原理 4近视眼和远视眼的成因及矫正 5显微镜及望远镜的工作原理 第一讲透镜凸透镜成像规律 知识能力解读 知能解读:(一)透镜及与透镜相关的概念 1透镜:透镜是利用光的折射来工作的光学元件它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等) 制成的,表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类:中间厚、边缘薄的透镜叫凸 透镜,如图甲所示;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜,如图乙所示。2主光轴:通
3、过两个球面球心的直线叫主光轴,每个透镜都有一条主光轴,如图所示。23光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心, 如图所示,用字母“O”表示,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 4焦点:凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点, 如图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过 凹透镜后变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际 光线的会聚点,所以叫凹透镜的虚焦点,如图乙所示。透镜两侧各有一个焦点,且对称, 用字母“F”表示。5焦距:焦点到透镜光心的距离叫焦距,如图甲所示,透镜两侧焦距相等,用字母“f 表
4、示。 知能解读:(二)透镜对光的作用 1凸透镜的会聚作用:一束平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜后会聚于焦点,如图所 示。可见凸透镜对光有会聚作用,因此凸透镜又叫会聚透镜。由于光路可逆,若把光源放 在焦点上,光源射向凸透镜的光,经凸透镜折射后将变为平行于主光轴的光,因此利用凸 透镜可产生平行光,如图所示。2凹透镜的发散作用:一束平行于凹透镜主光轴的光,经凹透镜折射后发散射出,这些发 散光线的反向延长线交于凹透镜另一侧的焦点,如图所示。可见凹透镜对光有发散作用, 所以凹透镜又叫发散透镜。由于光路可逆,从凹透镜一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折 射后平行于主光轴射出,如图所示。注意:会聚作用是指经透
5、镜折射后的光线相对于入射光线更“靠拢”主光轴,发散作用是 指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“远离”主光轴,不能将会聚理解成会聚于一点。方法:透镜中的三条特殊光线可简记为:平行过焦点,过焦点平行,过光心不变。 知能解读:(三)凸透镜成像的规律 像的性质物距u和焦距 f 的关系正立 或倒立缩小 或放大实像 或虚像像距v和焦距f的关 系像与物同侧或异侧2uf倒立缩小实像2fvf异侧 2uf倒立等大实像2vf异侧 2fuf倒立放大实像2vf异侧 uf不成像 uf正立放大虚像同侧 点拨: (1)实验前首先调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,目的是使烛焰通过凸透 镜所成的像呈现在光屏中央,便
6、于观察和比较像和物的关系。(2)凸透镜所成的实像必倒立, 且物与像分居透镜的两侧,可以是放大的、等大的或缩小的;成虚像必正立,且物与像位 于透镜的同侧,一定是放大的。(3)透镜一部分被遮档,这部分不透光,其余仍透光,仍能 成完整的像,只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分,就相当于遮档了一部分,像大小、3位置不变,只是变暗些。 知能解读:(四)实像和虚像 1实像:物体上某点发出的光,经过面镜反射、透镜折射后的实际光线如果是会聚的,其 会聚点就是该点的实像点。镜前的物体可以看成是由许多点组成的,对应于物体上每一个 物点都有一个像点,这些像点就组成物体的实像。实像可以在光屏上呈现出来,如照相机 底片
7、上所成的像就是实像。 2虚像:物体上某点发出的光,经面镜反射或透镜折射后的实际光线如果是发散的,则它 们不可能会聚,它们的反向延长线的交点就是虚像点。对应于物体上每一个物点都有一个 虚像点,这些虚像点就组成物体的虚像。虚像不能呈现在光屏上,但可以用眼睛直接观察 到,如平面镜成的像就是虚像。 解题方法技巧 方法技巧(一)判断透镜类型的方法 首先要知道凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,然后对“会聚”与“发散” 要有进一步的理解,最后结合具体问题解答。 1凸透镜对光的会聚作用可通过以下三点加深理解 (1)凸透镜对任何光线都有会聚作用。 (2)会聚作用常常是指经透镜折射后的光线相对于入射光线
8、更“靠拢”主光轴一些,不能将 会聚作用理解成经透镜折射后的光线会聚于焦点,只有跟主光轴平行的光线经凸透镜后, 才能会聚在凸透镜的焦点上。 (3)在判断光线是否被透镜会聚了时,可用延长入射光线的方法来判断。若入射光线的延长 线在折射光线的外面,如图所示,则透镜把光线会聚,所用的透镜就是凸透镜。2在理解凹透镜对光的发散作用时,应注意以下三点 (1)凹透镜对任何光线都有发散作用。 (2)发散作用常常是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“远离”主光轴一些,不能将 发散作用理解成经透镜折射后的光线不能会聚于一点。 (3)在判断光线是否被透镜发散了时,可用延长入射光线的方法,若入射光线的延长线在折 射光
9、线的里面,如图所示,则光线被透镜发散,该透镜就是凹透镜。方法技巧:(二)根据透镜的三条特殊光线作图 跟主光轴平行的光线,经凸透 镜折射后过焦点跟主光轴平行的光线,经凹透镜折射后,折射光 线的反向延长线过凹透镜的虚焦点通过焦点的光线,经凸透镜折 射后平行于主光轴 射出正对着凹透镜焦点的入射光线经凹透镜折射后平 行于主光轴射出三条特 殊光线通过光心的光线,经透镜后传播方向不变4方法技巧:(三)口诀法巧记凸透镜成像规律 口诀:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像,物近像远像变大;成虚像,物近像 近像变小” 。我 们可以结合下图加深理解。由此我们可以得出以下两个性质: (1)焦点分界:是成放大实像
10、与缩小实像的分界点,是成实像与虚像的分界点。2 ff (2)动态特性:物体沿主光轴移动时,物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大),像距(像到 凸透镜的距离)增大(减小),且像变大(小)。 跨越思维误区 思维误区:(一)判断凸透镜和凹透镜时,对会聚作用和发散作用区分不清 判断透镜“会聚” “发散”作用的简单方法是将原光线延长。若通过透镜后的光线相对于原 光线的延长线向主光轴偏折,即会聚;向外偏折,即发散。 思维误区:(二)将两种放大的像混淆 在探究凸透镜成像的规律时,我们发现凸透镜成放大的像有两种:第一种是成放大的实像, 第二种是成放大的虚像。对这两种成像情况要注意区分,不要混淆,放大的实像是倒
11、立的, 且物距要满足;放大的虚像是正立的,且物距要满足。2fufuf 物理思想方法 思想方法:量凸透镜焦距的 4 种方法 (1)太阳光(或平行光)聚焦法:把凸透镜正对太阳光,或将一束平行光沿主光轴射到凸透镜 上,在凸透镜的另一侧放一张白纸,调节凸透镜到白纸之间的距离,使白纸上出现最小最 亮的光斑。这个光斑就是焦点。用直尺测出凸透镜中心到焦点的距离,即为焦距。 (2)二倍焦距法:在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,点燃蜡烛,并使烛焰、凸透镜 和光屏的中心在同一高度,调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离,直到光屏上 的像与烛焰等大。此时光屏到凸透镜中心的距离即为二倍焦距。 (3)焦点不成像
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- 2019 中考 物理 基础知识 手册 第五 透镜 及其 应用
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