1、1第三章光和眼睛 (二)知识点总结1、认识凸透镜和凹透镜(1)凸透镜:中间厚,边缘薄(2)凹透镜:中间薄,边缘厚(3)透镜的中心为光心;通过光心 O 和球面球心 C 的直线叫做透镜的主光轴(用虚线画)(4)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。 (区别:凸面镜有发散作用,凹面镜有会聚作用)(5)F 表示焦点,焦点到光心的距离为焦距,用 f 表示。 (字母大写表示一个点,字母小写表示一段距离)(6)三条特殊光线经过凸透镜(7) 三条特殊光线经过凹透镜(8)找凸透镜的焦距实验步骤:将凸透镜正对平行光(太阳) ;让白纸(光屏)与凸透镜平行承接光源;用白纸找出凸透镜的焦点:移动白纸与凸透镜的
2、距离(可以纸不动而移动凸透镜;也可以凸透镜不动而移动白纸) ,当白纸上得到的光点最小、最清晰时,该光点即为凸透镜的焦点;用刻度尺量出焦点到凸透镜的距离,即大约是该凸透镜的焦距。2、探究凸透镜成像的规律(1)实验器材:蜡烛、透镜、光屏。注意:实验前,为了使烛焰的像成在光屏的中央,要使它们三者中心在同一高度上。(3)物距、焦距和像距:物体到光心的距离为物距(u) ,焦点到光心的距离为焦距(f),像到光心的距离为像距(v),焦距(f)也叫一倍焦距, 2f 为二倍焦距。(4)凸透镜成像规律总结:可根据实际情况来理解:照相机:我们照相时,人的位置离相机较远,即物距大于两倍焦距,胶卷就是光屏,所以是实像,
3、底片的位置离镜头比较近,这个距离在一倍焦距以外两倍焦距以内,拍出来的相比实际的人小,所以缩小了,倒立是因为我们看相片时是放正看而已,所以成倒立缩小的实像。投影仪:课件投影在屏幕上,所以是实像,屏幕上的字比电脑上的大,所以像放大了,屏幕距离投影仪较远,所以像距是在两倍焦距以外。看到的为何是正立的,总不可能让我们看倒的吧?所以成倒立放大的实像放大镜:看物体时,是比较近的,这个距离为一倍焦距以内,而看到的像是放大正立的虚像。平行于主光轴的光线经折射后反向延长线交于虚焦点OO平行于主光轴的光线经折射后过焦点 过焦点的光线经折射后平行于主光轴 过光心的光线经折射后方向不改变。射向虚焦点的光经折射后平行过
4、光心的光线经折射后方向不变。于主光轴射出。过光心的光线经折射后方向不变。2(5)作图法研究凸透镜成像规律(6)成像规律记忆口诀: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;物体移向凸透镜,实像变远且变大,虚像变近且变小。解释:如果凸透镜成像是实像,像倒立,物体和实像在凸透镜的两侧。如果凸透镜成像是虚像,虚像就是倒立的,此时,物体和虚像在凸透镜的同一侧。一倍焦距(焦点位置)是区分所成的像是实像还是虚像的分界点,两倍焦距是区分所成的像是放大还是缩小的像。当物体成的像是实像时,物体向凸透镜靠近时,像会变远且变大,当物体成的像是虚像时,物体向凸透镜靠近时,像会变近且变小。3、眼睛与
5、光学仪器(1)眼睛看物体的原理:u2f, 道理缩小的实像。(2)眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。(3) 正常的眼睛看远处和近处的物体调节晶状体的厚度情况:远眺时:睫状体放松,晶状体较薄,焦距较长,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,人便能看清楚远处的物体 。 近观时:睫状体收缩,晶状体较厚,焦距较短,近处物体射来的光又会聚在视网膜上,人便能看清楚近处的物体。 (4)近视眼的成因与矫正:成因:晶状体太厚,眼球过长;折射能力太强成像在视网膜的前面 矫正:佩戴凹透镜做成的近视眼镜(5)远视眼的成因与矫正:成因:晶状体太薄,眼球过短;折射能力太弱,像在视网膜的后面。矫正:佩戴凸透镜做成的远
6、视眼镜(老花镜)(6)眼睛的度数度数 D=100/f ; f 表示透镜的焦距,焦距的单位:米(m)眼镜的正负度数分别表示凸透镜和凹透镜,即近视眼镜度数为负,远视眼镜为正。(7)明视距离:人眼看物体最清晰、最不容易疲劳的距离。正常人眼的明视距离是 25cm。(8)光学仪器的应用照相机:照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶卷(底片)相当于光屏。照相机成像的特点:2f2f f2f 倒立放大实像 u=f 不成像 uf 正立放大虚像 显微镜:望远镜:视角361 2 3 54A B C D视角的大小不仅与物体的大小有关,还与物体到眼睛的距离有关。(10)单色光:不能再分解的色光。复色光:由单色光混合成的光。(
7、11)光的色散:复色光分解为单色光的现象叫做光的色散。牛顿在 1666 年利用三棱镜观察到光的色散。太阳光是白光,由红、橙、黄、绿、蓝、淀、紫七种单色光混合而成。(12)物体的颜色:透明物体的颜色由通过它的色光决定的。不透明物体的颜色由它反射的色光决定的。(13)光的“三基色”:红、绿、蓝。它们按相同比例混合成白色,颜料的“三原色”:品红、黄、青。按相同比例混合成黑色。(14)实像与虚像终结版实像:是实际光线会聚而形成的,能呈现在光屏上. 如:虚像:是反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上. (15)凸透镜对焦距的影响:凸透镜的厚薄影响凸透镜的焦距。凸透镜的厚度越大,焦距
8、越小,对光线的会聚能力越强。第三章光和眼睛(二)测试卷一、单项选择题(133 分=39 分)1. 如图所示,下列透 镜 中哪些是凸透镜 ( )A. 1、2、3B. 4、5、6 C. 1、3、5 D. 2、4、62. 小芳同学在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶,于是她捡起瓶子丢进垃圾筒。下雨使得瓶中进了水可能引起火灾的原因 ( ) A. 盛有水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用B. 盛有水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,对太阳光有发散作用C. 盛有水的透明塑料瓶相当于一个凹透镜,对太阳光有会聚作用D. 盛有水的透明塑
9、料瓶相当于一个凹透镜,对太阳光有发散作用3. 下列表示平面镜和凸透镜成像情况的图中,正确的是 ( )4. 将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜 20cm 的纸上承接到一个很小、很亮的光斑。当把一个物体放在距这个凸透镜 50cm 处时,在透镜的另一侧可以得到 ( )A. 放大、正立的实像 B. 缩小、正立的实像C. 放大、倒立的实像 D. 缩小、倒立的实像5. 如图所示,投影仪是教学中常用的设备。下面关于投影仪的叙述中不正确的是( )A. 平面镜的作用是改变光的传播方向B. 屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射C. 物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像D. 若使屏幕上清晰的像变大,只需使镜头靠近投影
10、片6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像的情况是图中的 ( )7. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图,光屏上能成一清晰的像,则( ) A. 所成的像是正立缩小的实像B. 所成的像是倒立缩小的实像C. 把凸透镜向左移动,调整光屏的位置,得到的像变大D. 把凸透镜向右移动,调整光屏的位置,得到的像变大8. 如图所示的是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(光屏未画出) ,当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变,将蜡烛移动到 30cm 刻度线处,则( ) A. 移
11、动光屏,可以在光屏上得到倒立放大的像B. 移动光屏,可以在光屏上得到倒立缩小的像C. 移动光屏,可以在光屏上得到正立放大的像D. 不论如何移动光屏,都不能在光屏上得到清晰的像9. 小 明 在 做 “凸 透 镜 成 像 ”实 验 时 , 将 点 燃 的 蜡 烛 放 在 凸 透 镜 前 20cm 处 , 在 透 镜 另 一 侧 的 光 屏 上 观 察 到 缩 小 的 像 。小 明 又 把 点 燃 的 蜡 烛 与 光 屏 的 位 置 对 调 , 则 在 光 屏 上 能 够 呈 现 ( )A. 倒立、放大的实像 B. 正立、放大的虚像 C. 倒立、缩小的实像 D. 倒立、等大的实像10. 人眼的晶状体
12、相当于凸透镜。针对如图所示的成像情况,下列判断正确的是 ( )A. 属于近视眼,应配戴凸透镜B. 属于近视眼,应配戴凹透镜C. 属于远视眼,应配戴凸透镜D. 属于远视眼,应配戴凹透镜11. 使用显微镜时,被观察物体离物镜的距离 ( )A. 小于焦距 B. 等于 2 倍焦距 A BAB小孔成像 照相机 投影仪平面镜成像 “眼睛被骗” 放大镜的像4FF F F FF FC. 小于 2 倍焦距,大于 1 倍焦距 D. 大于 2 倍焦距12. 如图所示的是课本上所画的天文爱好者所用望远镜的原理,从图中的光路可知 ( )A. 目镜的焦距比较长,物镜的焦距比较短B. 目镜的焦距比较短,物镜的焦距比较长C.
13、 目镜和物镜的焦距一样长D. 对目镜和物镜焦距的长度没有明确的要求13. 我们有这样的体验:人站在平面镜前,当人逐渐靠近镜面时,会感觉自己的像在“变大” ,因为 ( ) A. 像真的变大了 B. 像相对于人眼的视角变小了C. 像实际变小了 D. 像相对于人眼的视角变大了二、填空题(每空 1 分,共 23 分)14. 凸透镜对光有 作用,凹透镜对光有 作用。 (填“会聚”或“发散”)15. 舞台上用的一种追光灯,是由凸透镜和点光源组成的。如果要产生平行的绿光,光源应放在凸透镜的 处,凸透镜上应贴有 色的滤光片。16. 小阳同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验,如图所示。(1)
14、要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向 (填“上”或“下”)调整;(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜 30cm 时,移动光 屏至 某 一 位 置 , 在 光 屏 上 得 到 一 个 等 大 清 晰 的 像 , 则该凸透镜的焦距是 cm;(3)接着使烛焰向左移动 5cm,此时应该将光屏向 (填“左”或“右” )移到某一位置,才能在屏上得到一 个清晰的 、 的实像。17. 在“观察凸透镜成像”的实验中,光屏上已成清晰的缩小的像。当烛焰向凸透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“ 远离”)凸透镜的方向移动。若要观察到烛焰放大的虚像,烛焰到凸透镜的距离应 它的焦距。18. 在“探
15、究凸透镜成像的规律”的实验当中,凸透镜、烛焰和光屏放在如图所示的 A、B、C 三个位置时,光屏上呈现一个缩小的像,则在 A 点位置放的是 ,在 B 点位置放的是 ,在 C 点位置放的是 。19. 眼睛是一个“变焦距”的凸透镜,它是通过睫状体来改变晶状体的 的。当睫状体 时,晶状体变 ,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛看见远处物体;当睫状体 时,晶状体变 ,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛看见近处物体。20. 如图所示,在鉴定文物时,考古学家常用放大镜观察文物的细微部分,这时他看到的是 、的虚像。如果在文物上有两条裂纹,其夹角是 5。要想看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹稍微 些。若放大
16、镜的放大倍数是 10 倍,则他看到的角度是 度。三、作图题(共 14 分)21.(6 分)画出图中透镜的入射光线或折射光线的方向。22.(4 分)完成下列透镜的光路。23.(4 分)在图中,完成入射光线从左边射向凹透镜折射,再由凸透镜折射后的光路。四、探究与创新题(共 24 分)24.(4 分)凸透镜的焦距为 10 cm,如图所示,光屏上正好能得到一个清晰的烛焰的像,该像应该是 、 的 像。若保持凸透镜位置不变,蜡烛由标尺的 15 cm 处向 30 cm 处移动的过程中,为了能在光屏上得到清晰的像,光屏应该 (选填“向左移动” 、“向右移动”或“位置不变” ) 。25.(4 分)小刚有一架“傻
17、瓜”相机,拍摄时不需要根据景物的远近调节镜头到底片的距离(即不需要“调焦” )。相机的说明书上注明“拍摄时,景物要在 3m 以外” 。相机拍摄时底片上成的是 、 的 像。下表是这架相机像距和物距的变化情况(f 35mm) 。根据表中数据,解释为什么拍摄时不需要调焦? 。26.(6 分)在探究凸透镜成像的实验中:(1)第 1、2 两个实验小组分别进行了若干次操作,并把实验数据准确记录在下面表格中。实验小组 第 1 组 第 2 组凸透镜焦距 f/cm 14 14 14 14 16 16 16 16物到透镜距离 u/cm 20 30 40 60 20 30 40 60像到透镜距离 v/cm 47 2
18、6 22 18 80 34 27 22像的倒正 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立分析以上数据,你能得到什么结论?请写出两条。(2)根据你探究出的凸透镜成像情况,你认为上述表格中还可增加描述像的特征的两项内容,如像的 和像的 ,便能更全面地归纳出凸透镜成像的规律。27.(4 分)如图所示,把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜。给凸透镜“戴上”近视眼镜,使烛焰在光屏上成清晰的像。 “取下”近视眼镜,光屏上的像变模糊,沿靠近凸透镜方向移动光屏,光屏上能重新呈现清晰的像。实验结果表明:(1)近视眼镜的作用是使像相对于晶状体向 (填“前”或“后”)移,从而能在视网膜上成清晰的像。(2)矫正近视眼所配戴的镜片是 透镜。(3)近视眼镜的作用是将光线 (填“会聚”或“发散”) 。(4)请举出一项保护视力的具体做法: 。28.(6 分)小强同学在探究凸透镜成像规律的实验中发现,物体到凸透镜的距离小于焦距时,能成放大虚像,他突然想到平面镜成的也是虚像。你能帮他比较一下,这两种虚像有什么相同之处和不同之处吗?相同之处: ; 。F5不同之处: ; ; 。