江西省2019中考物理一輪專項(xiàng) 第03單元 透鏡及其應(yīng)用課件.ppt

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1、第3課時(shí)透鏡及其應(yīng)用 考點(diǎn)知識(shí)聚焦1.透鏡的分類及對光的作用(1)透鏡分凸透鏡和凹透鏡兩類。中間邊緣的透鏡叫凸透鏡;中間邊緣的透鏡叫凹透鏡。(2)凸透鏡對光線有作用,光線通過凸透鏡折射后,折射光線傳播方向比原入射光線的傳播方向更偏向 ;凹透鏡對光線有作用,光線通過凹透鏡折射后,折射光線傳播方向比原入射光線的傳播方向更偏離?？键c(diǎn)一透鏡種類 厚會(huì)聚厚 薄 薄發(fā)散主光軸 主光軸 考點(diǎn)知識(shí)聚焦2.透鏡的主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距(1)主光軸:通過透鏡兩個(gè)折射球面的球心的直線,叫透鏡的主光軸。(2)光心O:光線通過主光軸上某一特殊點(diǎn),而不改變方向,這個(gè)點(diǎn)叫透鏡的光心。(3)焦點(diǎn)F:與主光軸平行的光線經(jīng)透鏡

2、折射后或反向延長相交在主光軸上的一點(diǎn),叫焦點(diǎn)。每個(gè)透鏡都有兩個(gè)焦點(diǎn),凸透鏡的是實(shí)焦點(diǎn),凹透鏡的是虛焦點(diǎn)。(4)焦距f:焦點(diǎn)到透鏡光心的距離叫焦距。凸透鏡的焦距越短,對光的會(huì)聚作用越?？键c(diǎn)一光的直線傳播 會(huì)聚 強(qiáng) 考點(diǎn)知識(shí)聚焦3.三條特殊光線考點(diǎn)一光的直線傳播 焦點(diǎn)平行 不變 考點(diǎn)知識(shí)聚焦3.三條特殊光線考點(diǎn)一光的直線傳播 平行 不變 考點(diǎn)知識(shí)聚焦考點(diǎn)一光的直線傳播【注意】實(shí)際光線畫實(shí)線,光線的反向延長線畫虛線; 光線要帶箭頭,光線與光線之間要連接好,不要斷開。 考點(diǎn)知識(shí)聚焦考點(diǎn)二凸透鏡成像規(guī)律 縮小 【規(guī)律總結(jié)】實(shí)像倒,位異側(cè);虛像正,位同側(cè);一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小;物近像遠(yuǎn)像變大,焦

3、點(diǎn)以內(nèi)反變化。 等大放大放大 考點(diǎn)知識(shí)聚焦生活中眼睛和眼鏡、照相機(jī)、投影儀、放大鏡、顯微鏡以及望遠(yuǎn)鏡都是利用透鏡來工作的。1.眼睛和眼鏡(1)眼睛中的晶狀體和角膜相當(dāng)于一個(gè)焦距可變的透鏡,使遠(yuǎn)近不同的物體經(jīng)過晶狀體在上成像,形成的是物體倒立、縮小的實(shí)像,形成視覺。(2)遠(yuǎn)視眼的特點(diǎn)是只能看清楚遠(yuǎn)處物體,看不清近處物體,原因是晶狀體太薄,折光能力變,因此來自近處某點(diǎn)的光會(huì)會(huì)聚在視網(wǎng)膜方,需要戴透鏡進(jìn)行矯正。(3)近視眼的特點(diǎn)是只能看清楚近處物體,看不清遠(yuǎn)處物體,原因是晶狀體太厚,折光能力變,因此來自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光會(huì)會(huì)聚在視網(wǎng)膜方,需要戴透鏡進(jìn)行矯正。 小結(jié) 近前遠(yuǎn)后,近凹遠(yuǎn)凸?？键c(diǎn)三透鏡的應(yīng)用視網(wǎng)

4、膜 凸 弱后 凸 強(qiáng)前 凹 考點(diǎn)知識(shí)聚焦2.照相機(jī)、投影儀、放大鏡(1)照相機(jī)的構(gòu)造:由鏡頭、調(diào)焦環(huán)、快門、膠片、取景窗組成。(2)工作原理:利用了凸透鏡成、的實(shí)像的原理,其相當(dāng)于凸透鏡,相當(dāng)于光屏。(3)投影儀利用了凸透鏡能成、的實(shí)像的原理,其中投影片是物體,像成在銀幕上,平面鏡的作用是改變光的傳播路徑。(4)放大鏡實(shí)質(zhì)上是一個(gè)透鏡,它能成、的虛像。考點(diǎn)三透鏡的應(yīng)用 正立縮小 放大倒立 鏡頭 膠片倒立 放大凸 考點(diǎn)知識(shí)聚焦3.顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡(1)顯微鏡是由兩組透鏡組合而成的,能看清非常小的物體。顯微鏡的物鏡相當(dāng)于,能把被觀察的物體放大;目鏡相當(dāng)于,把物鏡所成的實(shí)像再次放大。(2)望遠(yuǎn)鏡由物鏡

5、和目鏡組成的,是觀察遠(yuǎn)方的物體時(shí)所用的一種光學(xué)儀器。望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于,被觀察的物體經(jīng)物鏡成倒立、縮小的實(shí)像;目鏡相當(dāng)于,把物鏡所成的實(shí)像放大。點(diǎn)撥 (1)視角:從物體兩端向眼的光心所引的兩條直線的夾角。視角的大小取決于物體的大小和物體到眼睛距離的遠(yuǎn)近。(2)照相機(jī)和投影儀的區(qū)別,使用照相機(jī)時(shí)景物成像在膠片上,膠片相當(dāng)于光屏;使用投影儀時(shí)投影片的圖案成像在銀幕上,投影片相當(dāng)于物體?？键c(diǎn)三透鏡的應(yīng)用 投影儀凸 放大鏡照相機(jī) 放大鏡 例1林紅同學(xué)拿一個(gè)透鏡正對著太陽光,用白紙作光屏在透鏡的另一側(cè)觀察太陽光通過透鏡后出現(xiàn)的現(xiàn)象,如圖3-1所示。移動(dòng)白紙使光斑最小、最亮,此時(shí)光斑離透鏡10cm ,則此

6、透鏡 ()A.是凸透鏡,焦距為5cmB.是凸透鏡,焦距為10cmC.是凹透鏡,焦距為5cmD.是凹透鏡,焦距為10cm圖3-1熱點(diǎn)考向探究探究一凸透鏡與凹透鏡 B 解析 太陽光通過透鏡后,在白紙上出現(xiàn)最小、最亮的光斑,說明該透鏡對光有會(huì)聚作用,是凸透鏡。把凸透鏡正對著太陽光,在透鏡的另一側(cè)的白紙上找到光斑最小、最亮?xí)r,這個(gè)光斑位置就是焦點(diǎn)位置,透鏡到焦點(diǎn)的距離就是焦距,即該凸透鏡的焦距是10cm 。 熱點(diǎn)考向探究【變式1】(1)如圖3-2甲所示,已知凸透鏡的一條折射光線和一條入射光線,請你對應(yīng)畫出它們的入射光線和折射光線。(2)畫出圖乙中光線ab和Oc通過透鏡前后的完整光路。 圖3-2 熱點(diǎn)考

7、向探究答案 (1)如圖所示(2)如圖所示 熱點(diǎn)考向探究【變式2】如圖3-3所示,兩束光相交于主光軸MN上的b點(diǎn),在虛線區(qū)域內(nèi)放甲透鏡后,這兩束光相交于主光軸上的c點(diǎn);在虛線區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后,這兩束光相交于主光軸上的a點(diǎn),則甲透鏡是 (選填“凸”或“凹”)透鏡;a點(diǎn)是 (選填“是”或“不是”)乙透鏡的焦點(diǎn)。 圖3-3 解析由題圖可知,若光沿直線傳播會(huì)相交于b點(diǎn),經(jīng)過甲透鏡后會(huì)相交于c點(diǎn),說明甲透鏡對光線有發(fā)散作用,是凹透鏡;經(jīng)過乙透鏡后會(huì)相交于a點(diǎn),說明乙透鏡對光線有會(huì)聚作用,是凸透鏡。對于凸透鏡,平行于主光軸的光入射經(jīng)過凸透鏡后會(huì)會(huì)聚在焦點(diǎn)上,而圖中入射光不是平行于主光軸的光,所以a點(diǎn)不是乙

8、透鏡的焦點(diǎn)。凹不是 例2 林紅做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),所用凸透鏡的焦距為f,保持凸透鏡位置不變,如圖3-4所示,先后使蠟燭位于a、b、c、d四點(diǎn),并分別調(diào)整光屏的位置,則蠟燭位于a點(diǎn)時(shí),屏上出現(xiàn)的實(shí)像最(選填“大”或“小”),蠟燭位于(選填“a”“b”“c”或“d”)點(diǎn)時(shí),成正立、放大的虛像。圖3-4熱點(diǎn)考向探究探究二凸透鏡成像的規(guī)律d 小 解析燭焰在a點(diǎn)時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像;在b、c點(diǎn)時(shí),成倒立、放大的實(shí)像;所以蠟燭在a點(diǎn)時(shí)所成實(shí)像最小。蠟燭在d點(diǎn)時(shí),成正立、放大的虛像。 熱點(diǎn)考向探究【變式1】2017鹽城在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰和光屏中心位于凸透鏡的 上。當(dāng)蠟燭距凸透

9、鏡30.0 cm時(shí),在光屏上成一個(gè)等大的實(shí)像,則凸透鏡的焦距是 cm;將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)到適當(dāng)位置,要在光屏上成清晰的像,就將光屏向(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)透鏡方向移動(dòng)。 15.0 主光軸解析為使像能成在光屏的中央,應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰和光屏中心位于凸透鏡的主光軸上。蠟燭距凸透鏡30.0cm 時(shí),在光屏上成一個(gè)等大的實(shí)像,則像距等于物距等于二倍焦距,即u=2f=30.0cm ,得f=15.0cm 。蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)到適當(dāng)位置,物距變大,則像距要減小,需將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)?？拷?熱點(diǎn)考向探究【變式2】林紅通過做“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的

10、圖像,如圖3-5所示,該凸透鏡的焦距是cm 。把物體從距凸透鏡10cm 處移動(dòng)到30cm 處的過程中,像的大小將(選填“變大”“變小”或“不變”)。若將凸透鏡對著遠(yuǎn)處的窗戶,調(diào)節(jié)光屏使光屏上出現(xiàn)了窗外景物清晰的像,此時(shí)透鏡到光屏的距離約為cm 。 圖3-5 10變小 10 熱點(diǎn)考向探究【變式3】2017泰州某凸透鏡焦距為15cm ,若將一物體放在此透鏡前25cm 處,則可在透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)()A.倒立、放大的實(shí)像B.倒立、縮小的實(shí)像C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像A 例3 在森林中旅游時(shí),嚴(yán)禁隨意丟棄飲料瓶,因?yàn)橄掠旰笃績?nèi)灌了水,圓形透明飲料瓶裝水后相當(dāng)于一個(gè)(選填“凸”或“凹”)

11、透鏡,它對太陽光具有作用,烈日出來后,可能引起森林火災(zāi)。 圖3-6熱點(diǎn)考向探究探究三生活中的凸透鏡凸 會(huì)聚 例4 如圖3-7所示是林紅用鏡頭焦距為5cm 的照相機(jī)拍攝的晶瑩剔透的露珠,鏡頭到露珠的距離至少要大于cm 。當(dāng)照相機(jī)的鏡頭正對露珠從50cm 處向20cm 處移動(dòng)的過程中,則像的大小將逐漸。圖3-7熱點(diǎn)考向探究探究三生活中的凸透鏡 10變大 解析因?yàn)檎障鄼C(jī)的鏡頭是凸透鏡,因此照相機(jī)的鏡頭對光有會(huì)聚作用。照相機(jī)成倒立、縮小的實(shí)像,物距應(yīng)大于二倍焦距,即鏡頭到露珠的距離至少要大于10cm ;照相機(jī)的鏡頭正對露珠從50cm 處向20cm 處移動(dòng)的過程中,物距變小、像距變大、像變大。 熱點(diǎn)考向

12、探究【變式1】2016江西如圖3-8所示是王爺爺小孫女的照片,王爺爺用放大鏡貼近照片所看到的像是圖3-9中的() 圖3-8圖3-9B 熱點(diǎn)考向探究【變式2】(多選)2015江西如圖3-10所示的凸透鏡的應(yīng)用實(shí)例中,所成像的性質(zhì)完全相同的是()圖3-10BD 解析投影儀的鏡頭使物體成倒立、放大的實(shí)像;照相機(jī)使物體成倒立、縮小的實(shí)像;用放大鏡觀察物體時(shí),物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),成的是正立、放大的虛像;監(jiān)控?cái)z像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,成的是倒立、縮小的實(shí)像。 例4 2017江西人的眼睛就像是一架精密的照相機(jī),如圖3-11所示是描述人眼看物體的成像圖,其中看遠(yuǎn)處景物的是圖,景物在視網(wǎng)膜上成的是(

13、選填“實(shí)”或“虛”)像。圖3-11熱點(diǎn)考向探究探究四眼睛及視力矯正 甲 解析人的眼睛像一架神奇的照相機(jī),晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏,外界物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像。人看遠(yuǎn)處的物體時(shí),晶狀體會(huì)變薄,遠(yuǎn)處的物體發(fā)出或反射的光線相當(dāng)于平行光線,經(jīng)過人的眼睛后,像成在視網(wǎng)膜上。實(shí) 熱點(diǎn)考向探究【變式1】在如圖3-12所示的四幅圖中,分別表示近視眼成像情況和矯正做法的是()A.B.C.D.圖3-12C 解析近視眼看遠(yuǎn)處的物體時(shí),像成在視網(wǎng)膜的前面,所以題圖是近視眼的成像情況。近視眼需戴凹透鏡矯正,所以圖是近視眼的矯正做法。 熱點(diǎn)考向探究【變式2】2017煙臺(tái)拿一副遠(yuǎn)視眼鏡放在凸透鏡前,如

14、圖3-13所示,光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像,移走遠(yuǎn)視眼鏡,燭焰的像變得模糊,為了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是()A.將蠟燭靠近凸透鏡B.將光屏靠近凸透鏡C.將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡D.將光屏和蠟燭同時(shí)靠近凸透鏡圖3-13C 解析遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡,凸透鏡對光有會(huì)聚作用,給凸透鏡再戴上遠(yuǎn)視眼鏡,光經(jīng)過遠(yuǎn)視眼鏡、凸透鏡的會(huì)聚后,光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像,拿走遠(yuǎn)視眼鏡燭焰清晰的像就成在光屏更后的位置上,光屏上的像變模糊,可以用增大光屏與凸透鏡的距離或增大蠟燭與凸透鏡的距離的方法使得光屏上再次呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像。 熱點(diǎn)考向探究【考點(diǎn)歸納】(1)了解凸透鏡的焦距,知道測量焦距的方法:平行光聚焦法;利用成等

15、大的實(shí)像時(shí)u=v=2f間接測焦距。(2)實(shí)驗(yàn)前首先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像呈在光屏的中央。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)光屏上找不到像的原因可能是:蠟燭在焦點(diǎn)上或在一倍焦距內(nèi);燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度;蠟燭在焦點(diǎn)之外,距離焦點(diǎn)太近,像距太大。(4)凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用。 (5)成虛像時(shí),人眼看像的位置:光屏一側(cè),通過透鏡觀察虛像。(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求會(huì)調(diào)節(jié)物體、凸透鏡及光屏的位置:當(dāng)光屏上得到一倒立、縮小的實(shí)像,保持凸透鏡的位置不變,要使光屏上的像變大,應(yīng)將蠟燭靠近透鏡同時(shí)光屏遠(yuǎn)離透鏡。實(shí)驗(yàn)突破突破探究凸透鏡成像的規(guī)律 熱點(diǎn)考向探究(7)實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭因燃燒變短,

16、光屏上的像將向上移動(dòng),應(yīng)將凸透鏡向下調(diào)或?qū)⒐馄料蛏险{(diào),使像呈在光屏的中央。(8)用紙板遮住透鏡的一部分:光屏上的像只會(huì)暗些,但還是一個(gè)完整的像。(9)光屏上成清晰的像時(shí),對調(diào)物體與光屏的位置,光屏上還能成清晰的像,說明光路可逆。(10)在蠟燭和凸透鏡之間加近(或遠(yuǎn))視眼鏡(凸透鏡和蠟燭位置不變):加遠(yuǎn)視眼鏡:將光屏向靠近凸透鏡方向移動(dòng);加近視眼鏡:將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)。(11)蠟燭不動(dòng),換焦距較小的透鏡,則需要把光屏靠近透鏡才能使像清晰。(12)用光源替代蠟燭的好處:光屏上的圖像穩(wěn)定、清晰、亮度大。 熱點(diǎn)考向探究例 在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,凸透鏡的焦距為10cm 。(1)實(shí)驗(yàn)前

17、,調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在,目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央。(2)如圖3-14所示,若蠟燭、凸透鏡在當(dāng)前位置,應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)光屏,直到光屏上得到清晰的像,此時(shí)燭焰的像是倒立的、(選填“放大”或“縮小”)的實(shí)像,這一成像規(guī)律應(yīng)用在(選填“照相機(jī)”或“放大鏡”)上。圖3-14(3)在(2)的基礎(chǔ)上,若凸透鏡位置不動(dòng),將蠟燭和光屏位置互換,光屏上將得到倒立的、(選填“放大” 或“縮小”)的實(shí)像,這一成像規(guī)律應(yīng)用在(選填“投影儀”或“放大鏡”)上。(4)當(dāng)蠟燭燃燒逐漸變短時(shí),為了使像還能成在光屏的中央,應(yīng)向(選填“上”或“下”)適當(dāng)調(diào)節(jié)光屏的位置。 縮小 左 同一高度 放大照相機(jī)

18、 投影儀 上 熱點(diǎn)考向探究 實(shí)驗(yàn)拓展 (5)為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,應(yīng)該在(選填“較亮”或“較暗”)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(6)林紅同學(xué)把自己的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間,如圖3-15所示,因?yàn)榻曆坨R對光有(選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)作用,光屏上原來清晰的像變模糊了,為在光屏上重新得到燭焰清晰的像,若不改變蠟燭和凸透鏡的位置,應(yīng)將光屏(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)凸透鏡。(7)保持蠟燭、凸透鏡、光屏位置不變,林紅同學(xué)用不透光的紙板遮住凸透鏡上半部分,則在光屏上觀察到的像是。(選填選項(xiàng)前的字母)A.燭焰的上半部分,亮度變暗B.燭焰的下半部分,亮度變暗 C.完整的燭焰,亮度變暗D.完整的燭焰,亮度不變圖3

19、-15C 遠(yuǎn)離 發(fā)散較暗 熱點(diǎn)考向探究解析 (2)由題圖可知,物距u=40 cm2f,則像距應(yīng)在一倍焦距和二倍焦距之間;而此時(shí)光屏與凸透鏡的距離為30 cm2f,所以要減小該距離,應(yīng)向左移動(dòng)光屏,可成倒立、縮小的實(shí)像,根據(jù)這一成像特點(diǎn)制成的是照相機(jī)。(4)隨著蠟燭的不斷燃燒,燭焰向下移動(dòng),光屏上燭焰的像將不斷地向上移動(dòng),因此為了使像還能成在光屏的中央,應(yīng)向上適當(dāng)調(diào)節(jié)光屏的位置。(6)近視眼鏡是凹透鏡,凹透鏡對光線有發(fā)散作用,使原來會(huì)聚成像的光線推遲會(huì)聚,像會(huì)遠(yuǎn)離凸透鏡;要用光屏接收到清晰的像,應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向調(diào)節(jié),才能在光屏上得到清晰的像。(7)當(dāng)將透鏡的上半部分用不透光的紙板擋住后,整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住,但總會(huì)有一部分光 通過下半部分凸透鏡而會(huì)聚成像,因此像與原來相同,還是完整的像;只是由于透鏡的一半被遮住,因此折射出的光線與原來相比減少了,像的亮度會(huì)減弱。