第五章 透镜及其应用复习课教案.docx

课 题第五章 透镜及其应用复习课教学设计（第一课时）授课日期刚好段教 学 目 的1、理解什么是凸透镜和凹透镜，透镜的焦点和焦距，凸透镜和凹透镜对光的作用。2、理解生活中透镜的应用，知道照相机、投影仪、放大镜成的像的性质。3、试验探究并理解凸透镜成像的规律。4、理解眼睛的构造及视物原理，近视眼和远视眼的成因及矫正方法，理解视角的概念。5、知道显微镜和望远镜的主要构造和物镜目镜的成像状况。重 难 点1、透镜对光的作用，驾驭测量焦距的方法。2、理解照相机、投影仪、放大镜的成像原理。3、驾驭凸透镜成像的规律。4、理解近视眼和远视眼的成因及矫正方法。5、知道物体经过显微镜和望远镜的两组透镜后的最终成像状况。【学问梳理】一、透镜：1、透镜的概念：至少有一个面是球面的一局部的透亮玻璃元件（要求会分辨） 2、凸透镜和凹透镜（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等； （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片； （3）主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示； （4）光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。 3、透镜对光的作用（1）凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又称为会聚透镜。（2）凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又称为发散透镜。练习： 以下光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（    ） A潜望镜       B平面镜        C凸透镜        D凹透镜4、焦点和焦距（1）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。 （2）焦距：焦点到光心的间隔 （通常由于透镜较厚，焦点到透镜的间隔 约等于焦距）焦距用“f”表示。如下图：                 留意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。 练习： 凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线        于一点,叫        ,这一点到凸透镜的光心的间隔 叫       。一个凸透镜有    个焦点,它们位于凸透镜的     边。凹透镜能使光线       ,凹透镜的焦点是         ,有    个。 5、三条特别光线（要求会画）： （1）过光心的光线经透镜后传播方向不变更。（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）。（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴，射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。练习：请补充完好下面的光路图：6、粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调整凸透镜到白纸的间隔 ，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的间隔 就是凸透镜的焦距。 7、区分凸透镜和凹透镜的方法：  （1）用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；  （2）让透镜正对太阳光，挪动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜； （3）用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜； 练习：外表至少有一面是            的透亮玻璃元件叫透镜,中间    边缘    的透镜叫凸透镜,中间    边缘    的透镜叫凹透镜,       远小于的透镜          叫薄透镜。 二、生活中的透镜（一）照相机：1、镜头是凸透镜；2、物体到透镜的间隔 （物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；（二）投影仪： 1、投影仪的镜头是凸透镜；  2、投影仪的平面镜的作用是变更光的传播方向；   留意：照相机、投影仪要使像变大，应当让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 3、物体到透镜的间隔 （物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像； （三）放大镜：1、放大镜是凸透镜；   2、放大镜到物体的间隔 （物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应当让放大镜远离物体； 三、探究凸透镜的成像规律1、器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺） 2、留意事项“三心共线”：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同始终线上，又叫“三心等高”。3、凸透镜的成像原理图4、凸透镜成像的规律（要求熟记、并理解）物距与焦距的关系像的性质物距v(cm)应用正倒大小虚实u2f倒立缩小实像2f v f照相机u2f倒立等大实像v2f2f u f倒立放大实像v2f投影仪、幻灯机uf不成像uf正立放大虚像与物同侧放大镜口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，虚像大。 留意：1、实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛干脆看，全部光线必过像点； 2、虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成； 留意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像； 四、眼睛和眼镜1、眼睛构造：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）；成像特点：成倒立缩小的实像。2、视物原理：晶状体自动调整：当睫状体放松时，晶状体比拟薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折实力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼球可以看清近处的物体。看远处的物体 看近处的物体3、近点、远点和明视间隔 眼睛的调整有肯定的限度，晶状体变得最扁平（薄）时，能看到的最远叫做眼睛的远点。正常眼睛的远点在无限远处，从无限远处物体射来的平行光经晶状体折射后，它们的像恰好能成在视网膜上。晶状体变得最凸（厚）时能看清的最近点叫做眼睛的近点。正常眼睛的近点约在离眼睛10cm的地方。正常眼睛视察近处物体最清楚而又不简单疲惫的间隔 ，大约是25cm，叫做明视间隔 。近视眼的明视间隔 比正常眼睛近一些，患近视眼的人在看书时，常把书放到离眼睛很近的位置。远视眼的明视间隔 比正常眼睛远一些，患远视眼的人在看书时，常常将书离眼睛远一些。4、近视和远视（一）、近视眼（1）特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 看远处的物体 看近处的物体（2）成因：晶状体太厚，折光实力太强或眼球前前方向上太长，导致成像在视网膜前。（3）矫正：用凹透镜做成近视眼镜（让光线先发散一点再经晶状体会聚在视网膜上）； 有一种治疗近视的手术，采纳激光对角膜进展处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折实力变弱（引导学生要在正规大医院进展）。（二）、远视眼（1）特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 看远处的物体 看近处的物体（2）成因：晶状体太薄，折光实力太弱或眼球前前方向上太短，导致成像在视网膜后。（3）矫正：用凸透镜做成的远视眼镜（老花眼） （先让光线会聚一点再经晶状体会聚在视网膜上）十四、显微镜和望远镜 （一）、显微镜1、构造：由两个凸透镜组成； 物镜：靠近物体的凸透镜。相当于投影仪，成倒立的放大的实像。 （，）目镜：靠近眼睛的凸透镜。相当于一般放大镜，成正立放大的虚像。 （）反光镜：光线足够使成像更光明。 （光线较暗用凹面镜会聚更多的光，光线剧烈用平面镜反射减弱光线）留意： 目镜把物镜所成的像进展放大。目镜所成的像正倒和大小是相对于物镜所成的像而言的。最终的成像与物体本身比，是倒立的放大的虚像。 物镜和目镜的间隔 大于两个透镜的焦距之和。（第一次成像在物镜的两倍焦距外，要使目镜的放大倍数尽可能最大，则这个像要在目镜的一倍焦距以内且尽可能靠近焦点。） 要让像变大，可减小物体到物镜的间隔 （上调载物片或下调物镜），同时保持目镜位置不变或者增大目镜到物镜的间隔 （上调目镜）。 显微镜放大倍数=物镜放大倍数x目镜放大倍数。（二）、望远镜1、构造：由两个凸透镜组成； 物镜：靠近物体的凸透镜。相当于照相机，成倒立的缩小的像。 （，）目镜：靠近眼睛的凸透镜。相当于一般放大镜，成正立放大的虚像。 （）留意：目镜把物镜所成的像进展放大。目镜所成的像正倒和大小是相对于物镜所成的像而言的。最终成像与物体本身比，是倒立的缩小的虚像。物镜和目镜的间隔 等于两个透镜的焦距之和。（由于物体据望远镜的间隔 很大，第一次成像在物镜的焦点旁边且无限靠近焦点，可以近似地认为等于焦点处，要使目镜的放大倍数尽可能最大，则这个像要在目镜的一倍焦距以内且尽可能靠近焦点。）要让像变大，可减小物体到物镜的间隔 无意义（因为物距相对于物镜的焦距而言很大，调整物镜的位置根本上使物距的变更不大），可增大目镜到物镜的间隔 （上调目镜）。望远镜最终成的像是缩小的，为何我们感觉像是放大的？视角：从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。视角的大小和物体的大小有关，间隔 相等时，看大物体的视角大，看小物体的视角小。视角的大小和物体的远近有关，大小肯定时，看近处的物体视角大，看远处的物体视角小。明确：望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。所以我们感觉像是放大的。望远镜的物镜直径（口径）为什么做得很大？ 明确：这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加光明。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以便观测到更暗的星。第五章 透镜及其应用复习课教学设计（第二课时）【经典考题与解析】题型一、给过透镜的光线按规律作图或者依据光线确定透镜的种类1、完成下列各光路。FoFF解 析：见下图。FFF。2、依据射入透镜和从透镜射出的光线的传播方向，在右图中填上适当类型的透镜符号。 解 析：见下图。 题型二、凸透镜成像规律 1、我们常常在电视上看到从高空飞机上拍摄到的画面，若用一镜头焦距为60mm的相机在高空拍照，此时胶片到镜头的间隔 是(    ) A、大于120mm  B、恰为60mm       C、小于60mm     D、略大于60mm  解 析：镜头的焦距为60mm，飞机在高空拍摄时物距远远大于二倍焦距，像离焦点很近但仍大于焦距，即略大于60mm；选D2、在银幕上看到的电影画面都是正立的，在放电影时应将电影拷贝（ ） A.正立着放在小于2f的位置上 B.倒立着放在小于2f的位置上C.正立着放在2f和f之间的位置上 D.倒立着放在2f和f之间的位置上解 析：电影屏幕上看到的像都是放大的，要成放大的像则拷贝必需放在f和2f之间，像是正立的，物就必需是倒立的；选DabcdeFF2F3、如图在视察凸透镜成像规律的试验中，假如把烛焰先 后放在a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，则：把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；把烛焰放在 点，屏上出现的像最小；把烛焰放在 点，屏上不出现烛焰的像；假如把烛焰从a到移到d点，则像到透镜的间隔 ，像的大小 。（“变大”、“变小”、“不变”）解 析：依据凸透镜成像规律，可以知道在两倍焦距以外成倒立缩小的像，间隔 二倍焦距越远，成的像越小；在一倍和两倍焦距中间成倒立放大的像，间隔 焦点越近，成的像越大；在一倍焦距以内时，屏上没有像；所以：在d点，屏上像最大；在a点，屏上像最小；在e点，屏上不出现像；从a点到d点，像到透镜的间隔 变大，像的大小变大。题型三、焦距范围的推断  1、某同学们在探讨凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物体距U1=30厘米时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距U2=20厘米，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距U=10厘米，在光屏上始终得不到像。由此可推断凸透镜的焦距是（  ） A、大于20厘米    B、大于15厘米小于20厘米  C、小于10厘米  D、大于10厘米，小于15厘米   解析正确答案（D） 由题可知：u1>2f，即30厘米>2f；f<u2<2f，即f<20厘米<2f；u3<f，10厘米<f，解方程得10厘米<f<15厘米，故选D。2、一个物体在凸透镜前20 cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f（    ）  A、10 cm<f<20 cm   B、f>10 cm  C、f<10 cm  D、f>20 cm  解析正确答案（C） 解决这类问题的关键是依据凸透镜的成像特点和成像条件，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，物距必定大于2倍焦距，即u>2f。本题中有20 cm>2f，解不等式得：f<10 cm。 3、一物体放在凸透镜前18 cm处，在透镜另一侧20 cm处成一清楚像，则此透镜的焦距 （    ）  A、肯定大于20 cm   B、肯定小于9 cm  C、肯定在10 cm到8 cm之间   D、肯定在9 cm到10 cm之间 解析正确答案（D） 由于本题中物像异侧，说明此像是一实像；又由于像距比物距大，可推知此像是一放大、倒立的实像，此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，像在另一侧的二倍焦距之外。 即f<18 cm<2f             20 cm>2f                 综合  解得9 cm<f<10 cm。【课堂练习】一、填空题 1要想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光，应当把小灯泡放在凸透镜的_上 2关于凸透镜的三条特别光线是，通过光心的光线传播方向_；平行主光轴的光线经透镜折射后_焦点；通过焦点的光线经透镜折射后_主光轴 3物体到凸透镜的间隔 大于2倍焦距时，成_、_的_像，依据这个道理制成了_ 4在做凸透镜成像的试验时，当蜡烛间隔 凸透镜36 cm时，像成在距凸透镜20 cm另一侧的光屏上，看到的是_、_的_像，所用凸透镜的焦距_（填“大于”“等于”或“小于”）18 cm 5照相机的镜头相当于一个_镜，被拍摄的物体应在距镜头_的位置，在相当于_的胶片上得到_的_的_像 6照相机用光圈限制_的光的多少，某人拍摄光明的物体之后又去拍摄暗淡的物体，光圈应适当_（填“开大”或“缩小”）7在探讨凸透镜成缩小实像的试验中，须要的主要器材有刻度尺、蜡烛、凸透镜和_其中要求_在同一高度，同始终线上 8当物体在凸透镜的两倍焦距以外并向透镜挪动时（不超过2倍焦距），像离透镜的间隔 将_，像的大小将_，且成的像是_像 9把物体置于凸透镜主光轴上距透镜40 cm，透镜的焦距为15 cm，则物体通过透镜成的像是_立_的_像若将物体向透镜方向挪动了15 cm，则物体的像将向_方向挪动，同时像变为_立_的_像 10幻灯机的幻灯片要_插在_透镜的后面比焦点略远些的地方，这时银幕上的像的性质是_、_的_像 11幻灯机和电影放映机的镜头是_镜，物体应放在_，像在_，像的性质是_若要使银幕画面更大些，幻灯机与电影机应离银幕_些 12显微镜有_个凸透镜，靠近眼睛的叫_，它的作用_靠近物体的叫_要想看清太空中的星星要用_，它有_个凸透镜，靠近眼睛的叫_，靠近物体的叫_它能使物体成_、_的_像 13外界物体反射来的光线，经过_、_，由_进入眼球内部，再经过_和玻璃体的折射作用，在_上能形成清楚的物像 14假如眼球的_，或者晶状体的_，远处物体反射来的光线通过_折射后形成的物像，就会落在视网膜的_造成近视眼 15猫从黑暗处走到阳光下，_会变_，用来减小阳光对眼球的刺激，这是由_内的平滑肌限制完成 二、选择题 16一个物体到凸透镜的间隔 为30 cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜主轴挪动到距凸透镜45 cm处，则成像的状况肯定是（    ）A放大的实像    B等大的实像    C缩小的实像     D上述三种状况都可能 17物体从距凸透镜12 cm处移到距凸透镜20 cm处，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知此凸透镜的焦距可能是（    ）A10 cm             B20 cm             C12 cm           D以上都不对 18在做凸透镜成像试验时，当蜡烛距凸透镜15 cm，在光屏上成放大的像，则下列说法中不正确的是（    ） A蜡烛距透镜40 cm时，肯定成缩小的实像 B蜡烛距透镜18 cm时，可能成放大的实像C蜡烛距透镜20 cm时，肯定成放大的实像 D蜡烛距透镜6 cm时，肯定成放大的虚像 19某幻灯机的镜头和幻灯片之间的间隔 可在10 cm20 cm之间调整，现因原镜头损坏，则应选用下列哪一个元件做镜头（    ）  A焦距为5 cm的凸透镜       B焦距为10 cm的凹透镜C焦距为10 cm的凸透镜      D焦距为20 cm的凸透镜 20用照相机给家人照相，人与照相机镜头的间隔 和底片到照相机镜头的间隔 分别是（    ） A大于2f，小于f                    B大于2f，小于2f，大于f C小于2f，大于f，大于2f  D 大于f，大于2f 21测绘人员绘制地图时，常常须要在高空的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若要运用航空摄影照相机的镜头焦距为50 mm，则底片到镜头间的间隔 为（    ）A100 mm以外    B50 mm以内     C略大于50 mm   D恰为50 mm 22放映幻灯时，在屏幕上得到的是幻灯片上图像的（    ） A正立放大的虚像 B正立放大的实像 C倒立放大的虚像 D 倒立放大的实像 23用一个凸透镜成像时，下面说法中正确的是（    ） A实像总是正立的、虚像总是倒立的 B实像和虚像都可能是放大或缩小的 C成实像时，物体离凸透镜越近像越大 D成虚像时，物体离凸透镜越近像越大 24一个物体放在凸透镜前时，在透镜的另一侧间隔 透镜20 cm的光屏上得到了一个清楚放大的物体的像，若把物体移至透镜前20 cm处，为了仍能在透镜另一侧光屏上得到清楚的像，则光屏的挪动方向和所成像的大小为（    ） A光屏靠近透镜，成缩小的像   B光屏靠近透镜，成放大的像C光屏远离透镜，成放大的像   D光屏远离透镜，成缩小的像 25一个蜡烛位于凸透镜前，调整透镜和光屏位置可在光屏上呈现放大的清楚的像；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调一下，则（    ）A在光屏上不再呈现像         B在光屏上呈现等大的像 C在光屏上呈现缩小的像       D在光屏上呈现放大的像 26不管较近或较远的物体，对于正常人来说都能使物像落在视网膜上，这主要是因为（    ） A视网膜可以前后挪动调整       B眼球的前后径能随意调整C瞳孔可以缩小或放大           D晶状体的曲度可以调整 三、试验题 27在探究凸透镜成像的试验中，必需把凸透镜、蜡烛、光屏放在_上，并且_应放在其他两种器材之间，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_ 28当光屏上得到一个清楚、缩小的实像时，说明蜡烛在凸透镜_；若想得到一个清楚放大的实像，蜡烛应向_方向挪动，同时间屏应向_方向挪动像的大小是渐渐_，若无论怎样挪动光屏都不能接收到蜡烛的像，说明蜡烛处于_的范围了 29在探究凸透镜成像规律的试验中，假如无论光屏怎样挪动，光屏都收不到像，缘由可能是：（1）_   ；（2）_   ；（3）_  【参考答案】一、填空题1焦点； 2不变更、会聚于、平行于； 3倒立、缩小、实、照相机； 4倒立、缩小、实、小于； 5凸透镜、大于2倍焦距外、光屏、倒立、缩小、实； 6进入镜头、开大；7光屏、凸透镜、烛焰、光屏中心； 8变大、变大、实； 9倒、缩小、实、远离透镜、倒、放大、实；  10倒、凸、倒立、放大、实； 11凸透、焦距和2倍焦距之间，二倍焦距之外、倒立的放大的实像、远； 12两、目镜、相当于放大镜、物镜、望远镜、两、目镜、物镜、倒立、缩小、实；  13角膜、房水、瞳孔、晶状体、视网膜； 14前后径过长、曲度过大、晶状体、前方； 15瞳孔、小、巩膜 二、选择题16D  17D  18C  19C  20B  21C  22D  23C  24A  25C  26D 三、试验题27光具座（桌子）、凸透镜、同一高度；282倍焦距之外、靠近透镜、远离透镜、变大、一倍焦距；29（1）烛焰、凸透镜、光屏中心不在同一高度（2）蜡烛在焦点处（3）蜡烛在1倍焦距之内