初中物理知识点精细笔记-第三章_透镜及其应用(学生版)-新人教第三章 透镜及其应用
第一节 透镜
1. 透镜的原理:光的折射。
2. 两种透镜
凸透镜
凹透镜
定义
、 的透镜叫做凸透镜。
、 的透镜叫做凹透镜。
实物形状
主光轴和光心
透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴,简称主轴。
每个透镜主轴上都有一个点,凡是通过该点的光,其传播方向 ,这个点叫 。
对光线作用及光路图
凸透镜对光有 作用。
凹透镜对光有 作用。
光线透过透镜折射,折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。
光线通...
第三章 透镜及其应用
第一节 透镜
1. 透镜的原理:光的折射。
2. 两种透镜
凸透镜
凹透镜
定义
、 的透镜叫做凸透镜。
、 的透镜叫做凹透镜。
实物形状
主光轴和光心
透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴,简称主轴。
每个透镜主轴上都有一个点,凡是通过该点的光,其传播方向 ,这个点叫 。
对光线作用及光路图
凸透镜对光有 作用。
凹透镜对光有 作用。
光线透过透镜折射,折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。
光线通过透镜折射后,折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。
特殊光线
焦点和焦距
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,用F
示。
凹透镜能使平行于主光轴的光发散,这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线会聚而成的,叫做虚焦点,也用F表示。
焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。
凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。
凸透镜有两个相互对称的实焦点,同一透镜两侧的焦距相等。
凹透镜有两个相互对称的虚焦点,同一透镜两侧的焦距相等。
焦距与会聚能力的关系
凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱,焦距越小,会聚能力越强。
凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱,焦距越小,发散能力越强。
同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸,焦距越短,会聚能力越强。
同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹,焦距越短,发散能力越强。
每个凸透镜的焦距是一定的。
每个凹透镜的焦距是一定的。
3. 平行光:射到地面的太阳光可以看作是互相平行的,叫做平行光。
用凸透镜正对太阳,调整凸透镜到纸的距离,使纸上形成 、 的光斑,那么这个光斑在凸透镜的焦点上。
第二节 生活中的透镜
照相机
投影仪
放大镜
原理
凸透镜成像
像的性质
光路图
透镜不动时的调整
像偏小:物体靠近相机,暗箱拉长
像偏大:物体远离相机,暗箱缩短
像偏小:物体靠近镜头,投影仪远离屏幕
像偏大:物体远离镜头,投影仪靠近屏幕
像偏小:物体稍微远离透镜,适当调整眼睛位置
像偏大:物体稍微靠近透镜,适当调整眼睛位置
物体不动时的调整
像偏小:相机靠近物体,暗箱拉长
像偏大:相机远离物体,暗箱缩短
像偏小:镜头靠近物体(位置降低),投影仪远离屏幕
像偏大:镜头远离物体(位置提高),投影仪靠近屏幕
像偏小:透镜稍远离物体,适当调整眼睛位置
像偏大:透镜稍靠近物体,适当调整眼睛位置
其他内容
镜头相当于一个凸透镜。
像越小,像中包含的内容越多。
镜头相当于一个凸透镜。
投影片要 颠倒放置。
平面镜的作用: ,使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。
● 实像和虚像(见下图):照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的,如果把感光胶片放在那里,真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景: 所形成的像,物和实像在凸透镜 。
凸透镜成虚像情景: 所形成的像,物和虚像在凸透镜 。
小结 :实像与虚像的区别
(1)成像原理不同 : 实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点
(2)承接方式不同: 实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看 ; 虚像:只能用眼睛观看
第三节 探究凸透镜成像的规律
【实验器材】f=12 cm(最好在10~20 cm之间)的凸透镜一个,蜡烛一支,用白色硬纸制成的光屏一个等。
【设计实验】① 把蜡烛放在远处,使物距u﹥2f,调整光屏倒凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v(像到凸透镜的距离)。
② 把蜡烛向凸透镜移近,重复以上操作,直到屏上得不到蜡烛的像。
【结论】凸透镜的成像规律如下表(第一条规律并非由本实验得出):
物距(u)
像的性质
像距(v)
应用
正倒
大小
虚实
[无穷远]
( )
u>2f
u=2f
( )
f<u<2f
u=f
( )
u<f
)
【对规律的进一步认识】成实像时,物近,像远,像变大。实像都是倒立的,倒立的都是实像。
成实像时,u+v≥4f(u=2f时u+v=4f) 成虚像时,物近,像近,像变小。
u=f是成像正倒、物像同异侧的分界点。 u=2f 是像放大和缩小的分界点。
当像距大于物距时成( )的实像(或虚像),当像距小于物距时成( )的实像。
【注意事项】烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于 ,目的是 。
u>f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。
烛焰在光屏上的像在偏上方时,可以 ,也可以 。
若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:
① ;
② ;
③ ;
④ 。
第四节 眼睛和眼镜
1. 眼睛的结构和作用:眼球好像一架 。
晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。
视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体。
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状:当睫状体放松时,晶状体比较薄,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,对光的偏折能力变大,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清远处的物体。
2. 近视眼和远视眼:
产生原因
矫正
近视
晶状体太厚,折光能力太强
或
眼球在前后方向上太长
像成在视网膜前方
戴近视镜(凹透镜)
远视
晶状体太薄,折光能力太弱
眼球在前后方向上太短
像成在视网膜后方
戴远视镜(凸透镜)
近视眼成像于视网膜前
矫正后
远视眼成像于视网膜后
矫正后
3. 眼睛的度数: 透镜焦距f的长短
着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大。
通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,用Φ表示,Φ=1/f。
眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值,即D=100Φ=±100/f(近视镜取负号,远视镜取正号)
凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
第五节 显微镜和望远镜
1. 显微镜:主要结构: (靠近眼睛的凸透镜)、 (靠近被观察物体的凸透镜)、载物片、反光镜等。
原理:物镜相当于 ,来自被观察物体的光经过物镜后成一个 、 的 像;目镜的作用则像一个 ,把这个像再放大一次。经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
显微镜最终成 、 的 像。
2. 望远镜:主要结构: (靠近眼睛的凸透镜)、 (靠近被观察物体的凸透镜)
原理:物镜相当于 ,使远处的物体在焦点附近成 、 的 像;目镜的作用相当于一个 。
物镜所成的像离我们的眼睛很近,并且目镜可以放大物象,所以视角就会变得很大。
因为望远镜物镜的直径很大,所以可以会聚更多的光,使得所成的像更加明亮。
天文望远镜也常用凹面镜作物镜,如反射式望远镜。望远镜最终成 、 的 像。
哈勃空间望远镜:把天文望远镜安置在大气层外,可以免受大气层的干扰,得到更清晰的天体照片。
视角(见右图):我们看物体时,它对我们眼睛所成的视角越大,我们看见的物体就越大;反之我们看见的物体就越小。物体对眼睛所成视角的大小不仅和 有关,还和 有关。
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