生活中的透镜.docx
- 文档编号:23792658
- 上传时间:2023-05-20
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:921.94KB
生活中的透镜.docx
《生活中的透镜.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生活中的透镜.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
生活中的透镜
§6-3生活中的透镜§6-4眼睛和眼镜
[教学过程]
一、生活中的透镜:
(1)照相机原理:
当物距u>2f时,像距f<v<2f成倒立缩小的实像。
(2)幻灯机和投影仪原理:
当物距2f>u>f,像距v>2f成倒立放大的实像。
(3)放大镜原理:
当物距u<f,像距v<0成正立放大虚像且像和物在同侧。
(4)显微镜
(5)望远镜:
下图为伽利略望远镜原理光路图。
此图为开普勒望远镜原理光路图,
广义上的望远镜不仅仅包括工作在可见光波段的光学望远镜,还包括射电,红外,紫外,X射线,甚至γ射线望远镜。
我们探讨的只限于光学望远镜。
1609年,伽利略制造出第一架望远镜,至今已有近四百年的历史,其间经历了重大的飞跃,根据物镜的种类可以分为三种:
(1)折射望远镜
折射望远镜的物镜由透镜或透镜组组成。
伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。
它由一个凹透镜(目镜)和一个凸透镜(物镜)构成。
其优点是结构简单,能直接成正像。
但自从开普勒望远镜发明后此种结构已不被专业级的望远镜采用,而多被玩具级的望远镜采用,所以又被称做观剧镜。
开普勒望远镜:
原理由两个凸透镜构成。
由于两者之间有一个实像,可方便的安装分划板,并且各种性能优良,所以目前军用望远镜,小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。
但这种结构成像是倒立的,所以要在中间增加正像系统。
(2)反射望远镜
该类镜最早由牛顿发明,其物镜是凹面反射镜,没有色差,而且将凹面制成旋转抛物面即可消除球差。
凹面上镀有反光膜,通常是铝。
反射望远镜镜筒较短,而且易于制造更大的口径,所以现代大型天文望远镜几乎无一例外都是反射结构。
反射望远镜的结构里,除了主物镜外,还装有一或几个小的反射镜,用来改变光线方向,便于安装目镜。
(3)折反射望远镜。
折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。
主镜是球面反射镜,副镜是一个透镜,用来矫正主镜的像差。
此类望远镜视场大,光力强,适合观测流星,彗星,以及巡天寻找新天体。
二、眼睛和眼镜:
人的眼睛近似球形,位于眼眶内。
正常成年人其前后径平均为24mm,垂直径平均23mm。
最前端突出于眶外12--14mm,受眼睑保护。
眼球包括眼球壁、眼内腔和内容物、神经、血管等组织。
正常眼
(一)1.什么是近视眼
近视眼是指眼球在调节放松状态下,平行光线(一般认为来自5m以外)经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前,产生远距视物模糊。
2.成因:
①轴性近视:
是指眼轴较长而眼的屈光力正常,这是最常见的一种近视。
常见的轴性近视与发育和遗传有关,不良的卫生习惯加速发展,如阅读时灯光照明不合理,坐姿不端正,距书本及工作目标太近,以及过度用眼等。
②屈光性近视:
是指眼轴正常但眼的屈光力增强。
(在无调节状态下平行光线经眼屈光系统屈折后,不能准确聚焦于视网膜上,就称为屈光不正。
聚焦在视网膜之前为近视,在视网膜之后为远视。
)
3.矫正方案:
(二)1.什么是远视眼
在完全静止的调节状态下,由远距离(指5米以上)目标投射的光线,集合在视网膜之后。
这种反常的屈光状态称为远视眼。
2.远视眼形成的原因主要是:
(1)眼轴过短如小眼球。
(2)眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱,如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
3.矫正方案:
(注:
老花眼和远视眼是一回事吗?
老花眼是因年老后水晶体(晶状体)硬化或部分硬化,对光感调节不足,致使进来的光线的焦点不能准确聚集在视网膜上,而落在视网膜后面,使近视或阅读不清楚。
老花眼,是随人的年龄增长而衰老的生理现象,它并不属于屈光不正范畴之内。
而远视眼,则是屈光不正的一种。
)
【典型例题】
例1.一支蜡烛的烛焰与凸透镜的距离是20厘米,在另一侧光屏上得到与烛焰等大的像,移动蜡烛与凸透镜的距离为u则()
A.当u=22厘米时,凸透镜成缩小实像
B.当u=11厘米时,凸透镜成放大虚像
C.当u=15厘米时,凸透镜成放大实像
D.当u=8厘米时,凸透镜成放大实像
分析与解答:
由于光屏上得到与烛焰等大的像,可知u=2f,即20厘米=2f,所以f=10厘米,当u=22厘米时,满足u>2f,能成倒立缩小的实像;当u=11厘米和u=15厘米时,满足f<u<2f,能成倒立放大实像;当u=8厘米时,满足u<f,能成正立放大虚像。
所以正确答案为A、C。
例2.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像.当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像。
这个凸透镜的焦距可能是()
A.10cmB.8cmC.6cmD.4cm
分析与解答:
在理解物距与焦距关系的基础上,就可以得到答案。
解:
u=15cm时,是缩小实像
∴ u>2f 15cm>2f f<7.5cm
又知u=9cm时,是放大实像
∴ f<9cm<2f f>4.5cm
综合两个不等式得:
4.5cm<f<7.5cm
∴ 选C
例3.在做“研究凸透镜成像”的实验时,当把点燃的蜡烛放到距离凸透镜20cm远处时,小新看到了烛焰放大的像,他所用的凸透镜的焦距可能是()
A.40cmB.30cmC.15cmD.10cm
分析与解答:
小新看到了烛焰放大的像,说明有两种情况:
一种为倒立放大的实像,一种为正立放大的虚像。
当物体在一倍焦距以内,在凸透镜的同侧成正立放大的虚像,所以答案B正确;当物体在一倍焦距和二倍焦距之间,在凸透镜的另一侧成倒立放大的实像,即f
也就是f<20cm<2f,解得焦距的范围是10cm ∴ 选B、C 例4.现在许多人在旅游时都喜欢使用一种小型自动照相机,俗称“傻瓜机”。 这种照相机只要装上电池和胶卷就能随时使用。 要想拍照时,只需打开镜头盖子,对着要拍摄的景物不用调焦也不用调光圈,只要按一下按钮就能拍下所需的照片。 下面是该种照相机的实物图和部件名称。 请回答下列问题。 (1)照相机的“镜头”相当于一个。 (2)“软片室”内放置的是什么? (3)照相机所成的像是怎样的。 分析与解答: 照相机的“镜头”相当于一个凸透镜;“软片室”内放置的是感光胶片;根据凸透镜成像规律: 当u>2f时,则在凸透镜的另一侧成倒立、缩小、实像,所以照相机所成的像是倒立的、缩小的实像。 例5.某人照完半身像,想再利用同一个照相机照一张全身像,这时他应该离相机远些还是近些? 同时调节调焦环,使胶片远离镜头还是靠近镜头? 分析与解答: 从拍半身像改为拍全身像,实际上像缩小了,此时像距应该缩小,同时增大物距。 解答: 人应该远离相机,同时使胶片靠近镜头。 例6.小明同学在校门前给全班同学照集体像,发现两边的两个同学照不上,请帮助他解决这个问题。 分析与解答: 若使两个同学的像再进入底片内,全班同学的像就要缩小了。 根据凸透镜成像时,物距增大,像距减小,像也减小的规律进行调节。 只要小明向后退一些增大物距,同时缩短镜头与胶片的距离来减小像距,就可以把全班同学都照进去了。 解答: 请小明往后退一些,同时缩短镜头与胶片的距离,就能把全班同学都照上了 例7.放映幻灯时,要想使屏幕上出现放大的“上”字,幻灯片的插法应选用图中的() 分析与解答: 根据幻灯机成像的原理: 当物距2f>u>f,才能成倒立放大的实像,要想使屏幕上出现放大的“上”字,则幻灯片应倒着插,即将A图中的“上”字倒过来就变成了B图中的字了。 所以选择答案B。 例8.①人的眼睛像一架照相机,________相当于照相机的镜头,________相当于照相机内的胶片。 (晶状体,视网膜) ②产生近视眼的原因之一是晶状体太厚,来自远处某点的光会聚在视网膜__________,到达视网膜上的是一个模糊的光斑。 可以利用_______镜能使光线__________的特点来矫正。 (前,凹透,发散) ③远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达__________了。 我们可以利用_______镜能使光线___________的特点来矫正。 (视网膜,凸透,会聚) ④正常人眼的明视距离为________cm;要从平面镜中看到自己的脸部,平面镜到人脸的距离最好是_______cm。 (25,12.5) 【模拟试题】 一、选择题: 1.当光从空气斜射到水面时,则() A.只发生折射,且折射角小于入射角. B.只发生折射,且折射角大于入射角. C.既有反射,又有折射,且折射角小于入射角. D.既有反射,又有折射,且折射角大于入射角 2.下述哪种情况下成的是虚像? () A.照相机中底片上形成的画面。 B.放幻灯时,屏幕上出现的画面。 C.做小孔成像实验时,塑料布屏上形成的画像。 D.从池塘中看到的游鱼. 3.一条光线从三棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,如图所示的四个光路可能正确的是() 4.在凸透镜成像中,放大实像和缩小实像的转换点在() A.焦点处B.一半焦距处C.2倍焦距处D.无法确定 5.与电影放映机成像原理相当的仪器是() A.照相机B.放大镜C.投影仪D.潜望镜 6.在“研究凸透镜成像”的实验中,我们发现() A.放大的像都是虚像B.实像都是缩小的 C.倒立的像都是缩小的D.缩小的像都是倒立的. 7.放映幻灯时,幻灯片到镜头距离为10厘米,屏幕上得到正立、放大的像,若幻灯片距镜头为3厘米时,屏幕上将() A.得到正立、缩小的像。 B.得到正立、放大的虚像。 C.得到一个小的光斑。 D.不能在屏幕上看到像。 8.如图是常见的视力缺陷成像情况,则下列说法正确的是() A.甲图表示的是近视眼,乙图表示是远视眼 B.甲图表示的是远视眼,乙图表示是近视眼 C.甲、乙两图都表示的是近视眼 D.甲、乙两图都表示的是远视眼 9.在离焦距是15厘米的凸透镜的正前方100厘米处,一物体以10厘米/秒的速度向凸透镜靠拢,运动8秒钟时物体所成的像是() A.倒立放大的实像B.倒立缩小的实像 C.正立放大的虚像D.等大倒立的实像 10.(多选)光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法中正确的是[] A.光线的传播方向一定会发生改变. B.光线的传播方向不一定发生改变. C.当光线从水中斜射进入空气时,折射角大于入射角. D.当光线从空气斜射进入玻璃时,折射角小于入射角. 二、填空题: 11.折射: 光从一种介质另一种介质时,在介质表面发生的现象叫折射。 现象: 斜插入水中的筷子看起来弯;潜水员从水中看岸上的树木(偏高、偏低、不变)。 (不论从水中向岸上看还是从岸上向水里看,像位置比物体位置偏上) 12.凸透镜有个焦点,对光线起作用;凹透镜有个焦点,对光线起作用 13.如图所示,凸透镜正对着太阳光,纸在它的另一侧可以来回移动,纸上得到的光斑距凸透镜15cm,要想利用这个凸透镜成缩小的实像,物体到凸透镜的距离应该________。 14.一个凸透镜的焦距是10厘米,若用它观察邮票上的小字,则邮票到透镜的距离应_________10厘米(选填“小于”、“大于”或“等于”) 15.如图所示是一台投影机的示意图.其中A是,A的作用是;B是,B的作用是。 16.老花眼镜是________透镜,它的“度数”等于它的焦距(用m作单位)的倒数乘100,小明拿着爷爷的眼镜,测得其焦距为25cm,小明爷爷眼镜的“度数”为_________度。 17.通常的望远镜(或显微镜)可看作是由两个透镜组成,靠近眼睛的透镜叫做_________,靠近被观察物体的透镜叫做_________。 18.把一个物体放在甲凸透镜前40厘米处,移动另一侧的光屏,可在光屏上得到一个与物体等大的像,再将此物体放在乙凸透镜前15厘米处,移动另一侧的光屏得不到像,而且也观察不到虚像,则甲、乙两个凸透镜的焦距之比是。 三、实验题 19.某同学在做“研究凸透镜成像”的实验时: (1)先把凸透镜正对着太阳,移动透镜,在地上得到一个亮点,并用刻度尺测出亮点到凸透镜的距离,这样做是为了______。 实验时,应把凸透镜、蜡烛焰、光屏放在光具座上,使凸透镜、烛焰、光屏的中心在同一高度,目的是使______的像成在______。 (2)图中画出研究凸透镜成像规律的光具座,请在光具座上的方括号里填入该位置应安放的实验器材的名称。 四、作图题 20.一束光线在空气中,射向半圆形玻璃砖,O为圆心,在玻璃砖直径一侧涂有反射层,如图所示,试画出光线进入玻璃砖后的传播情况。 21.下图中画出了光线通过透镜前后的传播方向,试在图中填上适当类型的透镜。 22.画出图中光线通过透镜后的传播方向。 五、简答题: 23.老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。 请设计一个测老花镜度数的最简单的方法。 要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。 【试题答案】 1.C2.D3.C4.C5.C6.D7.D 8.A9.A10.BCD 11.斜射入偏折变偏高 12.两实会聚两虚发散 13.大于30厘米 14.小于 15.平面镜改变光路凸透镜成倒立放大的实像 16.凸400 17.目镜,物镜 18.4: 5 19. (1)测出凸透镜的焦距(或估测凸透镜的焦距)烛焰光屏中间 (2)蜡烛凸透镜光屏 20.21. 22. 23.器材: 刻度尺。 步骤: (1)晴天把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂直。 (2)调整镜片与地面的距离,使地面上的光点(或光盘)最小,最清晰。 (3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离,用f表示。 计算公式: 镜片度数 。 【励志故事】 三条鱼的命运 盆中,有三条鲜活的鱼。 他们要被主人杀掉下酒。 在被主人端到河边的时候,他们已经共同意识到了事情的严重性。 怎么办? 怎么办? 他们激烈地争论着自己要怎样应付。 甲说: “不如我们共同跳出去吧? 你看这盆边不高。 ”“如果跳不进河中,那是要先被杀掉吗? 这是个极度危险的办法,我还是再想想。 ”乙说。 丙没说话,只是想看看他们的结果,然后再决定自己怎么办。 “时间就是生命! “甲使尽全身的力气,一下子跳进了河中。 乙还要思索自己是否有勇气的时候,被主人拿起来杀掉了,死不瞑目。 丙被吓得晕头转向,乱了方寸,当然也是死不瞑目。 甲拨开了溶着同伴鲜血的河水,游走了,开始了自己全新的生活。 生活也许没有这么多生死存亡的时刻,但确实有太多犹豫和观望。 机会是不等人的,青春也会很快逝去。 我们不要等到老的时候再遗憾: “我这辈子光在盆里等待了。 ”
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生活 中的 透镜
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)