5第五章 透镜及其应用4课时.docx
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5第五章透镜及其应用4课时
第五章透镜及其应用
教学目标
知道透镜的种类,对光的作用及三条特殊光线
掌握凸透镜成像规律
理解凸透镜成像规律在生活中的应用
知道眼睛工作原理及视力的矫正
教学重点及相应策略
凸透镜的三条特殊光线
凸透镜成像规律应用
近视、远视及其矫正
教学难点及相应策略
凸透镜成像规律以及在生活中的应用
教学方法建议
在复习知识点时强调易错点,举一反三,相似的知识点可以对比法讲解。
选题程度及数量
课堂精讲例题
搭配课堂训练题
课后作业
A类
(3)道
(2)道
(16)道
B类
(2)道
(3)道
(15)道
C类
(2)道
(2)道
(14)道
1.透镜对光的作用:
凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光具有发散作用。
可以理解为:
会聚作用并不是一定将光线聚到一点,而是光通过透镜后的折射光线相对于原来的方向向中间偏折,对光发散作用是光通过透镜后的折射光线相对于原来的方向向外侧偏折.
2.凸透镜的焦距越短,对光线的会聚作用越强。
3.凸透镜成像原理是光的折射。
4.凸透镜成实像是物体离凸透镜越远像越小,成虚像时(u 5.凸透镜成实像时,物距变大像距一定会变小,物距变小像距一定会变大。 6.照相时,想让底片上的照片变大一些,需要减小相机和物体之间的距离(减小物距),同时需要增大底片和镜头间的距离(增大像距)使镜头向外伸出来。 想让照片变小则相反。 7.使用投影仪时,想让屏幕上的图像变大一些,需要减小镜头和投影片之间的距离(减小物距)使镜头下移,同时需要增大屏幕和镜头间的距离(增大像距)使投影仪远离屏幕。 想让图像变小则相反。 8.使用放大镜时,想让看到的字变大些,保持眼睛和字不动,移动凸透镜使凸透镜远离被观察物体,但前提条件是物距小于焦距。 9.做凸透镜成像规律实验时,怎么移动光屏都在光屏上找不到像的原因有以下几个: 烛焰、透镜、光屏三者不在同一条直线上 烛焰、透镜中心、光屏中心三者不在同一高度上 蜡烛放在焦点上或焦距以内。 —————————☆•☆———透镜对光线作用的问题———☆•☆————————— 【典型例题1】凸透镜对光的作用是() A.凸透镜不能是发散的光聚为一点,所以凸透镜对光有发散作用 B.只有对平行于主光轴的光才能有会聚作用 C.对过焦点光会有发散作用 D.对任何光都有会聚作用 点拨: 对光会聚指的是光通过透镜后的折射光线相对于原来的方向向中间偏折,对光发散作用是光通过透镜后的折射光线相对于原来的方向向外侧偏折。 解析: 凸透镜对光具有会聚作用指对任何光都有会聚作用,所以ABC错,只有D正确。 答案: D 1.下列说法中正确的是() A.光线通过凸透镜后,折射光线会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点. B.焦点到透镜光心的距离叫焦距,用f表示. C.凸透镜只对平行光线有会聚作用. D.凸透镜对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光线一定相交于一点. 解析: 光线通过凸透镜后,折射光线会聚于一点,这一点并不一定是凸透镜的焦点,比如本来不需要透镜延长一下光线就可以相交与一点的光线,再经过凸透镜会聚肯定会聚到一点,这个点就不是焦点,只有平行于凸透镜主光轴的光经过透镜会聚的点才叫凸透镜的焦点。 凸透镜对任何光线都具有会聚作用,但不一定使它们会聚在一个点上。 只有B对,焦距的定义。 答案: B —————————☆•☆———凸透镜成像规律应用问题———☆•☆————————— 【典型例题2】一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是() A.像变大,像距变小B.像变大,像距变大 C.像变小,像距变小D.像变小,像距变大 点拨: 当物距大于焦距时,物远像变小,物近像变大,且物距变小像距一定会变大。 解析: 物体从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,物距一直都大于焦距10cm,所以像变大,这个过程物距变小,所以像距变大,B正确。 答案: B 2.某照相机镜头焦距为10cm,小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相,当照相机正对作品从12cm处向100cm处移动的过程中() A.像变大,像距变大B.像变小,像距变小 C.像先变小后变大,像距变大D.像先变小后变大,像距变小 解析: 物体与相机的距离从12cm处移到100cm处的过程中,物距一直都大于焦距10cm,物远像变小,且像距和物距变化相反,所以像和像距都变小。 答案: B ————————☆•☆———确定焦距范围问题———☆•☆————————— 【典型例题3】蜡烛放在离凸透镜40cm的主光轴时,在透镜另一侧的光屏上得到清晰放大的像.若把蜡烛在原来位置向远离透镜方向移动40cm,则所成清晰的像—定是() A.虚像 B.放大的 C.正立的 D.缩小的 点拨: 做这类题型时首先要确定透镜的焦距范围,然后在根据物距与焦距关系确定像的性质。 解析: 原来物距为40cm时,在光屏上成放大的像,说明物距40cm大于透镜的一倍焦距小于透镜二倍焦距,可以解不等式: f<40cm<2f,解得: 20cm 答案: D 3.在做凸透镜成像的实验时,若光屏上得到一个倒立、缩小的实像,测得物体到透镜的距离为l0cm,若将物体移动到距离凸透镜6cm处,在光屏上可能成的像是() 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.倒立等大的实像 解析: 原来物距为l0cm,光屏上得到一个倒立、缩小的实像,可以判断l0cm>2f,解得f<5cm,又因为f<6cm<2f,所以光屏上可能成的像是倒立放大的实像。 答案: A —————————☆•☆———照相机照相问题———☆•☆————————— 【典型例题4】小明给奶奶刚照完了一个全身照,后来他想再给奶奶照个半身照,他该怎么办() A.减小奶奶与相机的距离,镜头缩回去一些B.增大奶奶与相机的距离,镜头缩回去一些 C.减小奶奶与相机的距离,镜头伸出来一些D.增大奶奶与相机的距离,镜头伸出来一些 点拨: 熟练凸透镜成像规律,物远像变小,像距和物距变化相反。 解析: 首先照相机的工作原理是物距大于二倍焦距,在底片上成倒立缩小的实像,刚照完全身像,现在要照半身像,相对来说像要不原来比例大一些,需要减小物距,但根据凸透镜成像规律物距变小,像距必然变大,所以应该减小奶奶与相机的距离,镜头伸出来一些。 镜头到底片间距离就是像距。 答案: C 4.小明他们照毕业照合影时,摄影时发现有几个同学不能够出现在镜头里面,照不全他们,摄影时考考你,他该怎么办() A.相机远离同学们同时将镜头伸出去一些B.相机远离同学们同时将镜头缩回去一些 C.相机靠近同学们同时将镜头缩回去一些D.相机靠近同学们同时将镜头伸出去一些 解析: 几个同学不能够出现在镜头里面,说明原来像的比例比较大,需要减小像的大小,应该增大物距,物距变大要想让像正好出现在底片上,同时需要减小像距,所以应该是相机远离同学们同时将镜头缩回去一些 答案: B —————————☆•☆———投影仪问题———☆•☆————————— 【典型例题5】用投影仪投影胶片时,想使屏幕上的字大一些,可采用的方法是() A.使投影仪远离屏幕,同时将镜头移近胶片一些 B.使投影仪靠近屏幕一些,同时将镜头远离胶片 C.只需将投影仪远离屏幕 D.只需将投影仪移近屏幕 点拨: 物近像变大,物距减小,像距就的变大,才能让像落在屏幕上。 解析: 对投影仪来说投影片一般不能动,能动的是镜头,要想让图像变大,必须减小物距,则可以把镜头往下移动,物距减小了,像距就会变大,要想在屏幕上出现清晰的像就需要把投影仪远离一些屏幕。 答案: A 5.小明在用投影仪投影胶片时,想使屏幕上的字小一些,可采用的方法是() A.使投影仪远离屏幕,同时将镜头移近胶片一些 B.使投影仪靠近屏幕一些,同时将镜头远离胶片 C.只需将投影仪远离屏幕 D.只需将投影仪移近屏幕 解析: 对投影仪来说投影片一般不能动,能动的是镜头,要想让图像变小,必须增大物距,则可以把镜头往上移动,物距增大了,像距就会变小,要想在屏幕上出现清晰的像就需要把投影仪靠近一些屏幕。 答案: B —————————☆•☆———凸透镜成像实验问题———☆•☆————————— 【典型例题6】研究凸透镜成像的实验中: (1)光具座上应放有凸透镜、光屏和蜡烛,________应当放在其它两种器材之间,为了使烛焰的像能成在光屏中央,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心________。 (2)当在光屏上得到一个清晰、缩小的实像时,说明蜡烛在凸透镜________;若想得到一个清晰放大的实像,蜡烛应向________方向移动,同时光屏应向________方向移动。 像的大小是逐渐________。 若无论怎样移动光屏都不能接收到蜡烛的像,说明蜡烛处于________的范围了。 (3)利用凸透镜在光屏上已得到烛焰清晰的实像,此时如果用黑纸遮住透镜的下半部分,则光屏上的像() A.上半部没有了B.下半部没有了C.整个像缩小了D.整个像变暗了 点拨: 注意三个元件的放置,并熟练掌握凸透镜成像规律。 解析: 做这个实验时凸透镜必须放在中间,且烛焰凸透镜中心光屏中心要大致在同一高度,成缩小实像时物距大于二倍焦距,放大的实像是物距在一倍和二倍焦距之间,所以物体应该向靠近透镜方向移动,同时光屏要向远离透镜方向移动,当物体在焦点或焦距以内,光屏上不成像。 对于凸透镜来说有无数条光线通过在另一侧成像,挡住半块照样可以成完整的像,只不过通过的光线少了,所成的像比原来暗了一些。 答案: (1)凸透镜,同一高度, (2)二倍焦距以外,靠近透镜,远离透镜,大,小于焦距。 (3)D 6.如图3-1所示,小刚用焦距为10cm的凸透镜做实验。 他点燃蜡烛后,沿光具座移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰完整的像。 经过分析,他发现造成这种现象的原因是蜡烛的火焰中心、凸透镜中心和中心没有被调整到同一高度。 上述问题解决后,小刚移动光屏后在光屏上看到烛焰清晰、完整的像,并测得蜡烛与凸透镜的距离为25cm,则该像是倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像。 解析: 由图可以看出物距大于焦距,物距没问题不是物距导致的找不到像,光具座本身已经把三个物体安装在同直线了,不在同一直线也排除了,又由图可以看出它们三个的中心确实不在同一高度,所以导致不成像的原因就是火焰中心、凸透镜中心和光屏中心没有被调整到同一高度。 25cm>20cm,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像。 答案: 光屏,缩小。 —————————☆•☆———视力矫正问题———☆•☆————————— 【典型例题7】小明用几个有不同焦距的凹透镜和凸透镜、一个能发出平行光束的光源和一组眼睛模型来探究矫正视力的方法,如图3-2所示. (1)模型中的凸透镜相当于,烧瓶的后壁相当于,着色液体则表示玻璃体. (2)用平行光束照射每个眼睛模型,根据光束聚焦位置可以确定: 甲是眼模型,乙是眼模型,丙是眼模型. (3)在研究近视眼的矫正过程中,你认为模型前加一个合适透镜,能使光束会聚在视网膜上. (4)在研究远视眼的矫正过程中,你认为模型前加一个合适透镜,能使光束会聚在视网膜上. 点拨: 人的眼睛其实相当于一个照相机,晶状体相当于相机的镜头,视网膜相当于底片。 解析: 在本题中用凸透镜和烧瓶来类比人的眼睛,前面放的凸透镜相当于人的晶状体,烧瓶右侧壁相当于人的视网膜。 近视眼形成的原因是晶状体会聚能力太强了,使像提前会聚,像出现在视网膜前方,所以人会感觉看不清物体,要想让像出现在视网膜上,只能先用凹透镜将光线发散一下,然后再让晶状体会聚,使像正好落在视网膜上。 而远视眼的形成原因是晶状体会聚能力太弱了,使像推迟会聚,像出现在视网膜后方,所以人会感觉看不清物体,要想让像出现在视网膜上,只能先用凸透镜将光线提前会聚一下,然后再让晶状体会聚,使像正好落在视网膜上。 答案: (1)晶状体视网膜 (2)正常近视远视 (3)乙焦距凹(4)丙焦距凸 7. 小明的爷爷和爸爸都是老花眼(远视眼),爷爷的老花眼更重一些,小明的妈妈则是近视眼。 他们的三副眼镜都放在报纸上,如图3-3所示,现在爸爸要看书,让小明把眼镜递给他,小明应该拿图_______中的那一副。 解析: 首先他爸爸是老花眼也就是远视眼需要用凸透镜来矫正,凸透镜具有放大的功能。 应该从前两个眼镜里面选,他爷爷的老花眼更重一些,说明爷爷需要放大倍数更大的凸透镜,第一个眼镜是爷爷的了,所以第二个眼镜是爸爸的了。 答案: 乙 A类试题 一、选择题 1.从凸透镜成像规律中,我们可知,凸透镜成实像和虚像的转折点是() A、光心B、焦点C、二倍焦距D、根本没有这样的点 2.在凸透镜成像现象中,下列说法错误的是() A.凡是实像必是倒立的B.凡是虚像必是正立的 C.凡是放大的像必是虚像D.凡是缩小的像必是实像 3.如图3-4所示,现有五种光学元件,对右图的光路图,方框中可放入的元件为() A.2或5.B.1或5.C.1或3或5.D.2或3或4. 4.下列说法中不正确的是() A.穿衣镜成正立等大的虚像B.照相机成倒立缩小的实像. C.汽车观后镜成正立缩小实像D.幻灯机成倒立放大实像. 5.有一凸透镜f=15cm,若物体放在焦点外5cm,则像一定是() A.正立放大虚像.B.倒立放大虚像.C.倒立缩小实像.D.倒立放大实像. 6.下列说法正确的是() A.实像和虚像都能显示在光屏上B.实像和虚像都不能显示在光屏上 C.虚像能用眼睛看到但不能显示在光屏上D.实像能用眼睛看到但不能显示在光屏上 7.将物体从距凸透镜3f处移向5f处,在移动过程中物体的像如何变化? () A.先变大后变小B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小 8.如图3-5所示,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。 这个像是下图中的() 二、填空题 9.透镜中心有一个特殊的点,光线通过这点的传播方向不变,这点叫做透镜的_________,透镜的焦点到这点的距离叫做___________。 10.平面镜、放大镜、近视眼镜、汽车后视镜、太阳灶之中,利用光的反射规律制成的有____________、____________、____________,利用折射规律制成的有____________、____________,其中能对光线起会聚作用的有____________、____________。 11.天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球,这种望远镜的目镜和物镜都是____________镜。 当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时,物体成一个____________的____________像(选填“放大”或“缩小”,“实”或“虚”),然后这个像再经过目镜____________(选填“放大”或“缩小”),观察者就能看清楚较远处的物体,这就是望远镜。 通过这种望远镜所看到的物体是____________的(选填“倒立”或“正立”)。 12.在森林里决不允许随地丢弃透明饮料瓶。 这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个_________镜,对太阳光有_________作用,可能会导致森林火灾。 13.照相机的镜头相当于一个____________透镜(选填“凸”或“凹”);用放大镜观察邮票时(如图3-6所示),看到的像是一个放大的____________像(选填“实”或“虚”)。 14.人的眼睛是一种“神奇的照相机”,_______相当于照相机的镜头,它能将光线____________(填“会聚”或“发散”)在视网膜上,视网膜相当于照相机的___________。 外界物体在视网膜上所成的像是__________的实像。 (选填“倒立”或“正立”) 三、实验探究题 15.如图3-7所示,在研究凸透镜成像的实验中,通过调节,此时在光屏上正好能呈现清晰的烛焰的像, (1)这个像是__________________。 (2)如果固定凸透镜的位置,把蜡烛稍向右移,要想在光屏上重新找到像,应向________移动光屏。 16.小刚同学用焦距为10cm的凸透镜做实验,实验装置示意图如图3-8所示,在实验过程中保持凸透镜的位置不变,请你根据所学知识完成下列填空。 (1)改变蜡烛位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、________的实像。 (选填: “放大”、“等大”或“缩小”) (2)改变蜡烛位置,使其位于35cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的________的实像。 (选填: “倒立”或“正立”) (3)改变蜡烛位置,使其位于42cm刻度线处,小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到一个正立、________的烛焰的像。 (选填: “放大”、“等大”或“缩小”) B类试题 一、选择题 17.在研究凸透镜成像的实验中,在屏上得到了烛焰的像,恰有一小虫飞落在透镜的中间部分,那么在屏上所成的像() A.变成了小虫的像.B.像的中间没有了. C.大小不变,亮度比原来暗了.D.大小和亮度与原来一样. 18.某同学做“研究凸透镜成像规律”实验时,所给的有下面不同焦距的四块凸透镜,实验中,光屏移到离凸透镜16厘米处,得到烛焰倒立、放大的像,这块凸透镜的焦距可能是( ) A.f=4厘米B.f=8厘米 C.f=12厘米D.f=16厘米 19.某同学做“观察凸透镜成像”实验,如图3-9所示,P点到透镜的距离为两倍焦距,透镜和光屏的位置不变。 实可能看到的现象是 ( ) A.蜡烛放在A点时,光屏上会成明亮、清晰的像 B.蜡烛放在F点时,光屏上会成等大、清晰的像 C.蜡烛放在F点和O点之间,光屏上会成放大的虚像 D.蜡烛放在B点时,光屏上会成明亮、清晰的像 20.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应() A.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些 B.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些 C.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些 D.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些 21.某同学做凸透镜成像规律的研究实验,先在光屏上得到蜡烛的缩小的像,再把光屏与燃烧的蜡烛互换位置,结果应在光屏上() A.形成缩小、倒立的实像B.形成放大、倒立的实像 C.形成放大、正立的虚像D.不能成像 22.物体从距凸透镜12厘米处移到距凸透镜20厘米处,调整光屏,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: () A.9厘米B.11厘米C.15厘米D.以上都不对 23.显微镜能对微小的物体进行高倍数放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别做为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物所成的像是() A.物镜成正立、放大的虚像B.物镜和目镜都成实像 C.物镜和目镜都成虚像D.目镜成正立、放大的虚像 24.如图3-10所示是眼睛的成像光路,下列说法正确的是( ) A.甲是近视眼,应戴凸透镜眼镜;乙是远视眼,应戴凹透镜眼镜 B.甲是远视眼,应戴凸透镜眼镜;乙是近视眼,应戴凹透镜眼镜 C.甲是远视眼,应戴凹透镜眼镜;乙是近视眼,应戴凸透镜眼镜 D.甲是近视眼,应戴凹透镜眼镜;乙是远视眼,应戴凸透镜眼镜 二、填空题 25.把一个凸透镜正对阳光,在镜下白纸上出现一个亮点,这点叫__________.测得该透镜光心到亮点的距离为5cm,用它做照相机镜头,则照相时物体到镜头的距离至少应大于__________. 26.在做凸透镜成像的实验时,当蜡烛距离凸透镜36cm时,像成在距凸透镜20cm另一侧的光屏上,看到的是____、____的____像,所用凸透镜的焦距____18cm.(填“大于”“等于”或“小于”) 27.人的眼睛在结构上和照相机非常相似,晶状体相当于一个凸透镜,能使物体成像在视网膜上。 在3-11甲、乙示意图中,属近视眼的是_________,矫正时配戴的眼镜镜片应选用_________(选填: “丙”或“丁”)。 28.小刚用已经调节好的照相机将位于充满水的水池底部一个美丽的图案拍摄下来。 当把水排掉后,小刚仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片,他应该调整照相机,使镜头___________。 (选填“前伸”、“后缩”或“不动”) 29.一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图3-12甲所示,由图可知,此透镜的焦距为_________cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图3-12乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个_________、放大的虚像(填: “正立”或“倒立”)。 三、实验探究题 30.图3-13为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 (1)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏使它们的中心跟蜡烛的中心大致在________上。 (2)为了找到像的准确位置,必须做好光屏的微调,即在一定范围内左右移动光屏,使光屏上的像由模糊到_____________,直至找到像最清晰的位置。 (3)如图3-13,蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大、清晰的像,则凸透镜的焦距是_______cm。 (4)保持蜡烛位置不动,把凸透镜从距蜡烛一倍焦距处向蜡烛移动2cm,可以从______________(选填“光屏一侧”或“光屏另一侧”)通过凸透镜观察到烛焰正立、_________的虚像,_________就是利用了这一成像规律。 31.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体,如图3-14甲所示。 又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏。 将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。 (1)当发光物体在a点时,如图3-14乙所示,在光屏上成的像如图3-14丙所示。 则光屏上的像是_____________。 (2)将发光物体由a点移动到b点,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到像,此时透过透镜会观察到像,这个像一定是___________(填“实像”或“虚像”)。 C类试题 一、选择题 32.用一凸透镜成像时,下面说法正确的是() 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。 33.如图3-15容器水中有一个空气泡,则其对水平射入其中的光线有何作用( ) A.会聚作用B.发散作用C.既不会聚也不发散D.无法判断 34.根据下表的数据可以推知,凸透镜的焦距f应满足() 序号 蜡烛到凸透镜的距离(cm) 像的性质 1 26 倒立、缩小的实像 2 20 倒立、放大的实像 3 6 正立、放大的虚像 A.6cm 35.在做“研究凸透镜成像”的实验中发现,当蜡烛到透镜焦点的距离是10cm时,在透镜另一侧的光屏
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