透鏡及其應(yīng)用

1、透鏡及其應(yīng)用,主要內(nèi)容,透鏡,概念：透鏡是利用光的折射來工作的光學(xué)元件，它是由透明物質(zhì)（如玻璃、塑料、水晶等）制成的，表面是球面的一部分。,按其厚薄形狀分為,,凸透鏡（中間厚，邊緣薄）,凹透鏡（中間薄，邊緣厚）,凸透鏡的相關(guān)概念,,C1,C2,,,,,,,,主光軸：透過透鏡兩個(gè)球面球心的直線（每個(gè)透鏡都有一條主光軸）,,主光軸,,,,,,C1,C2,光心O,光心O,,光心：主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光傳播方向不改變，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的

2、光心,,,,,,,,,O,F,F,,,,凸透鏡的會聚作用（會聚透鏡）,焦點(diǎn)(F):凸透鏡能使跟主光軸平行的光通過凸透鏡后會聚在主光軸上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)（透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)且對稱）凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn),焦距(f):焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離（透鏡兩側(cè)焦距相等）,,,,,平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交于主光軸上，它不是實(shí)際光線的會聚點(diǎn)，叫虛焦點(diǎn),F,,F,,凹透鏡的發(fā)散作用（發(fā)散透鏡）,,,,,,,,

3、F,平行于主軸的光線，折射后通過焦點(diǎn),通過焦點(diǎn)的光線或者從焦點(diǎn)出發(fā)的光線，折射后跟主軸平行,通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變,凸透鏡的三種特殊光線,,0,,F,F,平行于主光軸的光線，折射光線的反向延長線通過入射側(cè)虛焦點(diǎn),延長線經(jīng)過凹透鏡對側(cè)虛焦點(diǎn)的光線，折射后跟主軸平行,通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變。,,凹透鏡的三種特殊光線,1.透鏡有兩類 一類是中間厚邊緣薄的叫 ___________.一類是中間薄邊緣后厚的叫______

4、______. 2.凸透鏡對光線有______作用, 凹透鏡對光線有______作用. 3. 凸透鏡有____個(gè)______焦點(diǎn)(填虛、實(shí)), 凹透鏡有___個(gè)_____焦點(diǎn)(填虛、實(shí)).,4、把光源放在凸透鏡的______處，通過凸透鏡后會成為一束平行光線。5、光線射入平面鏡會發(fā)生______現(xiàn)象，光線通過透鏡會發(fā)生______現(xiàn)象。,6、光學(xué)器件平面鏡、凹鏡、凸鏡、凹透鏡、凸透鏡中，利用光的反射規(guī)律工作的是

5、______鏡、______鏡；利用光的折射規(guī)律工作的是_____鏡；沒有焦點(diǎn)的是______鏡；有實(shí)焦點(diǎn)的是______鏡；有虛焦點(diǎn)的是______鏡,利用光的反射規(guī)律工作的是： 平面鏡 、凹鏡 、 凸鏡利用光的折射規(guī)律工作的是：凹透鏡 、凸透鏡沒有焦點(diǎn)的是：平面鏡有實(shí)焦點(diǎn)的是：凹鏡 、凸透鏡有虛焦點(diǎn)的是：凸鏡 、凹透鏡,在下列各圖中填上適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件：,黑箱子,,,,,,,,,,,,,,1、摸（根據(jù)透鏡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來辨別）2、

6、照（根據(jù)對平行光的作用辨別） 3、看（根據(jù)透鏡成像特點(diǎn)來辨別）,,,辨別透鏡類型,用透鏡來觀察本上的字，看字有什么變化？,結(jié)論：若通過透鏡看到的是放大的像，那么這個(gè)透鏡是凸透鏡 若通過透鏡看到的是縮小的像，那么這個(gè)透鏡是凹透鏡,凸透鏡成像的相關(guān)概念,,,,,,,F,F,2F,2F,,O,,物距u,,,像距v,,焦距f,可以通過比較像距和物距來判斷：若像距大于物距，則是放大的像；若像距等于物距，則是等

7、大的像；若像距小于物距，則是縮小的像。,實(shí)像：實(shí)際光線會聚點(diǎn)所成的像。虛像：實(shí)際光線反向延長線的會聚點(diǎn)所成的像。,凸透鏡成像的規(guī)律（圖像法）,,,,,,,F,F,2F,2F,當(dāng)u=∞時(shí)，v=f。即物體位于無窮遠(yuǎn)時(shí)，相當(dāng)于平行光，像在一倍焦距處成一點(diǎn)，像與物異側(cè)。,應(yīng)用：測定焦距,凸透鏡成像的規(guī)律（圖像法）,,,,,,,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,當(dāng)u>2f時(shí)，2f>v>f。即物體位于2倍焦距以外時(shí)，像的位

8、置在一倍焦距與二倍焦距之間，像與物異側(cè)，成縮小、倒立的實(shí)像。,應(yīng)用：照相機(jī)、眼睛,凸透鏡成像的規(guī)律（圖像法）,,,,,,,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,當(dāng)u=2f時(shí)，v=2f。即物體2倍焦距之間時(shí)，像也位于2倍焦距，像與物異側(cè)，成等大、倒立的實(shí)像。,凸透鏡成像的規(guī)律（圖像法）,,,,,,,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,當(dāng)f2f。即物體位于1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，像位于2倍焦距以外，像與物異側(cè)，成放大、倒立的實(shí)像。,

9、應(yīng)用：幻燈機(jī),凸透鏡成像的規(guī)律（圖像法）,,,,,,,A,B,F,F,2F,2F,當(dāng)u=f時(shí)，v=∞。即物體位于1倍焦距時(shí)，不成像,應(yīng)用：探照燈,凸透鏡成像的規(guī)律（圖像法）,,,,,,,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,當(dāng)u<f時(shí)，v不定。即物體位于1倍焦距以內(nèi)時(shí)，像的位置不定，像與物同側(cè)，成放大、正立的虛像。,應(yīng)用：放大鏡,凸透鏡成像的理解,凸透鏡所成的實(shí)像必倒立，且物與像必分居兩側(cè)，可以是放大的、等大的或縮小的；所成的虛

10、像必正立，且物與像位于透鏡的同一側(cè)，一定是放大的,物體沿主光軸移動，像也沿主光軸移動。對于實(shí)像來說，物體向靠近透鏡的方向移，像向遠(yuǎn)離透鏡的方向移，且像越來越大。對虛像來說，物向透鏡移，像也像透鏡移，且像越來越小。,物距一定，物體垂直主光軸向上、向下或向左、向右移動時(shí)，虛像的移動方向跟物體移動方向是一致的；實(shí)像的移動方向跟物體移動方向正好相反，即物向上移，像要向下移。,凸透鏡成像的理解,透鏡一部分被遮擋，這部分不透光，其余部分仍透光，仍能

11、成完整的像，只不過像變暗些。透鏡破裂后去掉一部分，就相當(dāng)于遮擋了一部分，像的大小位置不變，只是變暗些。,當(dāng)把蠟燭放在凸透鏡的焦點(diǎn)上時(shí)，由于燭焰有一定的寬度，它的某些部分到凸透鏡的距離小于焦距，所以在另一側(cè)透過凸透鏡看到了正立、放大的像,口訣：一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大?。惶撓裢瑐?cè)正，實(shí)像異側(cè)倒； 成實(shí)像，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像，物近像近像變小,1、利用凸透鏡能得到物體的放大、倒立的實(shí)像，這個(gè)物體應(yīng)放在　

12、　　　　　，如果要得到物體放大、正立的虛像，物體應(yīng)在　　　　　位置。,２、一個(gè)凸透鏡焦距是10厘米，將物體放在離透鏡８厘米處，成 像；將物體放在離透鏡12厘米處，成 像；將物體放在離透鏡30厘米處，成 像；（指像的大小，倒正、虛實(shí)）,2f>U&g

13、t;f,U<f,放大、正立、虛,放大、倒立、實(shí),縮小、倒立、實(shí),3、有一凸透鏡的焦距在10~20厘米之間，當(dāng)物體距透鏡25厘米時(shí)，所成的像一定是（ ） A、縮小的像 B、放大的像 C、正立的像 D、倒立的像4、當(dāng)燭焰離凸透鏡40厘米時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)的光屏上可得到一個(gè)倒立的、放大的實(shí)像。該凸透鏡的焦距可能( )

14、 A、50厘米 B、40厘米 C、30厘米 D、10厘米,5、一塊焦距為10厘米的凸透鏡前有一個(gè)物體，沿主光軸從離凸透鏡40厘米處逐漸移到15厘米處。在此過程中像的大小變化情（ ）A、都成放大的像 C、先成縮小的像，后成放大的像 B、都成縮小的像 D、先成放大的像，后成縮小的像6、某凸透

15、鏡的焦距為10厘米，當(dāng)物體沿主光軸從距凸透鏡40厘米處向15厘米處移動時(shí)，則( )A、 像變大，像到物之間的距離先變大，再變小。B、 像變大，像到物之間的距離先變小，再變大。C、 像變大，像到物之間的距離變小。 D、像變大，像到物之間的距離變大。,C,B,生活中的透鏡,凸透鏡能成倒立縮小的實(shí)像,凸透鏡能成倒立放大的實(shí)像,凸透鏡能成倒立放大的實(shí)像,凸透鏡能成正立放大的虛像,照相機(jī)原理圖,,鏡頭,光圈,物體,暗箱,鏡頭

16、:,凸透鏡,膠片:,光屏,暗箱:,像距,1.照像時(shí),在底片上所成的像比被拍攝的景物大還是小? 2.像是實(shí)像還是虛像? 3.正立的還是倒立的? 4.要想使底片上的像大些,怎么辦?,照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,當(dāng)物體到鏡頭的距離大于二倍焦距時(shí),底片上就成了一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。,物體離照相機(jī)越_______,底片上成的像越小,而鏡頭離底片越_______.,遠(yuǎn),近,照相機(jī)原理,思考： 1.幻燈片與屏幕上的像哪

17、個(gè)大？哪個(gè)?。?2.哪一段是物距，哪一段是像距？物距和像距哪個(gè)大？ 3為使銀幕上獲得的像是正立放大的像，幻燈片應(yīng)如何放置？,幻燈機(jī)原理,幻燈機(jī)和投影儀原理： 幻燈機(jī)和投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,當(dāng)物體到凸透鏡的距離在大于一倍焦距，小于二倍焦距時(shí)，成倒立、放大、實(shí)像。,投影儀與幻燈機(jī)原理基本相同，主要是結(jié)構(gòu)不同：（1）幻燈機(jī)把要顯示的豎直幻燈片，由光源通過鏡頭（凸透鏡）直接在豎直的屏幕上形成幻燈片的

18、實(shí)像；（2）投影儀把水平放置的投影片，由光源通過鏡頭（凸透鏡）后，再由平面鏡反射到豎直的屏幕上形成投影片的實(shí)像；總之它們的區(qū)別在于投影儀多了一個(gè)平面鏡來改變光的傳播方向，而幻燈機(jī)中沒有平面鏡,放大鏡原理,小 結(jié),1、照相機(jī)是利用凸透鏡到物體的距離大于2倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像的原理制成的。,2、幻燈機(jī)是利用物體在凸透鏡2倍焦距到焦距之間時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像的原理制成的。放投影片時(shí)，底片應(yīng)該倒插。,3、放大鏡是利用物體到凸透鏡

19、的距離小于焦距時(shí)，成正立、放大的虛像的原理制成的。,角膜,晶狀體,視網(wǎng)膜,相當(dāng)于凸透鏡,相當(dāng)于一個(gè)光屏,眼睛-----類似照相機(jī)的凸透鏡成像,,晶狀體、角膜等組織共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，從物體發(fā)出的光線經(jīng)過它會聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像。,看清遠(yuǎn)近物體的原理----晶狀體的調(diào)節(jié)作用,當(dāng)睫狀體放松時(shí)，晶狀體變薄，遠(yuǎn)處來的光線恰好會聚在視網(wǎng)膜上，眼球可以看清遠(yuǎn)處的物體。,當(dāng)睫狀體收縮時(shí)，晶狀體變厚，近處來的光線恰好會聚在視網(wǎng)膜上，眼球可以

20、看清近處的物體。,,,,,,,,,近視眼及其矯正,1、成因：,2、矯正：,,,,,,,晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，成像于視網(wǎng)膜前。,配戴用凹透鏡做成的近視眼鏡。,,,,,遠(yuǎn)視眼及其矯正,1、成因：,2、矯正：,晶狀體太薄，折光能力太弱，成像于視網(wǎng)膜后。,配戴用凸透鏡做成的遠(yuǎn)視眼鏡。（老花眼鏡）,,,,,,,,,,,眼鏡的度數(shù),1、什么是透鏡焦度？,2、什么是眼鏡的度數(shù)？,3、眼鏡的正、負(fù)度數(shù)是什么意思？,焦距的倒數(shù)，Φ=1/f，單位：m-

21、1,鏡片的度數(shù)透鏡焦度乘100的值，D=100Φ,單位：度,眼鏡的正、負(fù)度數(shù)分別表示是凸透鏡和凹透鏡,1、在正常情況下，視網(wǎng)膜上接收到的像是 像 ；加上矯正眼鏡后，視網(wǎng)膜上接收到的像是 像。（填“實(shí) ”或“虛”）,2、近視眼只能看近處的物體可能的原因是（ ）A、晶狀體太厚； B、晶狀體太薄； C、像成在視網(wǎng)膜后； D、眼球

22、太長。,4、有+250度-200度的眼睛片，它們的焦距分別是多少？近視眼配戴哪個(gè)？,A、D,實(shí),實(shí),0.4m、0.5m、 -200度,3、遠(yuǎn)視眼不能看清近處的物體的可能原因是（ ）A、眼球太短； B、晶狀體太??； C、像成在視網(wǎng)膜前； D、像成在視網(wǎng)膜后。,A、B、D,顯微鏡,1、結(jié)構(gòu),物鏡：靠近物體的透鏡，相當(dāng)于一個(gè)凸透

23、鏡。,目鏡：靠近眼睛的透鏡，相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。,2．光學(xué)顯微鏡的原理,物鏡：相當(dāng)于投影儀的鏡頭，成倒立放大的實(shí)像,目鏡：相當(dāng)于放大鏡(成正立放大的虛像)把物鏡所成的像再放大一次。,反光鏡：增加光的強(qiáng)度，便于觀察物體。,,載物臺：承載被觀察物體。,顯微鏡看到的像是倒立還是正立？,顯微鏡目鏡和物鏡比較誰的焦距大？,倒立的,目鏡,望遠(yuǎn)鏡,1.基本構(gòu)成:,目鏡和物鏡都是凸透鏡,f物＞f目,2．原理：,物鏡：相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)

24、附近成倒立、縮小、實(shí)像。,目鏡：相當(dāng)于放大鏡（成正立放大的虛像），把物鏡所成的像再放大一次。,１、通過兩個(gè)透鏡觀察物體：,（1）以焦距較小的凸透鏡為目鏡，以焦距較大的凸透鏡為物鏡，調(diào)節(jié)兩者間的距離，觀察遠(yuǎn)處的物體，你看到的像是 ________________。,（2）以焦距較大的凸透鏡為目鏡，以焦距較小 的凸透鏡為物鏡，調(diào)節(jié)兩者間的距離，觀察遠(yuǎn)處的物體，你看到的像是_____________。,(3)一般天文望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡使用的都

25、是_____鏡，_____鏡的焦距較大。,(4)顯微鏡的目鏡和物鏡都是_____鏡，_____鏡的焦距較大。,倒立放大的虛像,倒立放大的虛像,凸透,物,凸透,目,2、在用顯微鏡觀察細(xì)小物體時(shí)，來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡后生成一個(gè) 的 像；在用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)方物體時(shí)，來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡后生成一個(gè) 的 像。,放大,實(shí),縮小,實(shí),謝謝各位