小孔成像图片
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2023年3月18日发(作者：厚积薄发什么意思)1
第三次短训课讲义
透镜及其应用知识点汇总
第1节透镜
1、名词
薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。
主光轴：通过两个球面球心的直线。
光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。
焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
区别：凸透镜：中间厚，两边薄；凹透镜：中间薄，两边厚
2、典型光路
3、填表：
名称又名眼镜实物形状光学符号性质
凸透镜会聚透镜老花镜对光线有会聚作用
凹透镜发散透镜近视镜对光线有发散作用
第2节生活中的透镜
照相机投影仪放大镜
原理
凸透镜成像
u
＞
2ff
＜
u
＜
2fu
＜
f
像的性质倒立、缩小的实像倒立、放大的实像正立、放大的虚像
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。
投影片要上下左右颠倒放置。
平面镜的作用：改变光的传播方
向，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
FF
F
F
2
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：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。
凸透镜成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。
第3节凸透镜成像的规律
1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若
在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、
凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法
移到该位置。
2、实验结论：（凸透镜成像规律）
F分虚实，2f大小，实倒虚正，具体见下表：
物距
像的性质
像距应用
倒、正放、缩虚、实
u>2f
倒立缩小实像
f 照相机 f 倒立放大实像 v>2f 幻灯机 u 正立放大虚象 |v|>u 放大镜 3、对规律的进一步认识： （1）u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。 （2）u＝2f是像放大和缩小的分界点 （3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 （4）成实像时： （5）成虚像时： 当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜 ①当u＞2f，物体比像移动得快 ②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢 第4节眼睛和眼镜 1、成像原理：从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜 上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。 2、近视原因：晶体太厚，折光能力强，或眼球在前后方向上太长（用凹透镜矫正） 远视原因：晶体太薄，折光能力弱，或眼球在前后方向上太短（用凸透镜矫正） 明视距离：25cm近点：10cm 第5节显微镜和望远镜 1、显微镜：显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜， 靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头 成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，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。 2、望远镜：有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物 镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。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。 一、单项选择题（本题包括12小题，每小题2分，共24分.） 1．光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用．下列说法中符合实际的是（） A．近视眼镜利用了凸透镜对光线的发散作用B．照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外 物距减小 （增大） 像距增大 （减小） 像变大 （变小） 物距减小 （增大） 像距减小 （增大） 像变小 （变大） 3 C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的放大作用 2．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（） A．B．C．D． 3．王亚平在“天宫一号”进行太空授课时，利用水袋和金属圈制成了一个水球，如图所示，我们看到了她的“倒影”．关 于此现象，下列说法中正确的是（） A．此“倒影”成在王亚平和水球之间B．此“倒影”和小孔成像的原理相同 C．水球上的“倒影”是实像D．利用此“倒影”成像原理可以制成的光学仪器之一是放大镜 第3题图第4题图第5题图 4．甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学，乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放 大的、清晰的虚像，则放大镜与甲同学的距离（） A．小于10cmB．大于10cm小于20cmC．大于20cmD．等于10cm 5．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列 判断正确的是（） A．甲是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正B．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 C．乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正D．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 6．教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应 （） A．大于30cmB．小于15cmC．等于30cmD．大于15cm小于30cm 7．如图所示，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．这个像是图中的（） A．B．C．D． 8．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到 透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f 甲、f乙、f丙的大小关系为（） A．f甲＞f乙＞f丙B．f乙＞f丙＞f甲C．f乙＞f甲＞f丙D．f丙＞f乙＞f甲 9．在某些重要会议入场时，采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m处的人脸拍摄成数码相片， 通过信号线传递给计算机识别．摄像机的镜头（） A．相当于凸透镜，焦距可为0.5mB．相当于凹透镜，焦距可为0.5m C．相当于凸透镜，焦距可为0.2mD．相当于凹透镜，焦距可为0.2m 10．光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折 程度最大．图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是（） 4 A．B．C．D． 11．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为l．若凸透镜远离纸 的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（） A．一定小于lB．一定等于lC．一定大于lD．可能小于l，也可能大于l 第11题图第12题图第13题图第15题图 12．小力同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离透镜34cm的地方时，在光屏上观察到如图所 示的像，则该凸透镜的焦距可能是（） A．12cmB．20cmC．30cmD．40cm 二、多项选择题（本题包括3小题，每小题3分，共9分.） 13．一天，小聪告诉小亮，放大镜不仅能把物体“放大”，还能把物体“缩小”！有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做 起了实验．他把放大镜放到花朵前某一位置时，看到了如图所示的花朵的正立放大虚像．接着他按小聪的提示进行了 操作，终于看到了“缩小”的花朵．关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵，下列说法正确的是（） A．小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，可以看到的是花朵的正立放大虚像． B．小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，可以看到的是花朵的倒立缩小实像． C．小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的正立缩小虚像，像的位置在放大镜与花朵之间 D．小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵的倒立缩小实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间 14．光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用．下列说法符合实际的是（） A．近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用 B．照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外 C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用 15．如图所示是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图象．分析图象中有关数据可知（） A．该凸透镜的焦距为10cmB．当物距u=30cm时，像距v=15cm C．物距增大时，像距也增大D．当物距u=15cm时，成的是缩小的像 三、填空题（每空1分，共20分） 16．如图1是一款具有摄像功能的手机，摄像头的镜头相当于一个镜，图2中甲、乙是用这款手机先后拍下同一 小车的两张照片（设摄像头焦距不变），拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车（填“远”或“近”）些． 17．用照相机拍一朵盛开的荷花，荷花到镜头的距离要大于．若要把荷花的像拍得更大些，则应使照相机的镜头 荷花（选填“远离”或“靠近”）． 18．小明在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距为20cm的透镜甲放在距发光体30cm处，移动光屏，可以得到清 5 晰的倒立、的实像．接下来她改用焦距为10cm的透镜乙继续实验，不改变发光体和凸透镜的位置，光屏应该向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，光屏上才能成清晰的像．小芳将近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间， 光屏上的像又变模糊了，她将光屏远离透镜，又在光屏上得到了发光体清晰的像，这说明近视眼镜对光线有作用． 19．如图表示一种光学仪器的原理，图中L 1 是物镜，L 2 是目镜．这种仪器是（填“望远镜”或“显微镜”），目镜的 作用相当于（填“放大镜”或“投影仪”）． 第19题图第20题图第21题图第22题图 20．如图是小明眼镜的照片． （1）小明是近视眼，所用的镜片是（选填“凸”或“凹”）透镜． （2）眼镜所用材料中属于合成材料的是． （3）眼镜戴久了，镜架上会产生铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu 2 （OH） 2 CO 3 ]．铜生锈除与空气中氧气和水有 关，还与空气中的有关． 21．如图所示白纸上画了两个箭头（图甲）．用玻璃杯装半杯水放在白纸前（图乙）．人眼观察到位于下方的箭头发生 了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个，使下方箭头成缩小的像（选填“实”或“虚”），这种成像原理在 生活中应用的实例有（写一种）． 22．如图所示，一束平行光经过凸透镜后，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑．由此可知，凸透镜对光有作用， 它的焦距是cm． 23．我市湖光岩地质公园因湖水清澈可鉴，有“镜湖”之称，是由于光在水面发生（填“镜面”或“漫”）反射的缘故．水 族馆里的小金鱼在球形鱼缸中供游客观赏，球形鱼缸起到了的作用，我们看到的小金鱼是它通过球形鱼缸形成的 正立、放大的（填“实像”或“虚像”）． 四、作图与实验探究题（24题6分、25题6分、26题4分、27题6分，共22分） 24．（1）完成如图甲所示的光路图．（2）根据入射光线和折射光线，在如图乙中的虚线框内画出适当类型的透镜． （3）如图丙中，a、b是从点光源S发出的、经透镜折射后的两条光线，在图中完成光路并标出点光源S的位置． 25．洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜． （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则 该凸透镜的焦距为cm． （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在上， 为实验探究做好准备． （3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止．生活中就 是利用这一成像原理来工作的． 6 （4）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰 的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的． A．凸透镜B．凹透镜 （5）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，会在光屏上得到一个倒立的实像． （6）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果． A．没有影响B．不能成像C．成一半的像D．仍能成完整的像，但亮度变暗． 26．小明用薄膜充水后制成的水透镜模拟晶状体，对近远视眼的成因进行探究．实验中测得甲图焦距为10cm，再将 甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示． （1）小明先用水透镜甲探究正常眼的成像原理，如图丁所示．此时应将光屏向（选填“左”或“右”）移动，光屏 上才可接收到一个倒立缩小的实像． （2）若进一步探究近视眼的成因，小明接下来应将甲更换为图中的水透镜进行对比实验． （3）小明发现：分别用甲、乙、丙水透镜实验时，保持蜡烛到水透镜的距离不变，移动光屏得到清晰的像，其中像 距较大的是水透镜． （4）实验完毕，小明想继续探究平面镜成像的规律，他应将光具座上的凸透镜换成薄玻璃板，光屏换成． 27．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是cm． （2）实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意将（填“凸透镜”、“蜡烛” 或“光屏”）摆放在另外两个元件的中间． （3）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个 位置中的位置． （4）通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框 内，他应将照相机（填“靠近”或“远离”）被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面． （5）小明进一步学习知道了眼球的成像原理．一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜 （填“前”或“后”），这就是近视眼，矫正方法是戴一副由（填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜． 五、分析简答题（28题6分、29题4分，共10分） 28．小强同学在探究凸透镜成像规律的实验中发现，物体到凸透镜的距离小于焦距时，能成放大虚像，他突然想到平 面镜成的也是虚像．你能帮他比较一下，这两种虚像有什么相同之处和不同之处吗？ 相同之处：①；②；③． 不同之处：①；②；③． 29．现有一块透镜，不用手摸，请你用两种不同的办法，来判断它是凸透镜还是凹透镜． 方法一：． 方法二：． 六、综合应用题 30．阅读短文，回答问题 透镜焦距f能表示它会聚光线（凸透镜）或发散光线（凹透镜）本领的大小．焦距越短，透镜折光本领越大，所以可 7 用焦距f的倒数表示透镜的这种折光本领，叫做透镜的焦度φ，即φ=，式中f单位是m，D的单位是m﹣1．平时我 们说的度数就是透镜的焦度D乘100的值．凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）D的度数是负数． 根据以上内容回答下列问题： （1）﹣300°、+200°的眼睛片中，哪个是近视镜片？它的焦度和焦距分别是多少？ （2）通过（1）中数据分析，近视镜片和远视镜片度数深浅与镜片的焦距有什么关系？ （3）你如何粗略测量出一只老花镜镜片的度数？ 课后作业 一、单选题 1．如图甲所示虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图乙所示，则（） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜B．甲、乙都为凸透镜C．甲为凸透镜、乙为凹透镜D．甲、乙都为凹透镜 第1题图第2题图第3题图 2．如图所示，一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点，去掉光学元件后，光线会聚于S 1 点，则该元 件一定是（） A．平面镜B．凹面镜C．凸透镜D．凹透镜 3．如图所示，投影仪是教学中常用的设备．下面关于投影仪的叙述中不正确的是（） A．平面镜的作用是改变光的传播方向B．屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射 C．物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像D．若使屏幕上清晰的像变大，只需使镜头靠近投影片 4．如图所示，透过放大镜，观察到邮票上熊猫正立、放大的像，则邮票到放大镜的距离（） A．大于放大镜的焦距B．小于放大镜的焦距C．位于一倍至两倍焦距间D．等于放大镜的焦距 第4题图第8题图第9题图第10题图 5．某初三毕业班照集体照时，发现有些同学没有进入镜头，为了使全体同学都进入镜头，应采取（） A．人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些B．人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C．人不动，照相机离人近一些，镜头往前伸一些D．照相机很镜头不动，人站近一些 6．下列关于显微镜使用的说法，正确的是（） A．观察时要用右眼注视目镜B．观察装片时先用高倍镜，后用低倍镜 C．观察人体口腔上皮细胞时，视野不宜太亮D．显微镜的放大倍数只与物镜有关，而与目镜无关 7．两块凸透镜，一个直径比另一个大，在阳光下聚焦，分别点燃两根相同的火柴，哪一个凸透镜先点燃火柴．（） A．焦距小的透镜B．直径大的凸透镜C．直径小的凸透镜D．焦距大的透镜 8．如图所示，小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（） A．利用这一成像规律可制成幻灯机B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜 C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动 D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板 8 9．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，根据测得的数据得到了物距u跟像距v之间关系的图象，如图所示，则 下列判断正确的是（） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 D．当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 10．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放 大的像．要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（） A．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动 B．透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动 C．透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动 D．蜡烛不动，透镜不动，光屏靠近透镜移动 二、填空题 11．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图（甲）在光屏上得到了一 个缩小倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了． （1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该．如果他不戴眼镜看书， 应该将书（填“靠近”或“远离”）眼睛． （2）如图（乙）所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的是图，其矫正做法是图；远视眼成像情况 的是图，其矫正做法是图． 14．通过装满水的水瓶可以看到放大了的文字，此时水瓶相当于（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）形成的 文字是正立、放大的像． 16．+300度和﹣200度的眼镜片，属于近视镜片的是，它的焦度是，焦距是，眼镜的度数反映镜片光 的本领的大小，度数越大，表示镜片发散或会聚光线的本领越． 17．为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得一个的光斑，如图是 调节完成的状态，该透镜焦距f=cm，这个实验也证明凸透镜对光线具有作用． 18．细心的小红，观察妈妈看报纸时要戴上眼镜，看电视时又摘下眼镜，她觉得妈妈的眼睛是（填“近视”、“远 视”）眼，妈妈配戴的眼镜是透镜，利用这种透镜制成的光学原件还有．（只需要填写一种） 19．有一种望远镜也是由两组组成的，靠近眼睛的叫做，靠近被观测物体的叫做．物镜的作用是使远处 的物体在焦点附近成（填“放大”或“缩小”）的（填“实像”或“虚像”），目镜的作用当于一个，用来把这个 像放大．由于像被拉近，靠近人眼，较大，所以使我们看到远处物体的像大而清晰． 20．在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的像是．如果在文物上有两条裂纹，其夹角是 5度，则他利用放大镜看到的两条裂纹的夹角是．