第5課時(shí)　透鏡及其應(yīng)用 物理課件PPT

這是一份第5課時(shí)　透鏡及其應(yīng)用 物理課件PPT，共38頁(yè)。PPT課件主要包含了知識(shí)梳理，自主測(cè)試，眼睛及視力矯正等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、透鏡1.透鏡、主光軸和光心(1)中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡;中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。(2)通過(guò)兩個(gè)球面球心的直線叫透鏡的主光軸,簡(jiǎn)稱主軸。(3)主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn),通過(guò)它的光線傳播方向不變,這個(gè)點(diǎn)叫透鏡的光心。2.透鏡對(duì)光的作用(1)凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。(2)凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。
3.焦點(diǎn)和焦距平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于主光軸上的一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn),用F表示,該點(diǎn)是實(shí)際光線會(huì)聚而成的,因此叫實(shí)焦點(diǎn);焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距,用f表示。如圖所示。
4.三條特殊光線透鏡中有三條特殊光線:過(guò)光心的光線不改變傳播方向;對(duì)凸透鏡,平行于主光軸的光線經(jīng)折射后過(guò)焦點(diǎn),對(duì)凹透鏡,它的焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn),折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn);對(duì)凸透鏡,過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)折射后與主光軸平行,對(duì)凹透鏡,入射光線的延長(zhǎng)線正對(duì)虛焦點(diǎn),經(jīng)折射后與主光軸平行。三條光線如圖所示。
二、凸透鏡成像的規(guī)律
四、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1.顯微鏡(1)原理:凸透鏡成像,兩次放大。(2)物鏡:成放大的實(shí)像。(3)目鏡:成正立、放大的虛像。2.望遠(yuǎn)鏡(1)原理:二次成像。(2)物鏡:焦距大,成像在焦點(diǎn)附近,成倒立、縮小的實(shí)像。(3)目鏡:焦距小,成正立、放大的虛像。
1.如圖所示,F是透鏡的焦點(diǎn),其中光路圖正確的是(　　)答案:C
解析:跟主光軸平行的光線,經(jīng)凸透鏡折射后,其出射光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn),故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線,經(jīng)凸透鏡折射后,其出射光線跟主光軸平行,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;跟主光軸平行的光線,經(jīng)凹透鏡折射后,其出射光線的反向延長(zhǎng)線通過(guò)凹透鏡的虛焦點(diǎn),故C選項(xiàng)正確;經(jīng)過(guò)凹透鏡虛焦點(diǎn)的光線,經(jīng)凹透鏡折射后變得更發(fā)散,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.楊大爺眼睛看物體時(shí)的成像情況如圖所示,則他的眼睛類型及矯正需要選用的透鏡分別是(　　)A.遠(yuǎn)視眼　凸透鏡B.遠(yuǎn)視眼　凹透鏡C.近視眼　凹透鏡D.近視眼　凸透鏡答案:A解析:從題圖可以看出,近處的光線通過(guò)晶狀體后成像在視網(wǎng)膜后,這是遠(yuǎn)視眼的特征,應(yīng)戴凸透鏡把光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上,故A選項(xiàng)正確。
3.右圖是無(wú)人售票車上安裝的“車載電視監(jiān)控器”,圖中攝像頭的工作原理相當(dāng)于物體通過(guò)凸透鏡成　　　　(選填“正”與“倒”)立的　　　　(選填“實(shí)”或“虛”)像,在人走近攝像頭的過(guò)程中,所成的像　　　　(選填“變小”“不變”或“變大”)。?答案:倒　實(shí)　變大解析:攝像頭的工作原理相當(dāng)于凸透鏡,在大于二倍焦距之外的物體發(fā)出或反射的光經(jīng)凸透鏡折射后,成倒立、縮小的實(shí)像;凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,在人走近攝像頭的過(guò)程中,所成的像是變大的。
4.如圖所示,a、b是從點(diǎn)光源S發(fā)出的、經(jīng)透鏡折射后的兩條光線,在圖中完成光路并標(biāo)出點(diǎn)光源S的位置。答案:如圖所示解析:平行于主光軸的光線過(guò)凸透鏡后經(jīng)過(guò)另一側(cè)的焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)光心的光線方向不發(fā)生改變。
1.透鏡作圖的關(guān)鍵——抓住“三線”透鏡作圖是光學(xué)作圖的一個(gè)重要方面,主要考查對(duì)通過(guò)凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的理解和運(yùn)用。把凸透鏡和凹透鏡這三條光線的傳播特點(diǎn)記熟練后,無(wú)論什么樣的作圖題都不會(huì)覺(jué)得困難。通過(guò)透鏡的三條特殊光線:第一條:穿過(guò)光心的入射光線經(jīng)過(guò)透鏡不改變方向;第二條:平行于主光軸入射的光線,經(jīng)過(guò)凸透鏡時(shí)過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)凹透鏡時(shí)其反向延長(zhǎng)線通過(guò)同側(cè)焦點(diǎn);第三條:穿過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的入射光線,經(jīng)透鏡后平行于主光軸,延長(zhǎng)線穿過(guò)凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的入射光線,經(jīng)過(guò)透鏡后平行于主光軸。下面我們通過(guò)例題來(lái)進(jìn)一步探討透鏡作圖的方法。
【例1】 如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D中作出兩條入射光線經(jīng)凹透鏡折射后的折射光線。解析:延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸;過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。答案:如圖所示
請(qǐng)?jiān)趫D中畫出經(jīng)過(guò)透鏡折射后的光線。答案:如圖所示解析:跟主光軸平行的光線,經(jīng)凸透鏡后光線經(jīng)過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn),通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線,經(jīng)凸透鏡折射后光線跟主光軸平行。
2.正確理解透鏡的會(huì)聚作用和發(fā)散作用正確理解透鏡對(duì)光線的作用,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)凸透鏡(凹透鏡)對(duì)光線的會(huì)聚(發(fā)散)作用是指從透鏡射出的光線相對(duì)入射光線加大了會(huì)聚程度或減小了發(fā)散程度(加大了發(fā)散程度或減小了會(huì)聚程度),即光線經(jīng)過(guò)凸透鏡(凹透鏡)后并不一定會(huì)聚到一點(diǎn)(發(fā)散),只不過(guò)比原來(lái)的傳播方向更靠近(遠(yuǎn)離)主光軸。
(2)會(huì)聚作用與會(huì)聚光線是不同的,發(fā)散作用與發(fā)散光線是不同的,要區(qū)別開,即會(huì)聚作用射出的不一定是會(huì)聚光線,發(fā)散作用射出的不一定是發(fā)散光線。如圖甲是會(huì)聚作用,圖乙是發(fā)散作用;圖乙的出射光線是會(huì)聚光線,圖甲的出射光線是發(fā)散光線。
【例2】 下圖中畫出了光線通過(guò)透鏡(圖中未畫出)的情形。其中凸透鏡是(　　)A.aB.b、dC.cD.a、b、c、d
解析:凸透鏡是中間厚、邊緣薄,光路經(jīng)透鏡兩次折射后都是向靠近主光軸方向(中心方向)偏折,所以它具有會(huì)聚作用。凹透鏡是中心薄、邊緣厚,光路經(jīng)透鏡兩次折射后都是向遠(yuǎn)離主光軸方向(中心方向)偏折,所以它有發(fā)散作用。從a、b、c、d四個(gè)圖可以看出對(duì)光有會(huì)聚作用的只有c。答案:C
請(qǐng)?jiān)趫D中的方框內(nèi)畫出合適的透鏡。答案:如圖所示解析:從題圖可以看出,平行光線通過(guò)透鏡后會(huì)聚在一起,說(shuō)明該透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,所以是凸透鏡。
3.凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律,應(yīng)明確以下幾個(gè)方面:(1)實(shí)像總是倒立的,虛像總是正立的;(2)成實(shí)像時(shí),物、像位于凸透鏡兩側(cè),成虛像時(shí),物、像位于凸透鏡一側(cè);(3)在焦點(diǎn)以外,物體離焦點(diǎn)越遠(yuǎn),則所成的實(shí)像越小,像距也越小,這個(gè)規(guī)律用于照相機(jī)和幻燈機(jī)的調(diào)節(jié);(4)在焦點(diǎn)以內(nèi),物體離焦點(diǎn)越近,所成的虛像越大,可用于放大鏡的調(diào)節(jié)。
【例3】 右圖是用來(lái)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(屏未畫出),當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí),通過(guò)移動(dòng)光屏,可以在光屏上得到與物體等大的像;若透鏡位置不變,將蠟燭移到刻度為40 cm處,則(　　)A.移動(dòng)光屏,可以在屏上得到倒立、放大的像B.移動(dòng)光屏,可以在屏上得到倒立、縮小的像C.移動(dòng)光屏,可以在屏上得到正立、放大的像D.不論光屏移到什么位置,都不能在屏上得到蠟燭的像解析:由題圖可知,物距為u=50 cm-20 cm=30 cm時(shí),成倒立等大的實(shí)像,u=2f=30 cm,所以凸透鏡的焦距為f=15 cm。若透鏡位置不變,將蠟燭移到刻度為40 cm 處,此時(shí)物距為u=50 cm-40 cm=10 cm,u