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第3講 透鏡及其應(yīng)用
暑假預(yù)習(xí)課 浙教版科學(xué)七升八
透鏡以及成像規(guī)律
（一）透鏡
1.透鏡及應(yīng)用：能透過光的鏡片都是透鏡，透鏡廣泛應(yīng)用在放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、眼鏡鏡片、望遠(yuǎn)鏡等。
2.透鏡的分類：
3.凸透鏡對光有會(huì)聚光線，凹透鏡對光有發(fā)散作用：
4.透鏡的焦距、焦點(diǎn)等
主光軸：通過透鏡兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸，畫主光軸應(yīng)用點(diǎn)劃線
光心：透鏡中有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光線傳播方向不改變， 這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心，用字母“O”主光軸表示
焦點(diǎn)：平行于主光軸的光經(jīng)過凸透鏡會(huì)聚的一點(diǎn)。或平行于主光軸的光經(jīng)凹透鏡發(fā)散的光反向延長線交于的點(diǎn)（虛焦點(diǎn)）。
焦距(f)：焦點(diǎn)與光心的距離。
5.凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光路
（二）凸透鏡成像的規(guī)律
（1）物距（u）：物體與光心的距離
（2）像距(v)：像與光心的距離
（二）凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)及凸透鏡的應(yīng)用：
蠟燭的焰心、凸透鏡的光心，光屏的中心在同一高度。
移動(dòng)蠟燭后，調(diào)整光屏的位置，直到出現(xiàn)一個(gè)最清晰的像。
讀出物距和像距
物距u和焦距f的關(guān)系 像的性質(zhì) 像的位置 應(yīng)用舉例
正立或倒立 縮小或放大或等大 實(shí)像或虛像 與物同側(cè)或異側(cè)
u>2f 倒立 縮小 實(shí)像 異側(cè) 照相機(jī)、攝像頭
u=2f 倒立 等大 實(shí)像 異側(cè) 側(cè)焦距
fu望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡
(一)顯微鏡
來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡（凸透鏡后成一個(gè)倒立的放大的實(shí)像
（f＜u＜2f，v＞2f，物鏡的特點(diǎn)焦距很小，凸度大）
物鏡成的像落在目鏡（凸透鏡）的一倍焦距以內(nèi)，再經(jīng)過目鏡成一個(gè)正立的放大的虛像
（u＜f，物鏡的特點(diǎn)焦距比較大，凸度比較小）
綜合：經(jīng)過兩次放大，我們可以看到肉眼看不見的小物體，最終成的像為倒立放大的虛像。
（二）望遠(yuǎn)鏡
來自被觀察物體的光足夠遠(yuǎn)，看成是平行光，經(jīng)過物鏡后成一個(gè)倒立的縮小的實(shí)像
（u＞2f，f＜v＜2f，成的像在焦點(diǎn)附近，物鏡的特點(diǎn)焦距較大，凸度小）
2、物鏡成的像落在目鏡的一倍焦距以內(nèi)，再經(jīng)過目鏡成一個(gè)正立的放大的虛像
（u＜f，目鏡的特點(diǎn)焦距較小，凸度比較大）
綜合：經(jīng)過一次縮小一次放大，我們可以看到最終成的像為倒立放大的虛像。
1、來自被觀察物體的光足夠遠(yuǎn)，看成是平行光，經(jīng)過物鏡（凸透鏡）后成一個(gè)倒立的縮小的實(shí)像
（u＞2f，f＜v＜2f，成的像在焦點(diǎn)附近，物鏡的特點(diǎn)焦距較大，口徑大，可以會(huì)聚更多的光，凸度小）
2、物鏡成的像落在目鏡（凹透鏡）的一倍焦距以內(nèi)，再經(jīng)過目鏡成一個(gè)倒立的放大的虛像
（u＜f，目鏡的特點(diǎn)焦距較小，凸度比較大）
綜合：經(jīng)過一次縮小一次放大，我們可以看到最終成的像為正立放大的虛像。
三． 眼睛
（一）眼睛的結(jié)構(gòu)
1. 有顏色的環(huán)形物：虹膜；虹膜中央的小孔為瞳孔，大小由虹膜來控制。
2. 瞳孔是光進(jìn)入眼睛的通道，當(dāng)在光亮的環(huán)境中，瞳孔會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)使更少的光進(jìn)入眼睛。
3.晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，能使物體在視網(wǎng)膜上成像。
4. 物體的圖像投影在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實(shí)像。視網(wǎng)膜上有許多感光細(xì)胞，可以講光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
5.人體看到物體的路徑
物體反射的太陽光→角膜→晶狀體→玻璃體→視網(wǎng)膜→視神經(jīng)→大腦皮層（形成視覺）
（二）視力的調(diào)節(jié)
近處物體→睫狀肌收縮→晶狀體變厚，曲度增加→對光的匯聚能力變強(qiáng)→近處的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上
遠(yuǎn)處物體→睫狀肌放松→晶狀體變薄，曲度減小→對光的匯聚能力變?nèi)酢h(yuǎn)處的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上
（三）眼睛對顏色的分辨
在較亮環(huán)境下，視錐細(xì)胞起主要作用，能感覺到物體的色彩，形成彩色的影像。
在較暗環(huán)境下，實(shí)桿細(xì)胞起主要作用，主要感受物體的外形和運(yùn)動(dòng)，形成黑白圖像。
（三）視力缺陷與矯正
近視的原因：眼球的前后徑過長或晶狀體曲度過大
結(jié)果：來自遠(yuǎn)處的物體的光聚焦在視網(wǎng)膜前
矯正：佩戴凹透鏡，使經(jīng)過凹透鏡后的光線發(fā)散。
遠(yuǎn)視的原因：眼球的前后徑過短或晶狀體曲度過小
結(jié)果：來自遠(yuǎn)處的物體的光聚焦在視網(wǎng)膜后
矯正：佩戴凸透鏡，使經(jīng)過凸透鏡后的光線提前會(huì)聚。
【課堂練習(xí)】
1．烈日下，汽車玻璃窗上的小水珠應(yīng)盡快擦干，否則陽光經(jīng)過小水珠后會(huì)聚到一點(diǎn)，使該點(diǎn)位置上的物體溫度升高可能導(dǎo)致火災(zāi)．其中小水珠的作用相當(dāng)于(　　)
A．凸透鏡 B．凹透鏡 C．平面鏡 D．潛望鏡
2．下列各圖分別表示經(jīng)過透鏡后的光路圖，其中正確的是(　　)
A．B．C．D．
3． 小明對下列光學(xué)成像進(jìn)行了分析，判斷正確的是（　　）
①平面鏡成像；②小孔成像；③放大鏡的像；④幻燈機(jī)屏幕上所成的像；⑤照相機(jī)的像。
A．反射成像的有①②④ B．折射成像的有③④⑤
C．屬于實(shí)像的是①③⑤ D．屬于虛像的是②③④
4．如圖是某位同學(xué)用眼睛看物體成像的示意圖。有關(guān)該同學(xué)視力情況及矯正選用鏡片，說法正確的是（　　）
①視力情況：近視 ②視力情況：遠(yuǎn)視
③矯正選用：凹透鏡 ④矯正選用：凸透鏡
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5．如圖所示為商場門口的廣告投影燈及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它主要由光源、廣告片和焦距為f的凸透鏡組成。下列說法正確的是（　　）
A．廣告片到鏡頭的距離應(yīng)大于2f
B．地面上的廣告圖片是正立放大的虛像
C．該廣告燈的成像原理與投影儀相同
D．為了能從不同角度看見廣告圖標(biāo)，應(yīng)該選擇光滑的地面
6．在光學(xué)顯微鏡，目鏡和物鏡都是由　 　制成的，在光線較弱的情況下，反光鏡可以選用　 　 (選填“平面鏡”、 “凹面鏡”、 “凸面鏡”)。
7．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡會(huì)聚在光屏上一點(diǎn)，如圖甲所示
（1）此透鏡的焦距為　 　。調(diào)節(jié)燭焰、透鏡和光屏，使三者中心在　 　上，目的是　 　；
（2）用此透鏡進(jìn)行圖乙所示實(shí)驗(yàn)，將透鏡固定在 50cm處，蠟燭放在20cm處，移動(dòng)光屏直至找到清晰的像，此時(shí)在光屏上看到的像的性質(zhì)是　 　；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭越燒越短，光屏上的像向　 　移動(dòng)（填入“上”或“下”），如要使像仍呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)該向上移動(dòng)光屏。若用不透明紙遮住透鏡的一半，光屏上的像　 　（填選項(xiàng)）。
A．無影響 B．像變?yōu)樵瓉淼囊话? C．能成完整的像，像變暗 D．不成像
8．把圖中光路補(bǔ)充完整。
【課后練習(xí)】
9．將凸透鏡正對太陽光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為L。若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大，該凸透鏡的焦距（　　）
一定小于L
一定等于L
一定大于L
可能小于L，也可能大于L
10．將一蠟燭放在裝有水的燒瓶前，調(diào)整蠟燭和燒瓶至如圖所示位置，在墻壁上得到清晰的像。該像的性質(zhì)是（　　）
A．縮小的虛像 B．放大的虛像 C．縮小的實(shí)像 D．放大的實(shí)像
11．如圖是數(shù)碼相機(jī)的成像原理，鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，影像傳感器相當(dāng)于光屏。拍照時(shí)，將鏡斗對準(zhǔn)景物，相機(jī)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)，就能在傳感器上得到清晰的像。下列說法正確的是(　　)
A．為拍攝到更大的像應(yīng)將鏡頭遠(yuǎn)離花朵
B．相機(jī)鏡頭的成像原理是利用光的直線傳播
C．影像傳感器上成的是正立的縮小的實(shí)像
D．為了拍攝花束， 物距應(yīng)大于二倍焦距
12．小木在研究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將平行光正對凸透鏡照射，另一側(cè)的光屏移動(dòng)到距凸透鏡10 cm處時(shí)，得到一個(gè)最小最亮的光斑。接著把光源換成蠟燭，調(diào)整好相關(guān)器材的高度，將凸透鏡固定在光具座中央50 cm刻度線處，移動(dòng)蠟燭到光具座的左端并點(diǎn)燃，再移動(dòng)光屏至如圖所示位置時(shí)，在光屏中央得到一個(gè)清晰的像。保持凸透鏡位置不變，通過移動(dòng)蠟燭及光屏的位置，下列成像情況符合實(shí)際的是(　　)
A．若蠟燭放置在10 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蠟燭放置在30 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈清晰縮小的像
C．若蠟燭放置在35 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
D．若蠟燭放置在45 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
13．如圖所示，人臉識(shí)別一體機(jī)通過攝像機(jī)鏡頭來捕捉人臉信息，下列說法正確的是（　　）
A．屏幕上所成的是縮小的虛像
B．該攝像機(jī)鏡頭是一個(gè)凹透鏡
C．若鏡頭的焦距為f，人臉到鏡頭的距離應(yīng)大于2f
D．若要使屏幕上顯示的人臉小一些，人應(yīng)離鏡頭近些
14．如圖所示，圖甲測量凸透鏡的焦距，圖乙探究“凸透鏡成像規(guī)律”，在圖乙所示的光屏位置上成清晰的像，下列說法中正確的是(　　)
A．該凸透鏡的焦距為40cm
B．若將圖乙中的蠟燭向右移動(dòng)2cm，光屏應(yīng)向左移動(dòng)適當(dāng)距離才能再次呈現(xiàn)蠟燭清晰的像
C．若用遮光板擋住圖乙凸透鏡的下半部分，光屏只出現(xiàn)像的止半部分
D．若將圖乙中的蠟燭移動(dòng)到20cm處，光屏應(yīng)向左移動(dòng)到65cm處才能再次呈現(xiàn)蠟燭清晰像
15．生物實(shí)驗(yàn)室常用　 　鏡觀察細(xì)胞，而人的眼睛是一種“神奇的照相機(jī)”，人眼結(jié)構(gòu)中　 　相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，它能將光線　 　（填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）在視網(wǎng)膜上。
16．如圖甲所示是裝在高處的廣告投影燈，可在地面上投射出廣告圖標(biāo)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。
（1）人們看到的廣告圖標(biāo)是廣告片通過凸透鏡在地面上成的　 　(選填“虛像”或“實(shí)像”)。
（2）人們能從各個(gè)方向看到地面上的廣告圖標(biāo)是因?yàn)楣庠诘孛姘l(fā)生　 　(選填“漫”或“鏡面”)反射。
（3）要使地面上的廣告圖標(biāo)變得更大，可進(jìn)行的操作是　 　。
17．小張?jiān)凇把芯客雇哥R成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了物距a和像距v之間關(guān)系的圖象，如圖所示。
（1） 該凸透鏡的焦距是　 　 cm；
（2）把物體從距凸透鏡30cm處移到 15cm處的過程中，像距逐漸變　 　(選填“大”或“小”)
18．我們經(jīng)常提到的像：①小孔成像：2平面鏡成像；③汽車觀后鏡中的像：④水面的倒影。其中屬于實(shí)像的是 　 　；由光的反射形成的是　 　。(填序號(hào))
19．近視眼究竟楚怎么回事 某校興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，把近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡中間，使光屏上呈現(xiàn)出清晰的像。拿開眼鏡，光屏上的像變得模糊。請觀察眼球結(jié)構(gòu)(如圖乙所示)并結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
（1）你認(rèn)為眼球中的晶狀體相當(dāng)于甲實(shí)驗(yàn)中的　 　。
（2）近視眼患者不戴眼鏡時(shí)，看見的物像落在視網(wǎng)膜的 　 　選填(“前方”或“后方”)，矯正近視眼要佩戴的眼鏡鏡片應(yīng)該是　 　(選填“凸透鏡”或“凹透鏡”)。
（3）拿開眼鏡后，為了再次呈現(xiàn)出清晰的像，光屏應(yīng)　 　(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。
20．如圖，一束平行光入射到凸透鏡，請完成光路圖．
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）

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