初中物理人教版八年級(jí)上冊(cè)第五章透鏡及其應(yīng)用綜合與測(cè)試導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

《透鏡及其應(yīng)用》全章復(fù)習(xí)與鞏固（提高）責(zé)編：雒文麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.識(shí)別凸透鏡和凹透鏡，知道凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用；2.知道凸透鏡的光心、主光軸、焦點(diǎn)和焦距；3.理解凸透鏡成像規(guī)律；4.知道照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡的成像原理；5.知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因和矯正。【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、凸透鏡和凹透鏡1、透鏡：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、主光軸：通過(guò)兩個(gè)球面球心的直線。
3、光心（O）：主光軸上有個(gè)特殊點(diǎn)，通過(guò)這個(gè)點(diǎn)的光線傳播方向不改變。
　　　
　　　　　　　　　　　凸透鏡　　　　　　　　　　　　　　　　　凹透鏡
4、焦點(diǎn)（F）：凸透鏡使跟主光軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)。凹透鏡使跟主光軸平行的光線發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。
5、焦距（）：焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。如圖：
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　凸透鏡　　　　　　　　　　　　　　　　　凹透鏡
6、對(duì)光線的作用：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，也叫會(huì)聚透鏡；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，也叫發(fā)散透鏡。
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/span>1、凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)；2、放在凸透鏡焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的發(fā)散光束，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射之后變成平行光束，幻燈機(jī)、投影儀、舞臺(tái)上的追光燈等儀器就是利用了這一原理；3、凹透鏡的虛焦點(diǎn)，“虛”表示該點(diǎn)并不是實(shí)際光線的交點(diǎn)，而是逆著凹透鏡折射光線的方向看去。要點(diǎn)二、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用1、凸透鏡成像規(guī)律：　物的位置像的位置像的性質(zhì)應(yīng)用舉例凸
透鏡u=∞
（平行光）v=f像與物異側(cè)成一點(diǎn)測(cè)定焦距u＞2f2f＞v＞f縮小、倒立、實(shí)像照相機(jī)，眼睛u=2fv=2f等大、倒立、實(shí)像　2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、實(shí)像投影儀u=fv=∞同側(cè)不成像探照燈的透鏡u＜fv＞f放大、正立、虛像放大鏡凹透鏡物在鏡前任意處v＜U同側(cè)縮小、正立、虛像　2、口訣記憶：總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律，可簡(jiǎn)要?dú)w納成“一焦分虛實(shí)，二焦分大??；成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時(shí)，物近像近，像變小。”（1）“一焦分虛實(shí)”：物體在一倍焦距以?xún)?nèi)成虛像，一倍焦距以外成實(shí)像。
（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦點(diǎn)除外）；物距大于二倍焦距成縮小的像。
（3）“成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大”：成實(shí)像時(shí)，物體靠近透鏡，像遠(yuǎn)離透鏡，像逐漸變大。（4）“成虛像時(shí)，物近像近，像變小”：成虛像時(shí)，物體靠近透鏡，像也靠近透鏡，像逐漸變小。3、凸透鏡成像應(yīng)用：（1）照相機(jī)：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來(lái)自物體的光經(jīng)過(guò)照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠片上，成倒立、縮小的實(shí)像。
（2）投影儀：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來(lái)自投影片的光通過(guò)凸透鏡后成像，再經(jīng)過(guò)平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實(shí)像。
（3）放大鏡：成正立、放大的虛像。
要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/span>實(shí)像和虛像的區(qū)別：（1）成像原理不同：物體發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件會(huì)聚而成的像為實(shí)像，經(jīng)光學(xué)器件后光線發(fā)散，反向延長(zhǎng)相交形成的像叫虛像。（2）成像性質(zhì)上的區(qū)別，實(shí)像倒立的，虛像是正立的。（3）接收方法上的區(qū)別：實(shí)像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虛像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。要點(diǎn)三、眼睛和眼鏡1、近視眼：只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。2、成因：晶狀體變得太厚，折射光的能力太強(qiáng)或由于眼球在前后方向上太長(zhǎng)，來(lái)自遠(yuǎn)處的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜之前，視網(wǎng)膜上得不到清晰的像。如圖：3、矯正：佩戴合適的凹透鏡         4、遠(yuǎn)視眼：只能看清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體。5、成因：晶狀體太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，來(lái)自近處物體的光線發(fā)散程度較大，光會(huì)聚到了視網(wǎng)膜之后。6、矯正：佩戴合適的凸透鏡              要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/span>1、近視眼是因?yàn)檠劬φ{(diào)節(jié)能力減弱或是眼球前后過(guò)長(zhǎng)造成的，近視眼應(yīng)選用適當(dāng)度數(shù)的近視鏡片進(jìn)行矯正，近視眼鏡是由凹透鏡制成的。2、矯正遠(yuǎn)視眼，增強(qiáng)對(duì)光的折射作用。可配戴用凸透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入眼睛，會(huì)聚點(diǎn)就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。要點(diǎn)四、凸透鏡成像作圖1、凸透鏡的三條特殊光線：（1）通過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲；（2）通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸如圖乙；（3）跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過(guò)焦點(diǎn)如圖丙。2、凹透鏡的三條特殊光線：（1）通過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲；（2）射向凹透鏡的光線如果其延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸如圖乙；（3）跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)如圖丙。3、凸透鏡成像作圖（1）成倒立縮小實(shí)像時(shí)，物距，像距如下圖甲所示：（2）成倒立放大實(shí)像時(shí)，物距，像距如下圖乙所示：（3）成正立放大虛像時(shí)，物距如下圖丙所示：【典型例題】類(lèi)型一、透鏡對(duì)光線的作用1.兩個(gè)完全相同的凸透鏡L1、L2如圖放置，其中AO1=O1B=BO2，過(guò)A點(diǎn)的一條光線經(jīng)L1折射后按如圖方向到達(dá)L2，則關(guān)于該光線再經(jīng)L2折射后的去向，以下判斷正確的是（　?。?/span>A．過(guò)L2的二倍焦距點(diǎn)   B．過(guò)L2的焦點(diǎn)    C．平行于L2的主光軸   D．過(guò)L2的二倍焦距以外的點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】因?yàn)?/span>AO1=O1B根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物體在2倍焦距處時(shí)物距等于像距，所以AO1是凸透鏡L1的2倍焦距；L1、L2是相同的凸透鏡，焦距相同，所以BO2是L2的2倍焦距。【答案】A【解析】過(guò)主光軸上的一點(diǎn)A發(fā)出的光線，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后交于主光軸上一點(diǎn)B，并且A、B兩點(diǎn)到光心的距離相等，可知：AO1和O1B為凸透鏡的二倍焦距。因?yàn)閮蓚€(gè)透鏡完全相同，且AO1=O1B=BO2，所以BO2也是凸透鏡L2的二倍焦距，所以光線再經(jīng)L2折射后仍過(guò)L2的二倍焦距點(diǎn)。【總結(jié)升華】過(guò)凸透鏡二倍焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后仍過(guò)二倍焦點(diǎn)。這個(gè)規(guī)律可結(jié)合凸透鏡的成像規(guī)律來(lái)幫助理解，當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，物距和像距相等。舉一反三：
【變式】往試管里注入清水，用橡皮塞堵住管口，留一稍大的空氣泡。讓陽(yáng)光垂直照射試管，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光透過(guò)空氣泡在白紙上形成一橄欖狀的暗影，如圖所示，原因是                                    ，用掌握的物理知識(shí)分析，陽(yáng)光透過(guò)試管的其它部分，呈現(xiàn)在白紙上的是                          。【答案】空氣泡下的水相當(dāng)于一凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用；一條與試管平行的亮線 2.已知凸透鏡L1的焦距為f1，凹透鏡L2的焦距為f2，且f1＞f2。若把它們的主光軸重合相互平行放置，并適當(dāng)調(diào)節(jié)兩塊透鏡中心之間的距離，可使一束平行于主光軸的入射光通過(guò)這兩塊透鏡后仍為平行光束。這時(shí)兩塊透鏡中心間的距離為          。【答案】f1-f2【解析】左邊放凹透鏡，右邊放凸透鏡，讓凸透鏡與凹透鏡的左端的焦點(diǎn)重合，此時(shí)該兩塊透鏡中心間的距離為：f1-f2，如下圖所示：【總結(jié)升華】題目考查了凸透鏡、凹透鏡對(duì)光線的作用，會(huì)畫(huà)凸透鏡的三條特殊光線：①通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)。③過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。舉一反三：
【變式】在光具座上自左向右依次豎直放置一個(gè)凹透鏡、凸透鏡和平面鏡，兩個(gè)透鏡的主光軸重合，凸透鏡的焦距為f，此時(shí)兩個(gè)透鏡之間的距離為L(zhǎng)。在凹透鏡的左側(cè)有一水平平行光束通過(guò)兩個(gè)透鏡后入射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后，反射光恰能沿原來(lái)的光路返回，據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為（　?。?/span>A．f                 B．L            C．f+L                D．f-L【答案】D類(lèi)型二、作圖題3.如圖所示，畫(huà)出光線ab和Oc通過(guò)透鏡前后的完整光路。【思路點(diǎn)撥】凹透鏡的三條特殊光線：①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。②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)。③過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。【答案與解析】根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線的規(guī)律。入射光線平行于主光軸，則其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)；過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。如圖所示：【總結(jié)升華】在作凹透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的三條特殊光線來(lái)作圖。舉一反三：
【變式】（2014春?潛江校級(jí)期中）完成下列光路圖（保留必要的作圖痕跡）。          【答案】      類(lèi)型三、凸透鏡成像規(guī)律4. （2016?谷城縣模擬）如圖所示是張歡通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖象，由圖可知凸透鏡的焦距是　    　cm；當(dāng)物距為5cm時(shí)的成像特點(diǎn)可應(yīng)用于　     　（填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）。【思路點(diǎn)撥】（1）凸透鏡成像時(shí)，u=v=2f，在圖象上找到u=v對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)物距和焦距的關(guān)系求出凸透鏡的焦距。（2）凸透鏡成像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)。2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀。若u＜f，則成一個(gè)正立放大的虛像，放大鏡就是利用該原理制成的。【答案】10；放大鏡【解析】由圖知，當(dāng)物距為20cm時(shí)，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像距與物距相等，所以2f=20cm，則f=10cm；當(dāng)物距為5cm時(shí)，即u＜f，則由凸透鏡成像規(guī)律可知，成正立、放大的實(shí)像，放大鏡就是根據(jù)此原理制成的。【總結(jié)升華】題目主要考查凸透鏡成像的應(yīng)用，要熟記凸透鏡成像的規(guī)律，和成像的特點(diǎn)及像距與物距之間的關(guān)系。解決此題的關(guān)鍵是通過(guò)圖象確定凸透鏡的焦距。類(lèi)型四、綜合應(yīng)用5.（2014春?子洲縣校級(jí)期中）關(guān)于透鏡，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，通過(guò)凸透鏡的光線一定會(huì)聚到一點(diǎn) B．不論是凸透鏡還是凹透鏡，經(jīng)過(guò)透鏡光心的光線方向都不變 C．放在凹透鏡焦點(diǎn)上的點(diǎn)光源，它發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后光線平行于主光軸 D．凸透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn) 【答案】B【解析】A、凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，只有平行于主光軸的光線才能會(huì)聚于焦點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B、不論是凸透鏡還是凹透鏡，經(jīng)過(guò)透鏡光心的光線方向都不變，故B正確；C、根據(jù)光路的可逆性，放在凸透鏡焦點(diǎn)上的點(diǎn)光源，它發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后光線平行于主光軸，故C錯(cuò)誤；D、凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，故D錯(cuò)誤，故選B。【總結(jié)升華】題目考查了知識(shí)的綜合運(yùn)用，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用；知道凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用是解決該題的關(guān)鍵。舉一反三：
【變式】如圖所示，當(dāng)用眼睛去觀察鏡子時(shí)，光束似乎是從M處發(fā)散開(kāi)來(lái)的，則透鏡的焦距是（　　）A．0.1m              B．0.2m             C．0.3m         D．0.5m【答案】A類(lèi)型五、實(shí)驗(yàn)探究6.小王做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
（1）他將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑。
（2）他把蠟燭、凸透鏡和光屏放置在米尺旁。點(diǎn)燃蠟燭后，他還應(yīng)調(diào)整火焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在            。（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、           的實(shí)像；               （填光學(xué)儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的。
（4）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小王用白紙遮掉凸透鏡的上半部分時(shí)，光屏上成像的情況是          。A．只出現(xiàn)燭焰的上半部分的像　　　　　　B．只出現(xiàn)燭焰的下半部分的像
C．仍然是完整的像，只是變暗些　　　　　D．成像情況像不受任何影響【思路點(diǎn)撥】探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；凸透鏡成像時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無(wú)數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像，當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像。【答案】（2）同一高度；（3）放大；投影儀（4）C【解析】（2）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（3）燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)，凸透鏡的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀。（4）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會(huì)聚成的像變暗。【總結(jié)升華】題目考查了凸透鏡成像規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)。需要學(xué)生掌握凸透鏡成像時(shí)的規(guī)律及特點(diǎn)要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解決。

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