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1、透镜及其应用,1,主要内容,2,透镜,概念：透镜是利用光的折射来工作的光学元件，它是由透明物质（如玻璃、塑料、水晶等）制成的，表面是球面的一部分。,按其厚薄形状分为,凸透镜（中间厚，边缘薄）,凹透镜（中间薄，边缘厚）,3,凸透镜的相关概念,C1,C2,主光轴：透过透镜两个球面球心的直线（每个透镜都有一条主光轴）,主光轴,C1,C2,光心O,光心O,光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心,4,O,F,F,凸透镜的会聚作用（会聚透镜）,焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光通过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这一点叫做凸透镜的焦点（透镜两侧各有一个焦点且对称）凸透
2、镜有两个实焦点,焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离（透镜两侧焦距相等）,5,平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点,F,F,凹透镜的发散作用（发散透镜）,6,F,平行于主轴的光线，折射后通过焦点,通过焦点的光线或者从焦点出发的光线，折射后跟主轴平行,通过光心的光线经过透镜后方向不变,凸透镜的三种特殊光线,0,7,F,F,平行于主光轴的光线，折射光线的反向延长线通过入射侧虚焦点,延长线经过凹透镜对侧虚焦点的光线，折射后跟主轴平行,通过光心的光线经过透镜后方向不变。,凹透镜的三种特殊光线,8,1.透镜有两类 一类是中间厚边缘薄的叫
3、_.一类是中间薄边缘后厚的叫_.2.凸透镜对光线有_作用,凹透镜对光线有_作用.3.凸透镜有_个_焦点(填虚、实),凹透镜有_个_焦点(填虚、实).,4、把光源放在凸透镜的_处，通过凸透镜后会成为一束平行光线。5、光线射入平面镜会发生_现象，光线通过透镜会发生_现象。,9,6、光学器件平面镜、凹镜、凸镜、凹透镜、凸透镜中，利用光的反射规律工作的是_镜、_镜；利用光的折射规律工作的是_镜；没有焦点的是_镜；有实焦点的是_镜；有虚焦点的是_镜,利用光的反射规律工作的是：平面镜、凹镜、凸镜利用光的折射规律工作的是：凹透镜、凸透镜没有焦点的是：平面镜有实焦点的是：凹镜、凸透镜有虚焦点的是：凸镜、凹透镜
4、,10,在下列各图中填上适当的光学元件：,黑箱子,11,1、摸（根据透镜结构特点来辨别）2、照（根据对平行光的作用辨别）3、看（根据透镜成像特点来辨别）,辨别透镜类型,用透镜来观察本上的字，看字有什么变化？,结论：若通过透镜看到的是放大的像，那么这个透镜是凸透镜 若通过透镜看到的是缩小的像，那么这个透镜是凹透镜,12,凸透镜成像的相关概念,F,F,2F,2F,O,物距u,像距v,焦距f,可以通过比较像距和物距来判断：若像距大于物距，则是放大的像；若像距等于物距，则是等大的像；若像距小于物距，则是缩小的像。,实像：实际光线会聚点所成的像。虚像：实际光线反向延长线的会聚点所成的像。,13,凸透镜成
5、像的规律（图像法）,F,F,2F,2F,当u=时，v=f。即物体位于无穷远时，相当于平行光，像在一倍焦距处成一点，像与物异侧。,应用：测定焦距,14,凸透镜成像的规律（图像法）,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,当u2f时，2fvf。即物体位于2倍焦距以外时，像的位置在一倍焦距与二倍焦距之间，像与物异侧，成缩小、倒立的实像。,应用：照相机、眼睛,15,凸透镜成像的规律（图像法）,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,当u=2f时，v=2f。即物体2倍焦距之间时，像也位于2倍焦距，像与物异侧，成等大、倒立的实像。,16,凸透镜成像的规律（图像法）,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,
6、当f2f。即物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时，像位于2倍焦距以外，像与物异侧，成放大、倒立的实像。,应用：幻灯机,17,凸透镜成像的规律（图像法）,A,B,F,F,2F,2F,当u=f时，v=。即物体位于1倍焦距时，不成像,应用：探照灯,18,凸透镜成像的规律（图像法）,A,B,A1,B1,F,F,2F,2F,当uf时，v不定。即物体位于1倍焦距以内时，像的位置不定，像与物同侧，成放大、正立的虚像。,应用：放大镜,19,凸透镜成像的理解,凸透镜所成的实像必倒立，且物与像必分居两侧，可以是放大的、等大的或缩小的；所成的虚像必正立，且物与像位于透镜的同一侧，一定是放大的,物体沿主光轴移动，像也沿主
7、光轴移动。对于实像来说，物体向靠近透镜的方向移，像向远离透镜的方向移，且像越来越大。对虚像来说，物向透镜移，像也像透镜移，且像越来越小。,物距一定，物体垂直主光轴向上、向下或向左、向右移动时，虚像的移动方向跟物体移动方向是一致的；实像的移动方向跟物体移动方向正好相反，即物向上移，像要向下移。,20,凸透镜成像的理解,透镜一部分被遮挡，这部分不透光，其余部分仍透光，仍能成完整的像，只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分，就相当于遮挡了一部分，像的大小位置不变，只是变暗些。,当把蜡烛放在凸透镜的焦点上时，由于烛焰有一定的宽度，它的某些部分到凸透镜的距离小于焦距，所以在另一侧透过凸透镜看到了正立、放大
8、的像,口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小,21,1、利用凸透镜能得到物体的放大、倒立的实像，这个物体应放在，如果要得到物体放大、正立的虚像，物体应在位置。,、一个凸透镜焦距是10厘米，将物体放在离透镜厘米处，成 像；将物体放在离透镜12厘米处，成 像；将物体放在离透镜30厘米处，成 像；（指像的大小，倒正、虚实）,2fUf,Uf,放大、正立、虚,放大、倒立、实,缩小、倒立、实,22,3、有一凸透镜的焦距在1020厘米之间，当物体距透镜25厘米时，所成的像一定是（）A、缩小的像 B、放大的像 C、正立的像 D、倒立的像4、
9、当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。该凸透镜的焦距可能()A、50厘米 B、40厘米 C、30厘米 D、10厘米,23,5、一块焦距为10厘米的凸透镜前有一个物体，沿主光轴从离凸透镜40厘米处逐渐移到15厘米处。在此过程中像的大小变化情（）A、都成放大的像 C、先成缩小的像，后成放大的像 B、都成缩小的像 D、先成放大的像，后成缩小的像6、某凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距凸透镜40厘米处向15厘米处移动时，则()A、像变大，像到物之间的距离先变大，再变小。B、像变大，像到物之间的距离先变小，再变大。C、像变大，像到物之间的距离变小。D、像变
10、大，像到物之间的距离变大。,C,B,24,生活中的透镜,凸透镜能成倒立缩小的实像,凸透镜能成倒立放大的实像,凸透镜能成倒立放大的实像,凸透镜能成正立放大的虚像,25,照相机原理图,镜头,光圈,物体,暗箱,镜头:,凸透镜,胶片:,光屏,暗箱:,像距,26,1.照像时,在底片上所成的像比被拍摄的景物大还是小?2.像是实像还是虚像?3.正立的还是倒立的?4.要想使底片上的像大些,怎么办?,27,照相机的镜头相当于一个凸透镜,当物体到镜头的距离大于二倍焦距时,底片上就成了一个倒立、缩小的实像。,物体离照相机越_,底片上成的像越小,而镜头离底片越_.,远,近,照相机原理,28,思考：1.幻灯片与屏幕上的
11、像哪个大？哪个小？2.哪一段是物距，哪一段是像距？物距和像距哪个大？3为使银幕上获得的像是正立放大的像，幻灯片应如何放置？,幻灯机原理,29,30,幻灯机和投影仪原理：幻灯机和投影仪的镜头相当于一个凸透镜,当物体到凸透镜的距离在大于一倍焦距，小于二倍焦距时，成倒立、放大、实像。,投影仪与幻灯机原理基本相同，主要是结构不同：（1）幻灯机把要显示的竖直幻灯片，由光源通过镜头（凸透镜）直接在竖直的屏幕上形成幻灯片的实像；（2）投影仪把水平放置的投影片，由光源通过镜头（凸透镜）后，再由平面镜反射到竖直的屏幕上形成投影片的实像；总之它们的区别在于投影仪多了一个平面镜来改变光的传播方向，而幻灯机中没有平面
12、镜,31,放大镜原理,32,小 结,1、照相机是利用凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理制成的。,2、幻灯机是利用物体在凸透镜2倍焦距到焦距之间时，成倒立、放大的实像的原理制成的。放投影片时，底片应该倒插。,3、放大镜是利用物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像的原理制成的。,33,角膜,晶状体,视网膜,相当于凸透镜,相当于一个光屏,眼睛-类似照相机的凸透镜成像,晶状体、角膜等组织共同作用相当于一个凸透镜，从物体发出的光线经过它会聚在视网膜上，形成物体的像。,34,看清远近物体的原理-晶状体的调节作用,当睫状体放松时，晶状体变薄，远处来的光线恰好会聚在视网膜上，
13、眼球可以看清远处的物体。,当睫状体收缩时，晶状体变厚，近处来的光线恰好会聚在视网膜上，眼球可以看清近处的物体。,35,近视眼及其矫正,1、成因：,2、矫正：,晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网膜前。,配戴用凹透镜做成的近视眼镜。,36,远视眼及其矫正,1、成因：,2、矫正：,晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后。,配戴用凸透镜做成的远视眼镜。（老花眼镜）,37,眼镜的度数,1、什么是透镜焦度？,2、什么是眼镜的度数？,3、眼镜的正、负度数是什么意思？,焦距的倒数，=1/f，单位：m-1,镜片的度数透镜焦度乘100的值，D=100,单位：度,眼镜的正、负度数分别表示是凸透镜和凹透镜,38,
14、1、在正常情况下，视网膜上接收到的像是 像；加上矫正眼镜后，视网膜上接收到的像是 像。（填“实”或“虚”）,2、近视眼只能看近处的物体可能的原因是（）A、晶状体太厚；B、晶状体太薄；C、像成在视网膜后；D、眼球太长。,4、有+250度-200度的眼睛片，它们的焦距分别是多少？近视眼配戴哪个？,A、D,实,实,0.4m、0.5m、-200度,3、远视眼不能看清近处的物体的可能原因是（）A、眼球太短；B、晶状体太薄；C、像成在视网膜前；D、像成在视网膜后。,A、B、D,39,显微镜,1、结构,物镜：靠近物体的透镜，相当于一个凸透镜。,目镜：靠近眼睛的透镜，相当于一个凸透镜。,2光学显微镜的原理,物
15、镜：相当于投影仪的镜头，成倒立放大的实像,目镜：相当于放大镜(成正立放大的虚像)把物镜所成的像再放大一次。,反光镜：增加光的强度，便于观察物体。,载物台：承载被观察物体。,显微镜看到的像是倒立还是正立？,显微镜目镜和物镜比较谁的焦距大？,倒立的,目镜,40,望远镜,1.基本构成:,目镜和物镜都是凸透镜,f物f目,2原理：,物镜：相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小、实像。,目镜：相当于放大镜（成正立放大的虚像），把物镜所成的像再放大一次。,41,、通过两个透镜观察物体：,（1）以焦距较小的凸透镜为目镜，以焦距较大的凸透镜为物镜，调节两者间的距离，观察远处的物体，你看到的像是 _。,（2）以焦距较大的凸透镜为目镜，以焦距较小 的凸透镜为物镜，调节两者间的距离，观察远处的物体，你看到的像是_。,(3)一般天文望远镜的目镜和物镜使用的都是_镜，_镜的焦距较大。,(4)显微镜的目镜和物镜都是_镜，_镜的焦距较大。,倒立放大的虚像,倒立放大的虚像,凸透,物,凸透,目,42,2、在用显微镜观察细小物体时，来自被观察物体的光经过物镜后生成一个 的 像；在用望远镜观察远方物体时，来自被观察物体的光经过物镜后生成一个 的 像。,放大,实,缩小,实,43,谢谢各位！,44,
