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1、 要学，勤学，会学 第 1 页 共 9 页 培优- 透镜基本知识与提高基本概念： （一）折射现象： 1. 光由一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变的现象叫折射现象，折射光线与法线的夹角叫 折射角。 2. 折射规律： （1）光从空气斜射入水或其它介质中时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入 射光线分居在法线的两侧，折射角小于入射角； （2）当入射角增大（减小）时，折射角也随之增大（减小） ； （3）两点结论： a. 当光由空气射向其它介质时，折射光线靠近法线偏折；当光由其它介质射入空气时，折射光线远 离法线偏折； b. 折射现象中，光路是可逆的。 3. 折射成像： （1）光通
2、过两种介质要发生折射； （2）人眼判断物体位置要根据光的直线传播原理。 （二）透镜：折射面是两个球面的透明体。 1. 透镜的种类： （1）凸透镜：中间厚边缘薄。 （2）凹透镜：中间薄边缘厚。 2. 透镜对光的作用： （1）凸透镜使光线会聚，又叫会聚透镜。 （2）凹透镜使光线发散，又叫发散透镜。 3. 透镜的几个概念： （1）薄透镜：厚度远小于球半径； （2）主光轴：过两个球面球心的直线（点划线） ； （3）光心：透镜的中心； （4）焦点： a. 平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫做凸透镜的焦点； b. 平行于主轴的光线通过凹透镜后发散的折射光线的反向延长线交主光轴于一点，
3、这点叫做凹透镜 的虚焦点。 c. 透镜两侧共有两个焦点。 （5）焦距：焦点到光心的距离。 a. 若透镜的两个球面对称，则两侧焦距相等； b. 焦距越小，透镜的会聚（发散）本领越大。 4. 三条近轴光线：入射光线（延长线） 折射光线（反向延长线） 1 平行于主光轴 过焦点 2 过焦点 平行于主光轴 3 过光心 直线传播 （三）凸透镜成像规律： 1. 当物体在 2 倍焦距以外时，在凸透镜另一侧 1、2 倍焦距之间成倒立缩小的实像。 要学，勤学，会学 第 2 页 共 9 页 （1）当物体靠近透镜时，像远离透镜，像变大； （2）应用：照相机 镜头：凸透镜；胶卷：光屏。 2. 当物体在 1、2 倍焦距之
4、间时，在凸透镜另一侧 2 倍焦距以外成倒立放大的实像。 （1）当物体靠近透镜时，像远离透镜，像变大； （2）应用：幻灯机 幻灯片：物；镜头：凸透镜；屏幕：光屏。 3. 当物体在 1 倍焦距以内时，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。 （1）当物体靠近凸透镜时，像靠近凸透镜，像变小； （2）应用：放大镜。 （四）总结 要学，勤学，会学 第 3 页 共 9 页 像的性质 物距 （u） 倒或正 放大或 缩小 实像或 虚像 像距 （v） 位置 应用 构造 极小 光斑 像与物 异侧 测 f 倒立 缩小 实像 2fvf 像与物 异侧 照相机 镜头：凸透 镜 胶卷：光屏 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 像
5、与物 异侧 测 f 倒立 放大 实像 像与物 异侧 幻灯机 幻灯片：物 镜头：凸透 镜 银幕：光屏平行光 源 测 f正立 放大 虚像 像与物 同侧 放大镜 1. 当物体在 2 倍焦距以外时，物体移动的速度大于像移动的速度；当物体在 1、2 倍焦距之间时，物 体移动的速度小于像移动的速度。 2. 在物体由无穷远逐渐靠近凸透镜的过程中，物和像之间的距离先变小，后变大；在物体距凸透镜 为 2 倍焦距时，它们之间的距离最小，为 4 倍焦距。 【典型例题】 例 1 如图所示，光线从空气射入某液体中，入射角为 45，折射角为 30，光线射到液体 底部水平放置的平面镜上反射回来，最后光线又回到空气中，这时折
6、射角多大？ 例 2 一杯中盛有水，眼睛正好看到杯底的 A 点，如图所示。水抽去后，眼睛还在原处，可看到容 器壁的最低处在哪一点？此现象说明了什么问题？ 要学，勤学，会学 第 4 页 共 9 页 例 3 如图所示，光从水中斜射入空气中时，折射光线应是图中的哪一条？ 例 4 把毛玻璃放在书上，看不清下面的字；如果在毛玻璃的表面抹一层水，它就变得透明了，为什 么？ 例 5 在图中的适当位置填上适当的光学元件。 （光学暗盒问题又称为光学“ 黑匣子“问题，这类题目 一般要求填上光学元件或作出光路图。解答此类题目的一般步骤是：1）根据光路确定光学元件；2） 确定光学元件的位置；3）应用光学规律作出光路图。
7、 ） 例 6做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜 15 厘米时，在光屏上成放大的像，则下列说法中错误的是： A. 蜡烛距凸透镜 40 厘米时，一定成缩小的实像 B. 蜡烛距凸透镜 20 厘米时，一定成放大的实像 C. 蜡烛距凸透镜 18 厘米时，可能成放大的实像 D. 蜡烛距凸透镜 6 厘米时，一定成放大的虚像 （ ） 例 7 如图所示，在薄板上挖一小孔，正好放入一凸透镜，在距凸透镜 L/2 处有一点光源 S，在距凸 透镜 L 处的光屏上得到一与孔等大的光斑，该凸透镜的焦距是多少？ 例 8农民在塑料棚中种蔬菜，雨过天晴后须将塑料棚上的积水放掉，为什么？ 要学，勤学，会学 第 5 页 共 9 页 例
8、9 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（ ） A. 使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 B. 使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 C. 使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 D. 使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 例 10 正在发光的灯泡灯丝通过凸透镜在另一侧光屏上成缩小倒立实像。当把光屏向光心靠近一小 段距离后，只适当移动透镜，光屏上可能成：（ ） A. 等大倒立实像 B. 放大倒立实像 C. 更小一些的倒立缩小实像 D. 更大一些的倒立缩小实像 例 11 如图所示，F 是凸透镜的焦点，从主光轴上的 a、b 两点发出的两条互相平行
9、的光线射向凸透 镜，经折射后在另一侧的光路是：（ ） A. a 的折射光线和主光轴相交，b 的折射光线和主光轴不相交 B. a 的折射光线和主光轴不相交，b 的折射光线和主光轴相交 C. 两条折射光线都能和主光轴相交，b 的交点离凸透镜较远 D. 两条折射光线都不和主光轴相交 【模拟试题】1 一. 填空题： 1. 光从一种物质进入另一种透明物质时，它的传播方向会改变，这种现象叫做_。 2. 如图 1 中，OA 、OB 和 OC 是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则 _是法线，反射角为_度，折射角为_度。界面的_边是玻璃。 图 1 3. 如图 2 所示，从位于空气中的点光源
10、 S 发出的光线射到水面上，照亮的水中的 P 点 PO1S，PO2S ，PO3S 的三条图线中的传播，正确的是_。 要学，勤学，会学 第 6 页 共 9 页 图 2 4. 孩子在湖边观鱼（图 3） ，这条鱼实际在 C 点处，但孩子看见鱼是在 D 点处。则小孩这样看的结果 是因为从水下发射的光发生了_，所看的是鱼的_像， （填实像或虚像） ，光是从 _（空气中射到水中或水中射到空气中） ，鱼的反射光线折射时_（靠近或 偏离）法线，小孩看到鱼的水平距离比实际距离_，小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度 _，由于折射使孩子感到好像鱼的真实位置_（改变了或没改变） 。 图 3 5. 对光线产生发散作用的
11、镜子有_和_。能对光线的传播产生会聚作用的镜子有_和 _。 6. 早晨阳光射到地球上，看到太阳在远方的地平线上，阳光在这时_（是或不是）直线传播的， 因此，看到太阳的所在位置_（高于或低于）太阳的实际位置，这种现象是由于阳光通过了大气 层时发生了向_而出现的。 二. 选择题： 1. 我们能从不同方向看到不发光物体的原因是（ ） A. 发生了镜面反射 B. 发生了漫反射 C. 发生了折射 D. 因为光是直线传播的 2. 插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是（ ） A. 向上曲折 B. 向下曲折 C. 没有变化 D. 与水对光线的反射有关，难以确定 3. 光从空气射入水中，当入射角变化时，则
12、（ ） A. 反射角和折射角都发生变化 B. 反射角和折射角都不变 C. 反射角发生变化，折射角不变 D. 折射角变化，反射角始终不变 4. 在下列现象中，哪个属于光的折射现象（ ） A. 司机从观后镜中观看车后的情况 B. 白光通过三棱镜后出现七色光 C. 在河边可以看到树的倒影 D. 物体通过凸透镜可产生像 5. 对光线起会聚作用的镜是（ ） A. 平面镜 B. 凸面镜 C. 凹透镜 D. 凸透镜 要学，勤学，会学 第 7 页 共 9 页 6. 关于光的折射错误说法是（ ） A. 折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内 B. 入射线和法线与折射线不一定在一个平面内 C. 入射角总大于折
13、射角 D. 光线从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角 7. 同学在学习“眼球折光系统”一节时，制作了一个眼球模型，如图所示模型中的凸透镜相当于晶 状体，烧瓶的后壁相当于视网膜，烧瓶里放有一种透明液体，表示玻璃体，则图示表示的眼球模型和 应采取的矫正措施分别是（ ） A. 远视眼模型，用凸透镜矫正 B. 近视眼模型，用凹透镜矫正 C. 近视眼模型，用凸透镜矫正 D. 远视眼模型，用凹透镜矫正 三. 判断题： 1. 光由空气射入水中时，折射角有可能等于入射角。 （ ） 2. 实像只能用光屏看到，虚像不能用光屏看到。 （ ） 3. 岸上看到水中的鱼是虚像。 （ ） 四. 作图题： 1. 如图 4 中
14、未知的入射线、反射线、折射线或反射面的位置。 图 4 五. 问答题： 1. 像和虚像都可以在光屏上显示出来吗？为什么？ 2. 一光源前放一凸透镜，怎样放置在凸透镜前会出现平行光？【模拟试题】 ） 一. 填空题： 1.小孔成像是由于_，平面镜成像的原因是由于光的_凸透镜成像的原因是由于 光的_，影子的形成是由于光的_，日食、月食产生的原因是由于光的_，平 静的水面映出岸上树木的的倒影是由于光的_，用放大镜观察物体，看到的像是由于光的 要学，勤学，会学 第 8 页 共 9 页 _。 2. 照相机利用了_镜成_的原理，使用时应使镜头到底片的距离在 _的范围内。 3. 一物体放在透镜前某处，光屏上产生一与物体大小相同的像，则透镜为_镜，所成的像是 _，如果把物体向镜前移动原来距离的一半以上，所产生的像是_。 4. 在凸透镜的成像过程中，当物体从无穷远处向透镜 2 倍焦距移动时，物体所形成的像将在镜面后 朝_
