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1、专题03 光和眼睛（二）知识点1两种透镜及其作用1. 透镜：用透明物质制成的、表面为球面一部分的光学原件。2. 凸透镜和凹透镜名称凸透镜凹透镜外形中间厚、边缘薄中间薄、边缘厚图示对光的作用对光有会聚作用对光有发散作用光路图3. 透镜的有关概念（1） 主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，画主光轴应用“点划线”。（2） 光心：透镜的中心O，凡是经过这一点的光都不改变传播方向。4. 注意：一束光通过三棱镜之后会向底边偏折，而凸凹透镜都可以看成是由三棱镜组成。光线经过透镜折射后总是向透镜较厚的一侧偏折。例1透镜是利用光的折射规律制成的，如右下图所示，对光有会聚作用的有_，对光有发散作用的有_
2、。【答案】b、c、e；a、d.【解析】【点评】本题考查凸、凹透镜的作用和外形特点.例2透镜是利用光的_规律制成的，有_透镜和_透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，属于前类的为_，属于后类的为_。【答案】折射；凸，凹；A、D、C、E；B.【解析】透镜是利用光的折射规律制成的；分为凸透镜和凹透镜；凸透镜外形中间厚、边缘薄，凹透镜外形中间薄、边缘厚，故A、D、C、E属于凸透镜；B属于凹透镜.【点评】本题考查透镜的原理及凸透镜和凹透镜的定义.知识点2焦点和焦距1. 凸透镜的焦点和焦距A.焦点：凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点。用字母
3、“F”表示。B.焦距：焦点到凸透镜光心的距离（FO）叫焦距，用字母“f”表示。2. 凹透镜的焦点和焦距A.焦点:凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散，且这些发散光线反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点叫做凹透镜的虚焦点。用字母“F”表示。B.焦距：虚焦点F到凹透镜光心O的距离（FO）叫焦距，用字母“f”表示。3. 凸透镜和凹透镜的作图入射光线光路图折射光线凸透镜平行于主光轴会聚于焦点从焦点发出或经过焦点的光线平行于主光轴经过光心传播方向不变入射光线光路图折射光线凹透镜平行于主光轴反向延长线过入射侧虚焦点延长线经过凹透镜对侧虚焦点平行于主光轴经过光心传播方向不变注意掌握好三条特殊光线的
4、条件和传播方向。例1如图所示，两组透镜的焦点都重合，请完成光路图。【答案】【解析】根据透镜对特殊光线的折射作用作图，平行与主光轴的光线经过凸透镜折射后将过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后平行射出；射向焦点的光线经凹透镜折射后，将平行于主光轴。【点评】本题利用透镜对光线的折射作用作图，重点掌握三条特殊光线.例2张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如上图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断，他所用凸透镜的焦距()A.一定大于20cmB.一定在10cm到16cm之间C.一定小于8cmD.一定在8cm到10cm之间【答案】D【解析】【点评】凸透镜成实像
5、时，uv时，成倒立、缩小的实像；u=v时，成倒立、等大的实像；uv时，成倒立、放大的实像；掌握凸透镜成像的两种判断方法：（1）根据物距和像距的关系；（2）根据物距和焦距的关系列出不等式，且会解不等式.知识点3探究凸透镜成像规律1. 物距：物体到凸透镜光心的距离，常用u表示。像距：像到凸透镜光心的距离，常用v表示。2. 成像规律小结：焦点是成实像虚像的分界点；二倍焦距是像大小的分界点；凸透镜成实像时，物像异侧，物近像远像变大；凸透镜成虚像时，物像同侧，物近像近像变小。3. 实像与虚像实像：实际光线会聚而成。可以用光屏承接，与物体异侧，成倒立的实像。虚像：光线的反向延长线会聚而成。不可以用光屏承接
6、，与物体同侧，成正立的虚像。例1如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是（）A物体上的二维码是光源B扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外C要使屏幕上二堆码的像变小，只需将二维码靠近凸透镜D影像传感器上成的是正立的实像【答案】B【解析】【点评】（1）能发光的物体称为光源。（2）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点。例2小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：（1）实验过程中，当蜡烛与
7、凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、_的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至_cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在_（选填A、B、C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的_（选填“1、2、3、4”）。（3）实验完成之后，小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏_凸透镜。（选填“靠近”或“远离”）【答案】（1）放大；40；（2）B；4；（3）远离。【解析】【点评】（1）当2fuf，成
8、倒立、放大的实像，v2f；u2f，成倒立、缩小的实像，2fvf；光的折射中光路是可逆的；（2）uf时，凸透镜成正立放大的虚像，我们应透过凸透镜去观察这个像；（3）凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后，可以用来矫正近视眼。知识点4眼睛1. 结构：晶状体相当于凸透镜；睫状体调节晶状体的弯曲程度；视网膜相当于光屏。2. 视觉的产生：眼睛好比一架照相机，观察物体就如同照相机照相，在视网膜上成倒立、缩小的实像。3. 眼睛的调节A:正常眼睛看远处物体。当睫状体放松时，晶状体变薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体。B:正常眼睛看近处物体。当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光
9、的折射能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。4. 近视眼、远视眼及其矫正近视眼远视眼特点只能看清近处物体，看不清远处物体。只能看清远处物体，看不清近处物体。光路图晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，是来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一个点而是一个模糊的光斑。晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，是来自近处某点的光会聚在视网膜后，在视网膜上已经不是一个点而是一个模糊的光斑。矫正佩戴凹透镜，利用凹透镜对光的发散作用佩戴凸透镜，利用凸透镜对光的会聚作用。5. 眼睛的度数透镜焦度常用字母表示，则=1/f；眼镜度数常用字母D
10、表示，则D=100=100/f。例1关于凸透镜的应用，下列说法正确的是（）A凸透镜成的像都是实像B照相时，景物在镜头二倍焦距以内C投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外D远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用【答案】D【解答】A、凸透镜可以成实像，也可以成虚像；当uf时，凸透镜成正立、放大的虚像，故A错误；B、照相机是根据物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以，照相时，景物在镜头二倍焦距以外，故B错误；【点评】（1）近视眼用凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用；远视眼用凸透镜进行矫正，凸透镜对光线有会聚作用。（2）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：u2f，成倒立、缩小的实像
11、，应用于照相机，2fvf。2fuf，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，v2f。uf，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。例2下列光路图错误的是（）A放大镜成像B小孔成像C光由空气斜射到水面D近视眼的矫正【答案】C【解析】A、放大镜成正立、放大的虚像，像是由折射光线的反向延长线相交得到的，故A正确；B、小孔成像是实际光线通过小孔时沿直线传播会聚成的实像，故B正确；C、光由空气斜射入水中时，折射光线应靠近法线，折射角应小于入射角，故C错误；D、近视眼看远处物体时，物体“发出”的光通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的前方，导致看不清远处的物体；为使像成在视网膜上，应让光线发散一些，所以近视眼应佩戴凹
12、透镜加以矫正，故D正确。【点评】（1）根据放大镜成像特点分析；（2）小孔成像的原理是光的直线传播，由此分析；（3）根据光的折射规律分析；（4）近视眼晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，由此分析解答。知识点5照相机1. 构造：镜头相当于凸透镜，胶片相当于光屏。2. 原理：利用凸透镜成倒立、缩小的实像。来自物体的光经过照相机镜头后，在胶片上会聚成被摄物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上。数码相机用电子感光器件和存储器件替代胶片作为成像的光屏并记录像的信息。3. 成像特点成缩小、倒
13、立的像。拍照时，镜头离物体的距离越近，像离镜头的距离越远，所成的像越大；镜头离物体的距离越远，像离镜头的距离越近，所成的像越小。例1近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）A增大像距B增大像的大小C缩短景物到镜头距离D增大取景范围【答案】D【解析】【点评】“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。例2如图所示，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像。下列仪器成像特点与共相同的是（）A放大镜B照相机C投影仪D显微镜【答案】B【解析】A、放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的。不
14、符合题意。B、照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的。符合题意；C、投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的。不符合题意。D、由显微镜成像原理知：物体经物镜折射后，成倒立放大的实像，这个像正好处在目镜的焦点之内，又经目镜成正立、放大的虚像，此时的目镜相当于一个放大镜；不符合题意。【点评】已知手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像。根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：u2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。2fuf，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机。uf，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。知识点6放大镜1. 特点：焦距较短的凸透镜。2. 原理：uf时，成正立、放大的虚像。3. 成像特点被观察的物体的像是放大的；物体和通过透镜所成的像在透镜的同侧；成虚像时，物体到透镜的距离越远
