凸透镜、凹透镜成像规律及应用.docVIP

第四章 在光的世界里 第4～8节 重点、难点： 1. 了解光的折射现象。 2. 了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。 3. 理解凸透镜成像规律。 4. 了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。 5. 了解眼睛是怎样矫正视力的。 知识点分析 （四）光的折射定律 1. 折射现象 定义:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 2. 折射的规律： （1）光从空气斜射入水中时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线偏向法线，折射角小于入射角。 （2）光从一种介质垂直射入另一种介质时传播方向不变。 （3）折射现象中光的传播路线是可逆的。 3. 折射使池水变浅。 4. 光的反射与折射的异同： 相同点：（1）当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生反射和折射。 （2）反射光线和折射光线都与对应的入射光线，法线在同一平面上。 （3）反射光线和折射光线都与对应的入射光线分居法线两侧，而反射光线与折射光线位于法线同侧。 （4）反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大。 （5）光在反射和折射时光路都是可逆的。 不同点：（1）反射光线与对应的入射光线在同一介质中，折射光线与对应的入射光线在不同的介质中。 （2）反射角始终等于对应的入射角，而折射角与对应的入射角一般不相等，其大小关系跟光从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气有关，只有当光垂直入射时，折射角和入射角才相等。 （五）科学探究：凸透镜成像 1. 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜，它对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。凸透镜对任何光束都有会聚作用；平行于主光轴的光线经过凸透镜的两次折射后通过实焦点。 2. 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜，它对光线有发散作用，所以也叫发散透镜。凹透镜对任何光束都有发散作用；平行于主光轴的光线经过凹透镜的两次折射后变成发散光线，其反向延长线相交于虚焦点。 3. 透镜中的三条特殊光线：其一是通过光心的光线传播光线不改变。其二是平行于主光轴的光线经折射后过焦点。其三是过焦点的光线经折射后与主光轴平行。 4. 作光路图注意事项： （1）要借助工具作图；（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；（5）光发生折射时，处于空气中的那个角较大；（6）平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；（7）平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；（8）画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。 5. 凸透镜成像： （1）物体在二倍焦距以外(u2f)，成倒立、缩小的实像(像距：fv2f)，如照相机。 （2）物体在二倍焦距处（u=2f），成倒立、等大的实像（v=2f）。 （3）物体在焦距和二倍焦距之间(fu2f),成倒立、放大的实像(像距：v2f)。如幻灯机、电影机。 （4）物体在焦距之内（uf）,成正立、放大的虚像。如放大镜。 （实像总是倒立的，像与物分居透镜的两侧，虚像总是正立的，虚像和物在透镜的同侧；二倍焦距是成缩小和放大实像的分界点，焦点处是成实像和虚像的分界点；当物体向凸透镜移动时，像也移动，物和像移动的方向总是相同的）。 6. 在照相时，拍摄近景应将镜头前伸，离胶片远一些（拉长暗箱）；拍摄远景应将镜头往后缩，离胶片近一些（缩短暗箱）。 （六）神奇的眼睛 1. 眼睛 （1）眼睛的结构 眼睛是由一层坚韧的膜包着起到保护眼球的作用，眼球好象一架照相机，这层膜在眼球前部凸出的透明部分称为角膜。眼球里有一个透明囊状物叫做晶状体，晶状体和角膜之间充满着无色透明的液体是水样液，晶体和后面的视网膜之间充满着无色透明的胶状物是玻璃体。角膜、水样液、晶状体和玻璃体的共同作用相当于一个凸透镜，从物体射进眼里的光线，经过这个凸透镜折射后，在视网膜（相当于光屏）上成倒立缩小的实像，刺激分布在视网膜上的感光细胞，通过视神经传给大脑，于是我们看见了物体。 （2）眼睛的视物原理 正常的眼睛无论是眺望远景时，还是在看近物时，都能看得见。从凸透镜成像情形分析，那就是远物距时像能成在视网膜上，物距变小了，像仍然能成在视网膜上。光屏未移动像距不变，居然一样能成像，奥妙何在呢？原来，晶状体本身是弹性体，它周围的肌肉可以根据视物的远近调节它表面的弯曲程度，改变眼睛的焦距，从而使物体的像总能成在视网膜上，这种作用叫做眼睛的调节，可见，眼睛是一种精巧的变焦距系统。 眼睛的调节是有限度的，眼部肌肉完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，也就是晶状体变得最扁时，能够看到的物点叫眼睛的远点。正常眼的远点在无限远处，从无限远处