【核心素养】人教版八年级上册+第五章+《透镜及其应用》复习课件

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①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜.②凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜.③主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴.④光心：主轴上有个特殊点，通过这个点的光传播 方向不变，该点叫做光心。①凸透镜对光有会聚作用，也叫会聚透镜；②凹透镜对光有发散作用，也叫发散透镜。①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。②凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，发散光线的反向延长的交点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。
①凸透镜：中间比边缘厚的叫做凸透镜。如图中的_______。②凹透镜：中间比边缘薄的叫做凹透镜。如图中的_______。
①主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴（主轴）。②光心：主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向_____，这个点叫做透镜的光心。
（2）透镜的主光轴和光心
①平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，通过透镜后会聚于主光轴上的某一点。
凸透镜对光有_______作用（也叫会聚透镜）
（1）凸透镜对光的作用
②与透镜主光轴不平行的几束光射向凸透镜，通过透镜后也是会聚的。
①与透镜主光轴平行的几束光射向凹透镜，通过透镜后会发散。
（2）凹透镜对光有_______作用（也叫发散透镜）
②与透镜主光轴不平行的几束光射向凹透镜，通过透镜后也是发散。（与入射光线比）
①焦点F 凸透镜能使跟主光轴_____的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，用 F 表示。②焦距 f 焦点到凸透镜________的距离叫做焦距，用 f 表示。
（1）凸透镜的焦点和焦距
③凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2 ，这两个焦点关于光心O对称，两侧的两个焦距 f 相等。
④透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越短，对光的会聚作用越_______。
①焦点F 平行于主轴的光通过凹透镜后发散，发散光线的____________交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫做焦点F。凹透镜有两个焦点，关于光心对称。
（2）凹透镜的焦点和焦距
②焦距 f 凹透镜的焦点到光心的距离，叫焦距，用f 表示。凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱， f 越小，对光的___________越强。
（1）凸透镜的三条特殊光线
③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于_______
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过_______
①通过光心的光线传播方向_______
（2）凹透镜的三条特殊光线
③对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经折射后平行于______
②平行于主光轴的光线经凹透镜后发散光线的反向延长线通过_______
①通过光心的光线传播方向_________
【例题1】S是发光点，S'经凸透镜所成的实像。（1）画出入射光线SA的折射光线的位置；（2）作图确定此透镜右侧的焦点。
【例题2】如图所示为光线通过透镜的光路图，其中正确的是 （　　）
【例题3】如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，已知一条光线a通过透镜之后与MN交于P点，下列说法中正确的是（　　）A．透镜是凸透镜，距离p小于焦距   B．透镜是凹透镜，距离p小于焦距   C．透镜是凸透镜，距离p大于焦距   D．透镜是凹透镜，距离p大于焦距
成像特点：物体离镜头比较远，是倒立、缩小的实像.成像调节：要使像变大，应使镜头靠近物体，胶片远离镜头.成像特点：物体离镜头比较近，是倒立、放大的实像.成像调节：要使像变大，应使物体靠近镜头，屏幕远离镜头.成像特点：物体离镜头很近，是正立、放大的虚像.成像调节：物体离焦点越近（在焦距内），像越大.实像：实际光线会聚而成的像为实像，能够用光屏承接； 小孔成像、照相机成像、投影仪成像都是实像.虚像：实际光线的反向延长线相交形成的像，不能用光屏 承接；平面镜成像、放大镜成像都是虚像.
（1）照相机的主要构造镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等。①镜头：由一组透镜组成，相当于一个______，起到成像作用。②快门：控制曝光时间。③光圈: 控制进光量的多少.④调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节______。⑤胶片：相当于涂感光材料的光屏。
（2）照相机的信息（图像）存储①胶片：传统相机用胶片，物体的像被记录在胶片上。②电荷耦合器件：数码相机用电荷耦合器件（CCD感光元件）替代胶片作为成像的光屏并记录像的信息，把光信号转为电信号。（3）照相机成像原理来自物体的光经过照相机镜头后，在“光屏”上会聚成被摄物体的像。物体到镜头的距离远远大于镜头的焦距，在胶卷上得到______、________的_______。
（4）照相机成像特点①照相机成倒立、缩小的实像；②物距（物体到透镜的距离）_____像距（像到透镜的距离） ；③像和物体在透镜两侧；④物体离镜头近，像变_____，离镜头远；物体离镜头远，像变小，变近。
为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要旋转镜头上的“调焦环”——调节镜头到______的距离。
（5）照相机的“调焦”
拍摄远处景物时，镜头往后缩，离胶片近一些，此时的像比较小。
拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，此时的像要变大一些。
①制作用硬纸板做两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5-10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了模型照相机。
用做的照相机，镜头对准窗外远处景物，调节相机，会在半透明纸上得到一个倒立、缩小的清晰的像。 从拍摄远处景物到近处景物时，需要增大透镜到半透明纸之间的距离，会发现半透明纸上的像变大。
②模型照相机的调节与成像特点
（1）投影仪的主要构造与作用 主要由镜头、投影片、光源、聚光镜等组成。
①镜头：凸透镜，起成像作用。 ②螺纹透镜：相当于凸透镜，起作用是会聚光，增加投影片的亮度。③反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上像较亮。④屏幕：相当于光屏，承接像。⑤平面镜：改变光的传播方向。
当物距u：f＜u＜2f 时 ，成____________的实像，像距 v>2f
（2）投影仪成像原理
（3）投影仪成像特点
①投影仪成倒立、放大的实像；②物距（投影片到透镜的距离）_____像距（像到透镜的距离） ；③像和物体在透镜两侧；④物体离镜头近，像变___，离镜头___；物体离镜头远，像变小，变近。
①像的大小调节若想使屏幕上的像变大，应使镜头_____投影片， 同时使投影仪______屏幕。②像的倒正调节为了在屏幕上成正立的像，投影片应_____放在投影仪上。
当物距 u（2）成像特点放大镜成正立、放大的像；像距大于物距；像与物位于凸透镜的同侧。
（3）放大镜的调节 使像变大时：让放大镜与物体之间的距离适当_______些。使像变小时：让放大镜与物体之间的距离适当减小些。
①实像：由实际光线会聚而成的，能呈现在_______上。②成实像的实例小孔成的像、照相机成的像、投影仪成的像、电影机成的像等。
①虚像：由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成，________呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。②成虚像的实例：
【例题1】如图是一款通过摄像机的镜头成像后分析人脸信息的识别取款机。以下说法正确的是（　　）A．摄像机镜头相当于凹透镜B．摄像机镜头对光线有会聚作用C．摄像机镜头所成的像是一个正立缩小的实像D．摄像机使用时，人脸到镜头的距离应小于1倍焦距
【例题2】小明的爷爷用焦距为10cm 的透镜看书，看到了“五千年”三字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．爷爷用的透镜是凹透镜B．“五千年”三字的像是实像C．“五千年”三字的像与书分别位于透镜的两侧D．书到透镜的距离小于10cm
【例题3】下列所成的像为实像的是（　　）A．人在平面镜中成的像B．山在水中的倒影C．邮票经放大镜成的正立放大的像D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑
表格总结——凸透镜成像规律
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？【猜想假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。②可能与凸透镜的焦距有关。支持事例： 同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。
（1）探究凸透镜的成像规律
①我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f 有关系，所以研究物距u的变化时，焦距f可能是个应该注意的参照距离。比如，我们可以注意观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。
②实验器材：光具座、凸透镜（焦距 f =10cm）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。③数据记录表格
①调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在__________。目的是为了使烛焰的____________________。
【进行实验与收集证据】
凸透镜焦距 f=10 cm
实像 缩小 倒立
②将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。
③继续把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离分别为下表中的几种情况，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，并将数据记录在表格中。
凸透镜的焦距 f=10 cm
（1）像的虚实________是成虚像和实像的分界点，当物距大于透镜的1倍焦距时，物体成实像，当物距小于透镜的1倍焦距时，物体成虚像。（2）像的大小 ________是成像大小的分界点，当物距大于透镜的2倍焦距时，物体成缩小的像，当物距小于透镜的2倍焦距时，物体成放大的像。（3）像的正倒凸透镜所成的_____像都是异侧倒立，_____像都是同侧正立。
分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律。
（4）物距、像距与像的大小关系 不论成实像还是虚像，成放大的像时必定像距______物距，成缩小的像时必定像距小于物距。（5）像和像距随物距的变化情况 ①凸透镜成实像时，物距减小，像距_______，像_____，像与物同方向移动。 物距增大，像距变小，像变小，像与物同方向移动。 ②凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。
一焦分虚实，二焦分大小；物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。
（1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时
物距 u>2f 时， 成倒立、缩小的实像，像距v f（2） 物距u： f＜u＜2f 时
物距U ： f＜u＜2f 时 ，成倒立、放大的实像，像距 v>2f
当物距u （3）物距u＜f 时
当物距u=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像，像距v=2f
（4）物距u=2f 时
当物距u=f 时，凸透镜不成像
物距 u=f 时，折射光线不能会聚，反向延长线也不能会聚。
（5）物距u=f 时
【例题1】物理实验课上，如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上得到烛焰清晰的像。则（　　） A．物距为40cm，像距为50.0cmB．光屏上成倒立、缩小的实像C．照相机应用了该次实验的成像规律D．投影仪应用了该次实验的成像规律
【例题2】如图，凸透镜的光心在0cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。①画出b经过光心后的光线； ②该凸透镜的焦距为______ cm；MN经凸透镜成的像相对于MN是______（选填“放大”“缩小”“等大”）、______（选填“正立”“倒立”）的像。
【例题3】如图探究焦距为f 的凸透镜成像规律。（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中_____（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向______的，像的大小比发光物体要_____；（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离______（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。
【例题4】如图所示，是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，已知使用的凸透镜的焦距为10cm。（1）如图示，光屏上承接到清晰的实像，像距为_____cm， _________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个成像原理制成的；（2）保持透镜位置不动，将蜡烛向右移动10cm，光屏移动到 _______cm的刻度线处，光屏上再次得到清晰的像；（3）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的 选填_______（“上半部”或“下半部”）。
①结构：晶状体和角膜（相当凸透镜）、视网膜（相当光屏）.②视物原理：物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像.③眼睛的调节: 人的眼睛通过改变晶状体的厚薄，来看清楚近处和远处的物体。（一架调焦照相机）④近点和远点：正常眼睛的近点约10cm，远点在无限远处. ⑤明视距离：约为25cm.
①近视产生的原因：晶状体太厚，折光能力强，像成在视网膜的前方。②矫正方法：选配合适的凹透镜①远视产生的原因：晶状体太薄，折光能力弱，像成在视网膜的后方。 ②矫正方法：选配合适的凸透镜
（1）眼球的主要结构晶状体、角膜、睫状体 、瞳孔、玻璃体、视网膜、视神经。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜；②视网膜相当于胶片；③睫状体可以改变晶状体的形状（改变焦距）；④瞳孔相当于照相机的光圈。
人的眼球好像一架照相机，眼睛观看物体时，物距大于2倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个______、_____的实像。
眼睛通过_______改变________的厚薄，看清楚近处和远处的物体。
①远点 眼睛能够看清的_____________叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。 ②近点 眼睛能看清的_____________叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。 ③明视距离 正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是_______，这个距离叫做明视距离。
（4）远点、近点和明视距离
（1）近视眼的特征 只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）近视眼的成因 近视眼的晶状体太厚，折光能力太_____；或者眼球在前后方向上太长。使得来自远处的光会聚在视网膜_____面，到达视网膜时一个模糊的光斑，得不到清晰的像。
矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用_____透镜制成的眼镜。
（1）远视眼的特征 只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 （2）远视眼的成因 远视眼的晶状体太薄，折光能力太____；或者眼球在前后方向上太短，来自近物的像成在视网膜的_____面，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体。
远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用_____透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。
（1）透镜焦度 透镜焦距 f 的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大，通常把透镜____________叫做透镜焦度，用Φ表示。 透镜焦度：________， 单位：m-1（2）眼镜度数 ①眼镜度数D：平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值，即：________________，单位：度。 ②凸透镜（远视镜片）的度数用_____数表示，凹透镜（近视镜片）的度数用_____数表示。
【例题1】如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是（ ） A．近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同B．近视眼看远处的物体，像成于视网膜前C．近视眼用凹透镜矫正D．为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
【例题2】如图为光通过晶状体P和透镜Q的光路图，则（　　）A．Q是凸透镜B．图1眼睛是远视眼C．Q制成的眼镜可以矫正图1的眼睛D．晶状体P的折光能力比正常眼睛强
【例题3】一位老师和一位学生分别配戴+400度和﹣300度的眼镜，则以下说法正确的是（　　）A．他们分别配戴近视镜和远视镜，学生的眼镜焦度大B．他们分别配戴远视镜和近视镜，学生的眼镜焦度大C．他们分别配戴近视镜和远视镜，学生的眼镜焦度小D．他们分别配戴远视镜和近视镜，学生的眼镜焦度小
【例题4】在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）如图（a）所示，测得的凸透镜的焦距是_____ cm；将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在水平桌面上的光具座上，并调整它们的高度，使烛焰的中心与凸透镜中心和光屏中心大致在_________上；
（2）如图（b）是人眼球的结构图，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，这个像是__________实像（选填“倒立缩小”或“倒立放大”）；正常人眼通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，当睫状体收缩时，晶状体变厚，即收缩时晶状体焦距________放松时晶状体的焦距（选填“大于”或“小于”）。
①构造：物镜（相当于照相机）、目镜（相当于放大镜）。②原理：远处物体首先通过物镜成倒立、缩小的实像； 目镜把物镜形成的实像放大，得到正立、放大的虚像。③视角：从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。影响因素：物体本身的大小，物体到眼睛的距离。望远镜物镜所成的象比原物小，但通过目镜放大，视角会变得很大。①使用望远镜探索宇宙的历程：伽利略望远镜、哈勃太空望远镜。②宇宙是个有层次的天体结构系统：宇宙、银河系、太阳系、地月系。
（2）望远镜的原理 物镜相当于______的镜头，使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个_______，成正立、放大的虚像。两次成像，先缩小，后______。
（1）望远镜的构造 望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长，叫物镜。靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短，叫做目镜。
（3）望远镜的成像光路图
①先用一个焦距大的凸透镜观察远处的物体，成倒立、______的实像。
②再用焦距小的凸透镜观察上面得到的物体的像，成倒立、_____的虚像，远处的物体看上去放大了（图甲）。③将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，远处的物体看上去______了（图乙）。
（1）概念 从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。（2）影响视角的因素①视角与__________有关：物体到眼镜的距离一定时，大物体的视角大，小物体的视角小。②视角与离物体______有关：物体大小一定时，看近处的物体视角大，远处的物体视角小。
③望远镜对视角的放大视角的大小是影响我们能否看清一个物体的重要因素。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很_____。
（1）使用望远镜探索宇宙的历程①伽利略望远镜意大利物理学家_______是第一位把望远镜指向天空的人。第一个观测到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。 ②“海王星”的发现人们用望远镜在预测的位置发现了“海王星”。③哈勃太空望远镜1990年美国向太空发射了一台望远镜，叫_____________。
（2）我们的宇宙宇宙是一个_________的天体结构系统。①宇宙：我们的宇宙中拥有上千亿个星系；②银河系：银河系只是宇宙中上千亿个星系中的一个。
③太阳系：太阳不过是银河系中几千亿颗_____星中的一员。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行。④地球：地球在离太阳比较近的第___条轨道上，是太阳系中的一颗普通____星。