第五章:透镜及其应用单元讲、析与提升
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1、透镜
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是依据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜不同:面镜借助光的反射现象成像,透镜借助光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4.透镜光路基本定义:图(1)是透镜光路示意图。
(1)过透镜两个球面球心的直线叫主光轴(主轴),用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O”表示。
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a.凸透镜光路 | b.凹透镜光路 |
图 透镜光路示意图
(2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示,如图(2)a所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b所示。
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a.凸透镜光路定义 | b.凹透镜光路定义 |
图(2)透镜光路定义
(3)焦点到光心的距离焦距,焦距用“f”表示,图(1)中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
(4)物体到光心的距离叫物距,用“u”表示。
(5)像到光心的距离叫像距,用“v”表示。
5.透镜的三条特殊光线
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图(3)所示。
图(3)过光心的光线
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图(4)所示。
图(4)平行于主轴的光线
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图(5)所示。
图(5)过焦点的光线
6.透镜有哪些用途:凸透镜有会聚光线用途,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线用途,所以凹透镜也叫发散透镜。
2、日常的透镜
1.照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实质光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2.投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,如此大家在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜挨近物体,离得远远的胶卷、屏幕。
3.放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4.日常透镜分类分析:见下表。
| 照相机 | 投影仪 | 放大镜 |
原理 | 凸透镜成像 | ||
像的性质 | 倒立、缩小、实像 | 倒立、放大、实像 | 正立、放大、虚像 |
光路图 |
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透镜不动时的调整 | 像偏小:物体挨近相机,暗箱拉长 像偏大:物体离得远远的相机,暗箱缩短 | 像偏小:物体挨近镜头,投影仪离得远远的屏幕 像偏大:物体离得远远的镜头,投影仪挨近屏幕 | 像偏小:物体稍微离得远远的透镜,适合调整双眼地方 像偏大:物体稍微挨近透镜,适合调整双眼地方 |
物体不动时的调整 | 像偏小:相机挨近物体,暗箱拉长 像偏大:相机离得远远的物体,暗箱缩短 | 像偏小:镜头挨近物体(地方减少),投影仪离得远远的屏幕 像偏大:镜头离得远远的物体(地方提升),投影仪挨近屏幕 | 像偏小:透镜稍离得远远的物体,适合调整双眼地方 像偏大:透镜稍挨近物体,适合调整双眼地方 |
其他内容 | 镜头等于一个凸透镜。 像越小,像中包括的内容越多。 | 镜头等于一个凸透镜。投影片要颠倒放置。 平面镜有哪些用途:改变光路,使得射向天花板的光可以在屏幕上成像。 |
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5.实像和虚像(见下图):
照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的,假如把感光胶片放在那里,真的可以记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别坐落于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景:实质光线会聚所形成的像,物和实像在凸透镜异侧。
凸透镜成虚像情景:不是由实质光线会聚所形成的像,物和虚像在凸透镜同侧 。
6.实像与虚像有什么区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方法不同
实像:可以用光屏承接,也可以用双眼观看。
虚像:只可以用双眼观看。
3、凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律:如图是容易见到凸透镜成像规律光路图,详见下表(1)。
表(1)凸透镜成像规律表
成像条件物距(u) | 成像的性质 | 像距(v) | 应用 |
u﹥2f | 倒立、缩小的实像 | f﹤v﹤2f | 照相机(图a) |
u=2f | 倒立、等大的实像 | v=2f | 图d |
f﹤u﹤2f | 倒立、放大的实像 | v﹥2f | 投影仪(图b) |
u=f | 不成像 |
| 射出的是平行光线 |
0﹤u﹤f | 正立、放大的虚像 | v﹥f | 放大镜(图c) |
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a. u﹥2f | b. f﹤u﹤2f | ||
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c.0﹤u﹤f | d.u=2f |
凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律需要牢记,同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
2.注意:(1)实像是由实质光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用双眼直接看,所有光线必过像点;(2)虚像不可以在光屏上呈现,但可以用双眼看,由光线的反向延长线会聚而成。
3.凹透镜成像规律:凹透镜一直成缩小、正立的虚像,如图所示。
凹透镜成像光路图
4.凸透镜与凹透镜比较:表(2)对凸透镜、凹透镜做出了比较,凹透镜、凸透镜的分辨、特征、典型光路和应用作出了系统性总结。
注意:大伙还要记住:虚像,物、像同侧;实像,物、像异侧。
表(2)凸透镜、凹透镜比较表
4、双眼和眼镜
1.双眼:双眼的晶状体等于凸透镜,视网膜等于光屏(胶卷)。
(1)双眼的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞遭到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就能看到这个物体了(双眼的晶状体等于凸透镜,视网膜等于光屏(胶卷))。
(2)近视眼看不清远处的物体,远处的物体所成像在视网膜前,晶状体曲度过大,需戴凹透镜调节,所以近视镜是凹透镜。
(3)远视眼看不清近处的物体,近处的物体所成像在视网膜后面,晶状体曲度过小,需戴凸透镜调节,所以远视镜(花镜)是凸透镜。
2.人眼的调节功能
用凸透镜使距离不一样的物体成像,像与透镜之间的距离会不同。而用双眼看远近不一样的物体时,像都成在视网膜上,即像与透镜之间的距离不变,这主如果由于双眼的调节用途。
①双眼的调节:主要借用于水晶体有哪些用途。由于晶状体本身是有弹性的,可以靠周围肌肉的运动改变它的表面的弯曲程度,在观看远方物体时,晶状体因为周围肌肉有哪些用途,表面弯曲程度最小,这个时候双眼的焦距最大。在观看较近处物体时,也是因为周围肌肉有哪些用途,晶状体表面弯曲程度变大,焦距缩短。因此,正常眼无论是看远处物体还是看较近处物体,像都能成在视网膜上。可见双眼是精巧的变焦距系统,当物距改变时,它能靠改变晶状体表面的弯曲程度改变双眼的焦距。这种用途叫做双眼的调节。
②远点:双眼的调节用途是有肯定限度的。当晶状体表面弯曲程度最小,双眼的焦距最大,人眼能看到的最远点,成为双眼的远点。正常双眼的远点在无穷远处。
③当晶状体表面弯曲程度最大,双眼的焦距最小,人眼能看到的近期点,成为双眼的近点。正常双眼的近点约在离双眼10cm处。也就是说靠双眼的调节用途,正常双眼看清物体的范围是从离眼10cm处到无穷远。
④明视距离:在适合的照明下,一般的眼察看眼前25cm处的物体是不费力的,而且能看了解物体的细节。一般把25cm称为明视距离。
3.双眼与照相机的比较
双眼事实上是一个可以改变透镜焦距(厚度)的高端照相机。
| 双眼 | 照相机 |
结构 | 角膜、房水、晶状体和玻璃体(等于一个凸透镜) | 镜头(等于一个凸透镜) |
瞳孔 | 光圈 | |
视网膜(有感光细胞) | 底片(有感光材料) | |
成像 | 缩小、倒立、实像 | 缩小、倒立、实像 |
调节用途 | 像距不变,当物距变小或变大时,增大(或减小)晶状体的曲率以减小(或增大)焦距,使物体在视网膜上成明确的像 | 焦距不变。当物距增大(或减小)时,减小(或增大)镜头与底片间的距离(即像距),使物体在底片上成明确的像 |
4.近视眼
近视眼是指眼球在调节放松状况下,平行光线(一般觉得来自5m以外)经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前,产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处,而在某个有限距离处,近视眼的进点也比正常眼近,近视眼的明视距离小于25cm。
(1)特征:近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
(2)缘由:近视眼晶状体比正常人双眼要凸一些,晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面,而在视网膜上是一个光斑了。
(3)矫正办法:配戴适合的凹透镜做双眼,使远处来的光先发散后再进入双眼,可矫正近视眼视力。
5.远视眼
在完全静止的调节状况下,由远距离(指5米以上)目的投射的光线,集合在视网膜之后。这种反常的屈光状况称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远写。远视眼的明视距离大于25cm。
(1)特征:远视眼只能看见远处的物体,看不清近处的物体。
(2)缘由:晶状体比正常人要凹一些,晶状体对光线的折射能力变弱,远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球;②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱,如角膜的弧度过平与屈光指数偏低等。
(3)矫正办法:借助凸透镜能使光线会聚的特征,在双眼前面放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适合的凸透镜做双眼,可矫正远视眼的视力。
5、显微镜和望远镜
1.显微镜:显微镜由目镜和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是依据凸透镜成像原理,经过凸透镜的两次成像。首次先经过物镜(凸透镜1)成像,这个时候的物体应该在物镜小红同学借助爷爷不需要了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,一定不可以得到()。
A.放大的实像 B.倒立的虚像 C.倒立的实像 D.放大的虚像
【分析】第一明确老花镜是凸透镜,然后依据凸透镜成像规律解答。
【解答】解:老花眼镜的镜片是凸透镜,依据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像。
物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大的实像,物体在二倍焦距处时成倒立等大的实像,
物体在一倍焦距以内成正立放大虚像,
综上所述,不可以成倒立的虚像,故B符合题意。
故选:B。
示例6、显微镜和望远镜:(2017·泰安)关于透镜的应用,下列说法正确的是()。
A.远视眼镜借助了凸透镜对光的会聚用途;
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内;
C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外;
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【分析】A.远视眼镜借助了凸透镜对光的会聚用途;此说法正确。远视眼是由于成像在视网膜后面,晶状体对光的会聚用途变差产生的。所以应该佩带凸透镜进行矫正。
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内;此说法错误。照相机照相时,景物都在镜头的2倍焦距以外。
C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外;此说法错误。投影仪所成的像是倒立、放大的实像,投影片应该在焦距和2倍焦距之间。
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像;此说法错误。望远镜的物镜是凸透镜,看远处物体时,所成的像肯定时倒立、缩小的实像。
【答案】A。
【考试知识点】透镜应用、视力矫正、投影仪、望远镜。
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1、选择题
1.(2017•海南)如图所示,对光有发散用途的透镜是()。
A. B.
C.
D.
【分析】中间比边缘厚的透镜为凸透镜,对光线有会聚用途;中间比边缘薄的透镜为凹透镜,对光线有发散用途。
【解答】凹透镜是指中间比边缘薄的透镜,凹透镜对光线有发散用途,所以凹透镜又叫发散透镜,符合这个特征的透镜是B。
故选B。
【考试知识点】凹透镜的发散用途。
2.(2017•贵港)大山同学做“探究凸透镜成像”的实验,当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时,在光屏上察看到倒立缩小的像,则该凸透镜的焦距不可能的是()。
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
【分析】依据凸透镜成像规律中的当u>2f时,光屏上呈现倒立、缩小的实像,解不等式即可得出结论。
【解答】把蜡烛放在距离凸透镜39cm的某一地方时,在透镜另一侧得到一个明确的,倒立的、缩小的像,则u>2f,即39cm>2f,解得f<19.5cm,则选项ABC都符合,只有D选项是不可能的。
故选D。
【考试知识点】凸透镜成像规律及其探究实验。
3.(2019·新疆建设兵团)下列光学仪器或平时用品中,可以成与物体大小相等的虚像的是( )。
A.着装镜 B.老花镜 C.显微镜 D.望远镜
【考试知识点】本题考查光学、透镜常识。
着装镜就是平面镜,平面镜能成与物体等大的虚像,A正确;
老花镜是凸透镜,凸透镜能成正立的放大的虚像、倒立的放大的或缩小的或等大的实像,但不可以成等大的虚像,B错误;
显微镜成的是倒立的放大的虚像,C错误;
望远镜成放大的虚像,D错误。
所以本题选A。
4.(2019·湘潭)在“探究凸透镜成像的规律“时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像则这个透镜的焦距可能是()。
A.4cm B.7cm C.10cm D.16cm
【分析】此题主要考查的是学生对凸透镜成像规律的认知和学会,中考容易见到题型。凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;f<u<2f,成倒立、放大的实像;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】当烛焰离透镜13厘米时时,得放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即2f>14cm>f,所以7cm<f<14cm;
当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像,则物体在一倍焦距以内,即8cm<f。
综上所述8cm<f<14cm,C符合题意。
故选:C。
5.(2019·天津)小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;
②维持该透镜地方不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的地方,移动光屏得到烛焰明确的像(图中未画出)。则()
![]() |
A.实验中,烛焰在光屏上成放大的像;
B.实验中,像到透镜的距离肯定大于15cm;
C.若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大;
D.若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm
【答案】ABD。
【分析】本题主要考查了测量焦距的办法和凸透镜的成像规律。凸透镜成实像时假如物距变小,那样像距变大,像的大小也变大,凸透镜成虚像时,假如物距变小,那样像距变小,像的大小也变小。
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm;
(1)依据凸透镜对光线的折射用途知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;依据图中表示的焦距与物距,借助凸透镜成像的规律可以确定成像的性质;(2)当2f>u>f时,成倒立放大的实像,应用于幻灯机或投影仪;(3)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小;(4)物距小于焦距成正立放大的虚像。
A、图乙中,物距u=50cm-35cm=15cm,2f>u>f时,成倒立放大的实像,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故A正确;
B、由凸透镜成像规律可知,当2f>u>f时,v>2f=2×10cm=20cm>15cm。故B正确;
C、由于凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C错误。
D、凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像,即u<f=10cm,故D正确。
故选:ABD。
6.(2019·苏州)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,地方如图所示。下列说法正确的是()。
![]() |
A.此时可以在光屏上察看到明确缩小的像;
B.仅在凸透镜左边附近放一适合的凹透镜,可模拟近视眼的矫正;
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到明确等大的像;
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到明确放大的像
【答案】B。
【分析】此实验考查学生对于凸透镜成像实验的理解和学会,熟记成像规律是解题重点。(1)焦点指凸透镜能使平行于主光轴的光会聚的点,而焦距即为焦点到光心的距离;(2)依据图中提供的数值得出物距,凹透镜对光线有发散用途;(3)2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像;(4)u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,u=v=2f,凸透镜成倒立等大的实像。
依据焦点和焦距的概念,当拿着凸透镜正对太阳光,在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离,即焦距为15cm。
A、从图上看出,物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。v=85cm-50cm=35cm,凸透镜u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,此时像距大于二倍焦距,不会得到明确的像,故A错误;
B、由A剖析可知,像距较大要延迟光线会聚,应在凸透镜左边附近放一适合的凹透镜,可模拟近视眼的矫正,故B正确;
C、u=v=2f,凸透镜成倒立等大的实像,由图可知,将蜡烛移到30cm刻度处,u=50cm-30cm=20cm≠2f,故移动光屏不可以在屏上得到明确等大的像。故C错误;
D、将蜡烛移到40cm刻度处,u=50cm-40cm=10cm,物距满足u<f,成正立、放大的虚像,虚像不可以成在光屏上。故D错误。
故选:B。
7.(2019··菏泽)小明通过透镜察看“漂亮潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是()。
A.该透镜只能成放大的像 |
B.该透镜可以用作近视眼镜 |
C.该透镜可以用作照相机镜头 |
D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距 |
【分析】(1)凸透镜成像的三种状况:①U>2f 时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像。②2f>U>f 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像。③U<f 时,通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像。(2)凹透镜成正立的缩小的虚像。凹透镜是矫正近视眼的眼镜。
【解答】图中看到字是倒立的,放大的像。应用了凸透镜成像时2f>U>f 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,此透镜是凸透镜。
A、已知此透镜是凸透镜,凸透镜也可以成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、凹透镜是矫正近视眼的眼镜。此透镜是凸透镜,故B错误;
C、此透镜是凸透镜,U>2f 时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像,照相机借助此原理,因此可以用来做照相机的镜头,故C正确。
D、由凸透镜成像规律可知,此时字到透镜的距离大于此透镜的焦距,故D错误。
故选C。
2、填空题
8.(2019·遂宁)为保障市民的出行安全,交管部门在不少十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违章汽车的现场照片,拍照时,摄像头的镜头等于一个______(选填“凸”或“凹)透镜,所成的像是______(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的实像,当汽车离得远远的摄像头时,所成的像将会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】凸;缩小;变小。
【分析】学会凸透镜成像的三种状况和应用是解决此题的重点。(1)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机或摄像头;(2)凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像也变小。
解:拍照时,摄像头的镜头等于一个凸透镜;
照相机和摄像头的原理:当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像;
当汽车离得远远的摄像头时,物距增大,像距减小,像变小。
故答案为:凸;缩小;变小。
9.(2017·广东)如题图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距为12cm。
蜡烛和凸透镜的地方不变,要使光屏承接到一个倒立、__________明确的实像,具体的操作是:
第一将光屏向右移动,__________,直到找到最明确的像,日常__________就是借助这一原理制成的。
当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往__________偏离光屏中心。
请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处:
①__________;②__________。
【分析】(1)凸透镜焦距是12cm,由图可知物距是15cm,此时凸透镜成像肯定是倒立、放大的实像;假如蜡烛和透镜地方不变,光屏需要在大于65cm刻度线右边,此时的成像和日常的投影仪的工作原理相同。
蜡烛变短,会使烛焰的像往上移动。
用蜡烛做发光物体主要的不足有:烛焰地方会发生变化;烛焰遇风会晃动,对察看成像有影响。
【答案】(1)放大、以65刻度线为界;(2)上;(3)①烛焰地方会发生变化,②烛焰晃动对察看成像有影响。
【考试知识点】透镜成像实验。
3、作图题
10.(2019·遂宁)如图,OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线,反射光线OA经过了凸透镜焦点F.请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。
【分析】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
(1)依据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线。(2)注意观察入射光线和折射光线的特征,依据凸透镜的光学特征作图。
【答案】解:过反射点垂直于镜面作出法线,依据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左边作出入射光线,对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后,其折射光线平行于主光轴;如下图所示。
11.(2018•玉林)在图中画出与入射光线对应的折射光线。
【分析】凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。注意观察入射光线的特征,依据凹透镜的光学特征作图。
【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示。
12.(2018•广安)将光路图补充完整。
【分析】凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。注意观察入射光线的特征,依据凸透镜的三条特殊光线作图。
【解答】①折射光线与主光轴平行,则入射光线过焦点。②过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
答案如图。
4、实验探究题
13.(2019·岳阳)如图是“探究平面镜成像特征”的实验装置图。
(1)实验中,应选择______(填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验。
(2)实验中选取一模一样的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的______关系。
(3)移去蜡烛B,在其原来的地方上放置一块光屏,光屏上______(填“能”或“不可以”)呈现蜡烛的像。
【分析】(1)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去剖析;(2)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;(3)实像可以成在光屏上,而虚像不可以成在光屏上,据此剖析判断即可。
【解答】(1)由于厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验成效,所以应使用薄玻璃板;
(2)实验中选取一模一样的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了探究像与物的大小关系;
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像是不可以成在光屏上的,故移去蜡烛B,并在其所在地方上放一光屏,这个时候,光屏上不可以接收到蜡烛的像。
故答案为:(1)薄;(2)像与物的大小;(3)不可以。