資源簡介

(共12張PPT)
第五章　透鏡及其應用
第5節　跨學科實踐:制作望遠鏡
項目式學習單
素養分層評價
課標知識導學
一、課標要求
用凸透鏡制作簡易望遠鏡,用其觀察遠處的景物。
二、學以致用
1.查資料,了解望遠鏡的種類和發展歷史,了解“中國天眼”的有關參數和取得的觀測成果,并跟同學分享你的發現。
2.用兩個凸透鏡,動手做一個簡易的望遠鏡,并進行一場看清遠處小字的游戲。
項目主題：利用兩個焦距不同的放大鏡制作簡單的望遠鏡。
項目分析：
雙凸單筒望遠鏡的成像原理如圖所示,其中靠近被觀測物體的　　　　(填“甲”或“乙”)為物鏡,物體經物鏡成　　　　、　　　　的　　　　(填“虛”或“實”)像;　　　　(填“甲”或“乙”)為目鏡,它能將物鏡所成的像進行放大,放大后即圖中的　　　　(用圖中字母表示),為　　　(填“虛”或“實”)像。
A″B″
倒立
縮小
實
甲
乙
虛
材料選擇：一個焦距為10 cm的放大鏡、一個焦距為30 cm的放大鏡、瓦楞紙板、強力膠或雙面膠、剪刀、直尺或卷尺、鉛筆。
項目實施：
1.制作物鏡鏡筒:①焦距為30 cm的放大鏡作為物鏡,根據物鏡的直徑和所需長度(通常比物鏡焦距稍長一些)裁剪出合適的紙板;②將紙板卷成筒狀并固定邊緣;③將物鏡放入鏡筒中并固定。
2.制作目鏡鏡筒:①焦距為10 cm的放大鏡作為目鏡,根據目鏡的直徑和所需長度(通常比目鏡焦距稍長5~8 cm)裁剪出合適的紙板;②重復1中的②③步驟。
3.組合鏡筒:將目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒中,確保兩者主光軸對齊。需要的話,可以在目鏡鏡筒的末端添加一段額外的紙卷,防止目鏡鏡筒完全滑入物鏡鏡筒內部。
展示交流：
一只手握住物鏡鏡筒保持不動,另一只手不斷調整目鏡鏡筒的位置,直到在望遠鏡中看到校園內遠處物體清晰的像。此時遠處物體通過自制望遠鏡成的是　　　　(填“正立”或“倒立”)的像。如何觀察到正立的像 我們通過兩個焦距不同的放大鏡自制的望遠鏡看到的校園景象是倒立的,結合本章所學知識,請你給出一種能看到正立的像的解決方案:　 。
倒立
將目鏡改為凹透鏡(合理即可)
1.生物學課上使用的顯微鏡的鏡筒下面有一個小鏡子,用來增加進入鏡筒的光強。如果小鏡子的鏡面可以選擇,那么效果最好的是(　　)。
A.凹面鏡　　　　B.凸面鏡
C.平面鏡 D.凹透鏡
A　
2.“超級月亮”出現時比正常的月亮要大一些,亮度也有所增加。某天文愛好者為了研究這一現象,架設了一臺天文望遠鏡進一步觀察。關于該望遠鏡,下列說法正確的是(　　)。
A.它的物鏡相當于投影儀的鏡頭,作用是使遠處的物體成放大的實像
B.它的物鏡相當于放大鏡,用來把像放大
C.它的物鏡的作用是使遠處的物體成虛像
D.靠近眼睛的為目鏡,作用相當于放大鏡
D　
3.天文愛好者所使用的望遠鏡如圖所示。下列判斷正確的是(　　)。
A.甲鏡是目鏡
B.乙鏡是物鏡
C.由于沒有光屏,太空中的星體通過甲鏡成的是虛像
D.太空中的星體通過甲鏡成的像是倒立縮小的實像
D　
4.望遠鏡物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成　　　(填“虛”或“實”)像,這個像是　　　(填“放大”或“縮小”)的,成像原理和　　　　相同。目鏡相當于一個　　　　,用來把這個像放大。
5.如圖所示,小明正在模擬　　　　(填“顯微鏡”或“望遠鏡”)的使用,其中目鏡和物鏡都是由　　　　(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)制成的,該透鏡對光線具有　　　　作用。
實　
縮小　
照相機　
放大鏡　
望遠鏡　
凸透鏡　
會聚　
6.“中國天眼”——500 m口徑球面射電望遠鏡的反射面相當于一個巨大的
　　　　(填“凸面鏡”或“凹面鏡”),對光有　　　　(填“會聚”或“發散”)作用。它的觀測范圍超過了百億光年,“光年”是　　　　(填“時間”或“長度”)單位。在我們已知的天體中:①銀河系,②地球,③太陽系,④宇宙。按從小到大的順序排列,依次為　 　　　(填序號)。
凹面鏡　
會聚　
長度　
②③①④　
7.如圖所示,自制水滴顯微鏡,探究顯微鏡的工作原理。器材:焦距較長的凸透鏡(f=30 cm)一個,滴管一個,廢錄音帶盒一個,清水,白紙。
(1)如圖甲所示,小水滴可看作一個焦距很小的　　　　鏡,本實驗以小水滴作為顯微鏡的　　　　鏡,它與被觀察物體的間距為10~15 mm。
凸透　
物　
(2)圖甲中，透過這個小水滴，應該能成一個與原來方向相反的、放大的箭頭(如果不是這樣，那么需要調整水滴與“箭頭”間的距離，或者改變水滴的直徑)，這是通過小水滴成的一個　　　(填“虛”或“實”)像。
(3)圖甲中，透過這個小水滴,如果看到一個與原來方向相同的、放大的箭頭，若不調整與箭頭間的距離，則應該把水滴變　 　(填“厚”或“薄”)，直至形成與原來方向相反的、放大的箭頭。如果廢錄音帶盒的厚度是12 mm，那么最終水滴凸透鏡的焦距范圍是　 。
實　
厚　
6 mm(4)使凸透鏡成為　　　　(填“物”或“目”)鏡，與小水滴的距離略小于凸透鏡的焦距。通過凸透鏡去觀察小水滴，使箭頭、小水滴、凸透鏡在同一　　　　上，并且保持凸透鏡是　　　的，注意眼睛不要離太近，邊觀察、邊微調凸透鏡的位置，即可看到箭頭被放大的　 　(填“虛”或“實”)像。如圖乙所示，此時看到的箭頭比圖甲中通過小水滴觀察到的箭頭要　 　(填“大”或“小”)得多，看到的箭頭相對于原來的箭頭是　　　(填“正立”或“倒立”)的。如果箭頭順時針轉動,那么箭頭的像將　　(填“順”或“逆”)時針轉動;如果要看到箭頭更大的像,那么應把凸透鏡略微向　　(填“上”或“下”)移動。
(5)若用眼鏡代替凸透鏡,在家里完成上述實驗,則應該選用　　　　(填“近視”或“遠視”)眼鏡。
目　
直線　
水平　
虛　
大　
倒立　
順　
上　
遠視　(共26張PPT)
第五章　透鏡及其應用
第4節　眼睛和眼鏡
關鍵能力訓練
素養分層評價
必備知識導學
學習任務清單
序號 學習任務 核心素養
1 了解眼睛的構造,知道眼睛是怎樣看見物體的 物理觀念
2 通過了解晶狀體的調節過程,知道人眼觀察遠處和近處物體都能看清的原因 科學探究
3 知道用眼常識,形成愛護眼睛的意識 科學態度與責任
知識點一　眼睛
1.眼球的結構
眼球主要的結構有角膜、睫狀體、瞳孔、晶狀體、玻璃體、視網膜、視神經等,如圖所示。
眼球主要的結構
2.眼睛的視物原理
(1)眼睛的成像原理與　　　相同。眼睛的　 　　　　　　　　　 相當于一個凸透鏡,視網膜相當于　　　　;視網膜上的　 　　　受到光的刺激產生信號,視神經把這個信號傳輸給　 。
(2)正常的眼睛能看清遠處或近處的景物,這說明無論物距如何變,眼睛都能將像清晰地成在視網膜上,當睫狀體改變晶狀體的形狀時,　　　改變,眼睛就能看清物體了。
照相機
感光細胞
晶狀體和角膜的共同作用
光屏
大腦
焦距
①如圖甲所示,眼睛看清近處的物體時,睫狀體收縮,晶狀體變　　　　,對光的偏折能力變　　　　。
②如圖乙所示,眼睛看清遠處的物體時,睫狀體放松,晶狀體變　　　　,對光的偏折能力變　　　　。
厚
甲
乙
大
薄
小
3.遠點、近點和明視距離
(1)遠點:眼睛的調節是有限度的。依靠眼睛調節所能看清的最遠的極限點叫作遠點。正常眼睛的遠點在無限遠處。
(2)近點:依靠眼睛調節所能看清的最近的極限點叫作近點。正常眼睛的近點在大約　　　　cm處。
(3)明視距離:正常眼睛觀察近處物體時,最清晰而又不疲勞的距離大約是
　　　　cm。
10
25
例1 眼球好像一架照相機,觀察物體時,物體在視網膜上所成的像是(　　)。
A.縮小的虛像
B.縮小的實像
C.放大的虛像
D.放大的實像
B
知識拓展　眼睛與照相機
物體 眼睛 照相機
成像 性質 倒立、縮小 的實像 倒立、縮小
的實像
透鏡 類型 晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡 鏡頭是由一組透鏡組成的,相當于一個凸透鏡
像的 位置 視網膜 膠片
知識點二　近視眼及其矯正
1.近視眼的特點:只能看清　　　　的物體,看不清　　　　的物體。
2.近視眼的成因:近視眼的晶狀體太　　　　,折光能力太　　　　,或者眼球在前后方向上太　　　　,因此來自遠處某點的光會聚在視網膜
　　　,到達視網膜時已經不是一點,而是一個模糊的光斑了(如圖所示)。
近處　
遠處　
近視眼成像于視網膜前
厚　
強　
長　
前　
3.近視眼的矯正：近視眼成像在視網膜前,因此,要矯正近視眼,可利用
　　　　鏡能使光發散的特點,在眼睛前面放一個合適的凹透鏡,就能使來自遠處物體的光會聚在視網膜上(如圖所示)。

凹透　
矯正后
例2 下圖是一位同學眼球成像的示意圖,他所患眼疾及矯正視力應戴的透鏡類型是(　　)。
A.眼睛遠視,凸透鏡
B.眼睛遠視,凹透鏡
C.眼睛近視,凸透鏡
D.眼睛近視,凹透鏡
知識拓展　眼鏡的度數
眼鏡鏡片的度數與鏡片的焦距存在一定的關系,焦距(單位:m)的倒數再乘100等于鏡片的度數。凸透鏡(遠視鏡片)的度數是正數,凹透鏡(近視鏡片)的度數是負數。
D　
知識點三　遠視眼及其矯正
1.遠視眼的特點:只能看清　　　　的物體,看不清　　　　的物體。
2.遠視眼的成因:遠視眼的晶狀體太　　　　,折光能力太　　　　,或者眼球在前后方向上太　　　　,因此來自近處某點的光還沒有會聚成一點就到達視網膜了,在視網膜上形成一個模糊的光斑(如圖所示)。
遠處
近處
遠視眼成像于視網膜后
薄　
弱　
短　
3.遠視眼的矯正：遠視眼成像在視網膜后,因此,要矯正遠視眼,可利用
　　　鏡能使光會聚的特點,在眼睛前面放一個合適的凸透鏡,就能使來自近處物體的光會聚在視網膜上(如圖所示)。
例3 小芳觀察到爺爺需要摘下眼鏡才能看清遠處來的人,爺爺患的是
　　　　 ,需要戴　　　　鏡矯正。
凸透
矯正后
凸透
眼睛遠視
知識點一　眼睛
1.眼睛是一個高度精密的光學系統,下列關于眼睛的討論,錯誤的是(　　)。
A.視網膜相當于光屏
B.物體在視網膜上成的像,像距大于2倍焦距
C.晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡
D.外界物體在視網膜上成的是倒立、縮小的實像
B
知識點二　近視眼及其矯正
2.6月6日是全國愛眼日。若不愛護眼睛,則容易患上近視,眼睛的晶狀體會變　　　　,矯正近視眼應戴　　　　(填“凸”或“凹”)透鏡。
凹
厚
知識點三　遠視眼及其矯正
3.下列四幅圖中,能夠反映遠視眼的成因及其矯正的是(　　)。
A.甲、乙　　　　B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
A
甲
乙
丙
丁
1.關于正常眼睛視物過程,下列說法錯誤的是(　　)。
A.看遠處物體時,睫狀體放松,晶狀體變薄
B.看近處物體時,睫狀體收縮,晶狀體變厚
C.眼睛離物體越近,看得越清楚
D.正常人眼睛的明視距離大約為25 cm
C 　
2.現代生活中,手機給人們帶來了許多便利,但長時間看手機屏幕,容易導致視力下降。如圖所示,下列四幅圖是眼球成像及視力矯正的示意圖,其中屬于近視眼的成因及其矯正的是(　　)。
A.甲、乙　　　　B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
D
甲
乙
丙
丁
3.小安的爺爺和爸爸都是老花眼，爺爺的老花眼更重一些;小安的媽媽眼睛既不近視,又不遠視,有一個裝飾用的平光鏡(鏡片既不是凸透鏡也不是凹透鏡);小安是近視眼。小安將四副眼鏡放在報紙上,如圖所示,由圖可判斷,爸爸的眼鏡是(　　)。
B　
A
B
C
D
4.如圖所示,將凸透鏡看作眼睛的晶狀體,光屏看作眼睛的視網膜,燭焰看作眼睛觀察的物體。 拿一個近視眼鏡給“眼睛”戴上,光屏上出現燭焰清晰的像,而拿走近視眼鏡燭焰的像變得模糊。那么在拿走近視眼鏡后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是(　　)。
A.將光屏適當遠離凸透鏡
B.將蠟燭適當遠離凸透鏡
C.將光屏適當移近凸透鏡或將蠟燭適當移近凸透鏡
D.同時將光屏和蠟燭適當遠離凸透鏡
C　
5.為了研究眼睛的成像原理,小軍自主制作了如圖所示的實驗裝置。用水透鏡模擬眼睛的晶狀體,通過注水或抽水可改變水透鏡的凸起程度。光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置。點燃蠟燭后,調節水透鏡的凸起程度,直至光屏上成一個清晰倒立、　　　　的實像。若將點燃的蠟燭向左移動一小段距離,要使光屏上重新得到清晰的像,應對水透鏡　 　　(填“注水”或“抽水”)。
縮小　
抽水　
6.人眼的功能類似于照相機,如圖甲所示。學習了凸透鏡成像規律后,小安對人眼和照相機如何成清晰的像,進行了進一步研究。
甲
(1)人眼結構中,視網膜到晶狀體的距離不變,相當于探究凸透鏡成像規律實驗中,　　　　到凸透鏡的距離不變。能否看清遠近不同的物體,可能與晶狀體的焦距有關。使用變焦照相機拍照,能否得到清晰的像,可能同時與焦距和像距有關。他用如圖乙所示的裝置進行探究。
光屏　
乙
(2)實驗主要步驟:
①保持光屏到凸透鏡的距離不變,換上不同焦距的凸透鏡,調節“F”光源到凸透鏡的距離,直到光屏上成清晰的像,分別記錄焦距、物距和像的高度。
②保持　　　　到凸透鏡的距離不變,換上不同焦距的凸透鏡,調節光屏到凸透鏡的距離,直到光屏上成清晰的像,分別記錄焦距、像距和像的高度。
“F”光源　
(3)物體的高度h=5.0 cm,實驗數據如下表所示。
①分析　　　　三組數據可知:當像距不變時,物距變大,要成清晰的像,凸透鏡焦距要變大。
②分析4、5、6三組數據可知:當物距不變時,凸透鏡焦距越　　　　,像距越大,像也越大。
實驗 序號 物距/cm 像距/cm 焦距/cm 像的高
度/cm
1 17.1 15.0 8.0 4.4
2 30.0 15.0 10.0 2.5
3 60.0 15.0 12.0 1.3
4 25.0 11.8 8.0 2.4
5 25.0 16.7 10.0 3.3
6 25.0 23.1 12.0 4.6
1、2、3
大
根據以上探究可知:人眼是通過調節晶狀體焦距來看清遠近不同物體的;用變焦照相機在同一位置拍攝同一物體時,通過同時調節焦距和像距,使物體成大小不同的清晰的像。
(4)實驗結束后,小安和同學們進行了如下交流:
①人長時間看近處物體,眼睛容易疲勞。學習較長時間后,建議同學們適當遠眺,使睫狀體放松,晶狀體變薄,焦距變　　　　,舒緩眼疲勞,保護眼睛。
②用變焦照相機拍完某處全景后,拍攝地點不變,若想進一步拍攝細節圖,應該把照相機的鏡頭　　　　(填“向前伸”或“往后縮”)同時增大焦距。
大　
向前伸　(共24張PPT)
第五章　透鏡及其應用
第2節　生活中的透鏡
關鍵能力訓練
素養分層評價
必備知識導學
學習任務清單
序號 學習任務 核心素養
1 了解透鏡在日常生活中的應用,知道凸透鏡在三種常見儀器上所成像的不同,能初步區分照相機、投影儀、放大鏡的成像特點 物理觀念
2 經歷制作簡易模型照相機的過程,初步了解照相機的成像原理 科學探究
3 能簡單描述凸透鏡成實像和虛像的主要特征 物理觀念
4 通過了解生活中多種多樣的透鏡,培養用所學知識解釋生活現象的習慣,初步形成將科學技術應用于實際的意識 科學態度與責任
知識點一　照相機
來自物體(人或景物)上每一點的光經過膠片照相機的鏡頭后都在膠片上會聚成一點,所有會聚的點就形成了被照物體　　　　、　　　立的像。
例1 畢業照給同學們留下了美好的青春記憶。拍照時(　　)。
A.照相機的鏡頭相當于凹透鏡
B.照相機成縮小的像
C.照相機的成像原理與潛望鏡相同
D.照相機成正立的像
縮小　
倒　
B　
知識點二　投影儀
投影儀也是利用凸透鏡來成像的。如圖所示,投影儀的鏡頭是一個　　透鏡,來自投影片(物體)的光,通過凸透鏡后會聚在天花板上,形成圖案的像。相較于天花板與投影儀鏡頭的距離,物體離投影儀鏡頭比較　 　,像是　　　　、　　　　立的。
凸　
放大　
近　
倒　
例2 下圖是投影儀的工作原理圖。投影儀的鏡頭相當于一個　　　　鏡,透明的投影片到鏡頭的距離比鏡頭到銀幕的距離　　　　。用強光照射到投影片,可以把投影片上的畫面放映到銀幕上,形成　　　　、　　立的像。為了使觀眾看到正立的像,投影片要　　　　(填“正著”或“倒著”)插入架上。聚光鏡的作用是　　　　　　　　。

凸透　
近　
放大　
倒　
倒著　
會聚更多的光　
知識點三　放大鏡
生活中常用的放大鏡也是一個凸透鏡。把放大鏡放在物體跟眼睛之間,適當調整距離,我們就能看清物體的細微之處。這時我們看到的像是
　　　　、　　　　立的(如圖所示)。
放大
正
例3 如圖所示,夏天的早晨,在野外經常看到樹葉上有晶瑩的露珠,透過露珠可以看到清晰的葉脈,則葉片上的露珠所起的作用與　　　　的工作原理相似,它成像的性質是　　　　、　　　　立的像。
放大鏡
放大
正
項目 實像 虛像
光路圖
形成 實像由①　　　　　會聚形成 虛像由②　 　會聚形成
承接 方式 ③　　　　用光屏承接或使膠片感光 ④　　　　用光屏承接
成像 位置 像與物在凸透鏡的⑤　　　　側 像與物在凸透鏡的⑥　　　　側
相同點 ⑦　　　　用眼睛直接觀察 ⑧　　　　用照相機拍攝
知識點四　實像和虛像
實際光線
實際光線的反向延長線
能
不能
兩
同
能
能
例4 光的直線傳播、反射和折射均可成像,所成的像有實像和虛像。下面列出了部分成像實例:①在潛望鏡中看到的景物的像;②放大鏡中看到的物體的像;③投影儀屏幕上的像;④汽車后視鏡中的像。以上成像實例中:
(1)屬于實像的是　 ;
(2)屬于虛像的是　 ;
(3)屬于折射成像的是　 ;
(4)屬于反射成像的是　 。
③
①②④
②③
①④
知識點一　照相機
1.下圖是某攝影愛好者用照相機拍攝的“日暈”精彩瞬間,下列對照相機成像特點描述正確的是(　　)。
A.放大、倒立的實像
B.縮小、倒立的實像
C.放大、正立的虛像
D.縮小、正立的實像
B
知識點二　投影儀
2.小寧制作了一個“手機投影儀”,如圖所示。通過調節該“手機投影儀”,可在遠處白色的墻上看到(　　)。
A.正立、放大的虛像
B.正立、放大的實像
C.倒立、放大的實像
D.倒立、縮小的實像
C
知識點三　放大鏡
3.取一玻璃片,放在書頁上面,在玻璃片上滴一滴水,透過水滴觀察到書上的字被放大,書上字所成的像是　　　　立的　　　　像。這滴水相當于一個　　　　透鏡。
正
虛
凸
知識點四　實像和虛像
4.下面關于實像和虛像的說法正確的是(　　)。
A.虛像和實像都能通過眼睛觀察到,但虛像不能成在光屏上,而實像能成在光屏上
B.虛像一定是人的幻覺,實際上并沒有光進入人的眼睛
C.只有實像才能用照相機拍攝,虛像不能用照相機拍攝
D.實像能用眼睛觀察到,虛像不能用眼睛觀察到
A
1.下列光學儀器中,可以成倒立、放大的像的是(　　)。
A.照相機　　　　　B.投影儀
C.放大鏡 D.潛望鏡
B 　
2.(科技發展)2025年7月15日,天舟九號貨運飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接,將物資精準送達“太空家園”。下圖是對接過程中空間站上攝像機拍攝的照片,下列說法正確的是(　　)。
A.攝像機的鏡頭相當于凹透鏡
B.攝像機成像特點與投影儀相同
C.天舟九號通過攝像機成倒立、縮小的實像
D.光通過攝像機的鏡頭始終沿直線傳播
C　
3.如圖所示,放映投影儀時,要使銀幕上出現放大的“F”字母,那么影片正確的放法應該選擇(　　)。
D　
A
B
C
D
4.“祝融號”火星探測器的后置照相機對著平臺先后拍攝得到甲、乙、丙3張照片,如圖所示。下列說法正確的是(　　)。
A.平臺下的影子是光的折射現象
B.照相機的鏡頭是凸面鏡
C.照相機拍丙圖時成正立縮小的實像
D.拍攝過程中相機鏡頭逐漸遠離平臺
D　
5.“影”是生活中常見的光現象。如圖所示的四個“影”,其中屬于實像的是(　　)。
A.②③ B.①②③ C.②④ D.②③④
①手影
②攝影
③投影
④倒影
A
6.透過手表表盤上光滑透明的凸起部分,能清楚地讀出日期,下列說法正確的是(　　)。
A.凸起部分相當于凸透鏡,觀察到的是日期數字的實像
B.凸起部分相當于凹透鏡,觀察到的是日期數字的實像
C.凸起部分相當于凸透鏡,觀察到的是日期數字的虛像
D.凸起部分相當于凹透鏡,觀察到的是日期數字的虛像
C　
7.天宮課堂中航天員通過水球成像的情景如圖所示。圖中的水球相當于
　　　　鏡,通過水球,航天員的臉成了一個　　　 、　　　 的像;它與
　　　 (填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)的成像情況相似。
凸透　
倒立
縮小
照相機
8.如圖所示,鉛筆斜插入裝有水的圓柱形玻璃杯中,從側面看鉛筆好像在水面處折斷了,這是光的　　　現象。水中部分看起來比水面上的部分要粗一些,這是因為盛水的圓柱形玻璃杯相當于　　　透鏡,成　　　(填“實”或“虛”)像。
折射　
凸　
虛　
9.小麗將小玩偶靠近爺爺的老花鏡,透過老花鏡看到了小玩偶的像,請作光路圖確定玩偶S點所成像S'點的位置。圖中O點為老花鏡的光心,F點為其焦點。
如圖所示　
10.小亮用紙盒做了兩個照相機模型,如圖所示,照相機A在一個紙盒的中央粘上了一張薄片作為屏幕,一邊蓋上開一個小孔,另一邊開一個大孔用來觀察;照相機B是兩個大小相差不大的紙筒套在一起做成的,其中一個紙筒底部裝了一個凸透鏡,另一個紙筒的一端蒙上薄紙作為屏幕,另一端也開個觀察孔,他用這兩個照相機來對準陽光下明亮的景物。
(1)照相機A的成像原理是 　 　　,照相機B的成像原理是　 　　　　　。
(2)照相機A成的是　　　　　 　　,照相機B成的是　　　　　　　。(兩空均填像的性質)
光的直線傳播(小孔成像)
光的折射(凸透鏡成像)
倒立、縮小的實像
倒立、縮小的實像(共16張PPT)
章末總結
知識整合
專題歸納
專題訓練
第五章 透鏡及其應用
專題1　根據凸透鏡成像規律判斷焦距的大小
1.將物體放在距凸透鏡40 cm處,在透鏡另一側距透鏡30 cm處的光屏上得到一個清晰的像,則此凸透鏡的焦距范圍是(　　)。
A.10 cmB.15 cmC.20 cmD.30 cmB　
凸透鏡成像時物距u、像距v、焦距f三者存在一定的大小關系,例如:當u>2f時,凸透鏡成倒立、縮小的實像,此時f2f等。這類問題可以將物理和數學結合起來分析,不僅可以將問題繁為簡,還可以提高我們的思維能力和綜合分析能力。
1.某物體放在凸透鏡前20 cm處時,在光屏上得到了物體倒立、縮小的清晰實像,則該凸透鏡的焦距可能是(　　)。
A.20 cm　　　　B.15 cm
C.10 cm D.5 cm
2.如果一個物體放在距凸透鏡20 cm處時,在另一側距凸透鏡6 cm處的光屏上出現了一個清晰的像,求該透鏡的焦距的取值范圍。
D　
3 cm專題2　不完整凸透鏡成像情況的相關分析
2.凸透鏡成像的示意圖如圖所示。若不慎將透鏡的上沿摔掉一塊(圖中陰影部分),則下列說法正確的是(　　)。
A.像的A'部分消失了
B.像的B'部分消失了
C.成像的效果不受影響
D.像A'B'是完整的,但亮度變暗
D　
當光照射到一個完整的凸透鏡上時,透過該透鏡的光較多,在透鏡另一側所成的像較亮。當透鏡變得不完整時,透過該透鏡的光就會減少,這時在透鏡另一側所成的像就會暗一些,但像仍然是完整的。
3.在凸透鏡成像時,若用一張不透明的紙將透鏡的上半部分遮住,則下列說法正確的是(　　)。
A.像也只剩一半
B.不可能成像
C.仍能成像,只是變暗一些
D.仍能成像,只是像上有暗斑
C
專題3　光學作圖
3.請完成如圖甲、乙所示的光路圖。
乙
如圖所示
甲
甲
乙
解答光學作圖題時主要掌握下面兩點:①凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用,要靈活應用凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖。②光的反射、折射和透鏡對光的作用綜合作圖,主要考查了光的反射、折射及凸透鏡成像的規律。
4.如圖所示,請畫出入射光線和折射光線,使光路完整。
如圖所示
1.如圖所示,AC為入射光線,CB為折射光線,且lAOA.10 cm　　　　　B.5 cm
C.8 cm D.12 cm
C　
2.小明用照相機為另一名同學拍全身照時,不小心在照相機鏡頭的上半部分沾了點泥土,則他所拍出的照片(　　)。
A.不能看到所拍同學的頭部
B.不能看到所拍同學的腳
C.不能看到所拍同學的全身像
D.可以看到所拍同學的全身像,但像會變暗一些
D 　
3.根據圖甲、乙中的入射光線或折射光線,分別作出相應的折射光線或入射光線。
如圖所示　
甲
乙
甲
乙
4.如圖所示,凸透鏡與凹透鏡的一個焦點重合,請根據入射光線,畫出相應的折射光線。
如圖所示 　
5.探究凸透鏡成像規律的實驗如下。
(1)按圖甲所示操作,測得凸透鏡的焦距為　　　　cm。
(2)調節蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖乙所示,光屏上得到一個倒立、
　　　　(填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰實像。
(3)若蠟燭和光屏的位置保持不變,將凸透鏡移動到60 cm刻度線處,光屏上的像模糊不清,這與　　　　(填“近視眼”或“遠視眼”)相似。
10.0　
放大　
近視眼 　(共28張PPT)
第五章　透鏡及其應用
第3節　凸透鏡成像的規律
關鍵能力訓練
素養分層評價
必備知識導學
學習任務清單
序號 學習任務 核心素養
1 通過實驗探究凸透鏡成像的規律 科學探究
2 經歷探究過程,提升對證據分析和論證的能力 科學探究
3 了解凸透鏡成像的規律在照相機、投影儀、放大鏡中的應用 物理觀念
4 能用凸透鏡成像的規律分析解決生活中的簡單問題 科學探究
知識點一　探究凸透鏡成像的規律
凸透鏡對光的偏折程度與透鏡的焦距f有關系,用焦距f作為參照距離,總結凸透鏡的成像規律。
1.像的虛實:　　　　是成虛像和實像的分界點。當　　　　　　　時,凸透鏡成虛像;當　　　　　　　時,凸透鏡成實像。
2.像的大小:　　　　是成像大小的分界點。當
　　　　　時,凸透鏡成放大的像;當　　　　　　　　　　時,凸透鏡成縮小的像。
焦距
物距小于焦距
物距大于焦距
2倍焦距
物距大于1倍焦距小于
物距大于2倍焦距
2倍焦距
3.像的正倒:凸透鏡所成的實像都是　　　　立的,像與物體位于凸透鏡的
　　　　側;虛像都是　　　　立的,像與物體位于凸透鏡的　　　側。
4.成實像時,當物體從較遠處向透鏡靠近時(物距變　　　　),像到透鏡的距離(像距)逐漸變　　　　,像逐漸變　　　　。
倒
兩
正
同
小
大
大
物距 u 和 焦距 f 的 關系 像的性質 像的位置 像距 v 和 焦距 f 的 關系 應用
正立或 倒立 縮小或 放大 實像或 虛像 與物同側 或異側
u>2f 倒立 縮小 實像 異側 fu=2f 倒立 等大 實像 異側 v=2f 測焦距
f2f 投影儀
u=f 不成像
u例1 如圖所示,F點為凸透鏡的焦點,P點到凸透鏡的距離為2倍焦距。把一支點燃的蠟燭放在如圖所示的位置,在凸透鏡的另一側調節光屏的位置,可找到一個清晰的燭焰的像,這個像是(　　)。
A.倒立、放大的實像
B.倒立、縮小的實像
C.正立、放大的實像
D.正立、放大的虛像
B
知識點二　凸透鏡成像的規律在光學儀器中的應用
1.照相機
(1)靜態規律。
照相機成倒立、縮小的實像。
物距與焦距的關系:　 。
像距與焦距的關系:　 。
(2)動態規律。
①同一透鏡,物距增大時,像距變　　　　,像變　　　　。
②物距相同,凸透鏡的焦距越大,像距越　　　　,像越　　　　。
物距大于2倍焦距　
像距大于1倍焦距小于2倍焦距　
小
小
大
大
2.投影儀
(1)靜態規律。
投影儀成倒立、放大的實像。
物距與焦距的關系:　 。
像距與焦距的關系:　 。
(2)動態規律。
同一透鏡,物距減小時,像距變　　　　,像變　　　　。

物距大于1倍焦距小于2倍焦距　
像距大于2倍焦距　
大
大
3.放大鏡
(1)靜態規律。
放大鏡成正立、放大的虛像。
物距與焦距的關系:　 。
(2)動態規律。
同一透鏡,物體靠近凸透鏡時,像也　　　　凸透鏡,像變　　　　。

物距小于1倍焦距　
靠近　
小　
例2 測繪人員繪制地圖時,需從飛機上向地面拍照,這種攝影方式叫作航空攝影。若所用長焦距相機的鏡頭焦距為300 mm,則所成清晰的像與鏡頭的距離(　　)。
A.等于300 mm
B.略大于300 mm
C.略小于300 mm
D.因飛機飛得太高,故無法確定
B　
知識點一　探究凸透鏡成像的規律
1.在凸透鏡成像規律的實驗中,我們發現(　　)。
A.放大的像都是虛像
B.實像都是縮小的
C.倒立的像都是縮小的
D.縮小的像都是倒立的
D
2.在探究凸透鏡成像的規律的實驗中,若保持凸透鏡的位置不變,先后把發光物體放在a、b、c、d四個點,如圖所示,分別調整光屏的位置,那么:
(1)把發光物體放在　　　　點時,光屏上出現的像最小。
(2)把發光物體放在　　　　點時,光屏上出現的像是倒立的。
(3)把發光物體放在　　　　點時,光屏上沒有像。
d
b、c、d
a
3.探究凸透鏡成像的規律的實驗裝置如圖所示，其中焦距為15.0 cm的凸透鏡固定在光具座的50.0 cm刻度線處，光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側。
(1)進行實驗之前，應先將燭焰中心、透鏡中心、光屏中心調整至
　　　 　，為使實驗現象更明顯，該實驗應在較　　　　(填“亮”或“暗”)的環境中進行。
同一高度
暗
(2)保持凸透鏡的位置不變,將點燃的蠟燭移至光具座的10.0 cm刻度線處,移動光屏,直到在光屏上成清晰的像,則該像是　　　　(填“放大”“等大”或“縮小”)的實像。如果此時發現光屏上的像位置偏上,那么可　　　(填“向上”或“向下”)調整蠟燭高度,使像成在光屏正中央。
向上
縮小
知識點二　凸透鏡成像的規律在光學儀器中的應用
4.拍畢業照時,發現有幾位同學沒有進入取景框,若被照人位置不動,則照相機應(　　)。
A.向人移動,將鏡頭與底片的距離調小些
B.遠離人移動,將鏡頭與底片的距離調大些
C.向人移動,將鏡頭與底片的距離調大些
D.遠離人移動,將鏡頭與底片的距離調小些
D
5.下圖是投影儀成像的原理圖。把投影儀上的平面鏡(反光鏡)取下，投影片放到載物臺上。調節鏡頭,在天花板上就能得到投影片上圖案清晰的像,如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)。
A.投影儀的鏡頭相當于一個凸透鏡,平面鏡的作
用是改變光的傳播路徑
B.投影片到鏡頭的距離大于鏡頭的焦距
C.天花板上成的是倒立、放大的實像
D.鏡頭遠離投影片,適當調整投影儀的位置,可以成更大的像
D
1.小宇用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材,探究凸透鏡成像的規律。實驗桌上現有A、B兩個凸透鏡,其中凸透鏡A的焦距為50 cm,凸透鏡B的焦距為10 cm。光具座上標尺的刻度范圍如圖所示。小宇應選用的凸透鏡是(　　)。
A.凸透鏡A B.凸透鏡B
C.凸透鏡A、B都行 D.凸透鏡A、B都不行
B 　
2.若物體經某凸透鏡成倒立、放大的像,已知物體離該透鏡的距離為30 cm,則該凸透鏡的焦距可能為(　　)。
A.3 cm　　　　　　B.13 cm
C.23 cm D.33 cm
C　
3.在研究凸透鏡成像實驗中,小安得到一組數據:物體距透鏡30 cm,在距物體36 cm的光屏上得到一個清晰的像。你認為下列結論中,正確的是(　　)。
A.此像可能是放大的
B.此像可能是正立的
C.此次成像規律可應用于解釋投影儀的成像原理
D.此凸透鏡的焦距可能為5 cm
D　
4.燭焰位于凸透鏡焦點以內,在透鏡另一側可以觀察到放大的虛像。把不透明的光屏置于燭焰與虛像之間,如圖所示,則燭焰的像(　　)。
A.會消失
B.沒有變
C.成在光屏上
D.亮度變暗
B　
5.如圖所示,把焦距為12 cm的凸透鏡放在光具座上,將點燃的蠟燭放在距焦點6 cm 處,則蠟燭通過該凸透鏡所成的像(　　)。
A.一定是倒立的 B.一定是正立的
C.一定是放大的 D.一定是縮小的
　 C　
6.如圖所示,在探究凸透鏡成像規律的實驗中,此時在光屏上得到縮小、倒立的實像,那么要在光屏上得到放大、倒立的實像,下列操作可行的是(　　)。
A.蠟燭右移,光屏右移
B.蠟燭左移,光屏左移
C.蠟燭右移,光屏左移
D.蠟燭左移,光屏右移
A　
7.小雪研究凸透鏡成像規律的實驗裝置位置簡圖如圖所示。光具座上A、B、C三點分別放置實驗器材,其中B處應放置　　　　(填“發光物體”“凸透鏡”或“光屏”)。若此時光屏上剛好得到清晰的放大的像,則發光物體應放在　　　　(填“A”“B”或“C”)處。
凸透鏡　
C　
8.下圖是一款手機屏幕放大器,它相當于一個凸透鏡,與放大鏡工作原理相同,手機與放大器的距離要　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)該放大器的焦距,通過它可以看到　　　　(填“正”或“倒”)立、放大的手機視頻畫面。若將手機適當遠離放大器,　　　　(填“會”或“不會”)看到倒立的手機視頻畫面。
小于　
正　
會　
9.如圖所示,甲、乙是某同學利用手機相機抓拍的兩張照片,則(　　)。
A.手機相機的鏡頭是凹透鏡
B.甲、乙照片成的都是正立的實像
C.甲照片成的是縮小的像,乙照片成的是放大的像
D.當相機離景物距離相同時,拍攝乙照片時鏡頭的焦距比甲大
D　
10.在探究凸透鏡成像規律的實驗中,小明用同一蠟燭和同一凸透鏡得到的部分實驗數據如下表所示。根據表中信息判定下列說法正確的是(　　)。
A.第1次實驗得到的是倒立、放大的實像
B.第2次實驗所成的像比第1次所成的像小
C.由第3次實驗可知該凸透鏡的焦距是20 cm
D.第4次實驗的成像規律與投影儀成像原理相同
D　
實驗序號 1 2 3 4
物距/cm 60 50 20 14
像距/cm 12 13 20 35
11.在探究凸透鏡成實像時像距與物距的關系的實驗中,選擇的實驗器材有光具座、凸透鏡(f=10 cm)、蠟燭、火柴、光屏等,如圖所示。
(1)首先,實驗前調整蠟燭燭焰、凸透鏡和光屏,使三者的中心在同一高度,目的是　 。
(2)小明發現隨著實驗的進行,蠟燭越燒越短,光屏上的像越來越　　　　,可向　　　　調整凸透鏡,使像回到光屏中央。
偏上　
使像成在光屏的中心　
下　
(3)已經得知物距大于1倍焦距小于2倍焦距時,光屏上會成倒立、放大的實像,小明想進一步探究成放大實像時,像距和物距的關系。
①關于物距的預設值,有如下的幾個方案,選擇　　　　(填字母代號)方案最好。
A.11 cm、12 cm、18 cm B.12 cm、15 cm、17 cm
C.11 m、18 cm、19 cm
②實驗中小明發現:當蠟燭放到物距符合要求的某一位置后,無論怎樣移動光屏都找不到像,造成這種現象的主要原因可能是
。
B　
像距太大,成像在光
具座外(共30張PPT)
第五章　透鏡及其應用
第1節　透鏡
關鍵能力訓練
素養分層評價
必備知識導學
學習任務清單
序號 學習任務 核心素養
1 認識凸透鏡和凹透鏡,了解透鏡的光心、焦點、焦距 物理觀念
2 了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用 物理觀念
3 會畫凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的光路圖 科學思維
4 了解透鏡對光有關的現象,能夠用辯證的觀點看待問題,解決簡單的實際問題 科學態度與責任
知識點一　凸透鏡和凹透鏡
1.透鏡
把玻璃或塑料等物體磨成薄片,兩個表面中至少有一個表面是球面的一部分,這類光學元件稱為透鏡。如果透鏡的厚度遠小于球面的半徑,那么這種透鏡就叫作薄透鏡。
2.按照透鏡的形狀分類
(1)中間　　　　、邊緣　　　　的透鏡,叫作凸透鏡,如圖甲所示。
(2)中間　　　　、邊緣　　　　的透鏡,叫作凹透鏡,如圖乙所示。

厚
甲
乙
厚
薄
薄
3.透鏡的主光軸和光心
如圖所示,通過兩個球面球心的直線叫作　　　　。主光軸上有個特殊的點,通過這個點的光傳播方向不變,這個點叫作透鏡的　　　　。薄透鏡的光心可以認為就在透鏡的中心。

主光軸
光心
例1 下列透鏡屬于凹透鏡的是(　　)。
B
A
B
C
D
知識點二　透鏡對光的作用
1.如圖所示,讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡,觀察光通過透鏡后的偏折方向。
實驗表明:
凸透鏡對光有　　　　作用。因此,凸透鏡又叫作　　　　透鏡。
會聚　
會聚　
2.如圖所示,讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡,觀察光通過透鏡后的偏折方向。
實驗表明:
凹透鏡對光有　　　　作用。因此,凹透鏡又叫作　　　　透鏡。

發散　
發散　
例2 下圖所示的方框中各有一個透鏡,圖中畫出了光線通過透鏡后的傳播方向,請在方框中填入適當的透鏡。
甲
乙
丙
丁
如圖所示　
知識點三　焦點和焦距
1.焦點:通過實驗還可以發現,凸透鏡能使跟主光軸平行的光會聚在主光軸上的一點,這個點叫作凸透鏡的焦點。
2.焦距:　　　　到凸透鏡　　　　的距離叫作焦距。
凸透鏡兩側各有一個焦點,兩側的兩個焦距相等。跟主光軸平行的光通過凸透鏡的光路如圖甲所示。圖中F表示焦點，f表示焦距。
根據光路可逆,入射光經過凸透鏡的焦點,經凸透鏡折射后將變為平行光,如圖乙所示。
焦點
光心
甲
乙
例3 同種材料制成的甲、乙兩個凸透鏡的焦距分別為2 cm和3 cm,如下圖所示。請在圖上畫出對應的折射光線和入射光線。
如圖所示
甲
乙
甲
乙
知識點四　通過透鏡的特殊光線
1.入射光線:過光心
出射光線:　 。
2.入射光線:平行于主光軸
出射光線:　 。
傳播方向不變
過焦點
3.入射光線:過焦點
出射光線:　 。
4.入射光線:過光心
出射光線:　 。
平行于主光軸
傳播方向不變
5.入射光線:平行于主光軸
出射光線:　 。
6.入射光線:延長線通過虛焦點
出射光線:　 。
平行于主光軸
折射光線的反向延長線過虛焦點
例4 請根據凸透鏡和凹透鏡對光的作用完成下圖中光路。
如圖所示
甲
乙
甲
乙
知識點一　凸透鏡和凹透鏡
1.如圖所示,把一塊玻璃分割成5塊,其中　　　　　　　是凸透鏡,
　　　　是凹透鏡。
1、2、3、4
5
知識點二　透鏡對光的作用
2.如圖所示，一束光經過一個透鏡(在框內，沒畫出)后會聚于主光軸上的點A，取走透鏡后，光會聚于點B，則該透鏡起到　　　　(填“會聚”或“發散”)的作用，是　　　　透鏡。由此說明，能使光會聚于一點的透鏡　　　　(填“一定”或“不一定”)是凸透鏡。
發散
凹
不一定
知識點三　焦點和焦距
3.如圖所示，小安利用平行光照射凸透鏡后交于A點，說明凸透鏡對光有　　　　作用。小安認為A點就是該透鏡的焦點，他的觀點　　　(填“正確”或“錯誤”)，理由是　
　。
會聚
錯誤
平行于凸透鏡主光軸的光經折射后會交于凸
透鏡的焦點,圖中平行光與凸透鏡的主光軸未平行
知識點四　通過透鏡的特殊光線
4.請在圖中畫出入射光線通過凹透鏡后的折射光線。
如圖所示
1.如圖所示,屬于凸透鏡的是(　　)。
A.①②③　　　　 B.①②④⑤
C.①③⑤ D.②④⑥
C 　
①
②
③
④
⑤
⑥
2.古籍《淮南萬畢術》記載:“削冰令圓,舉以向日,以艾承其影,則火生。”關于此記載,下列說法正確的是(　　)。
A.“削冰令圓”是指把冰削成凹透鏡
B.“舉以向日”是指冰透鏡正對太陽光
C.“以艾承其影”中的“影”是指冰透鏡的影子
D.“則火生”是因為冰透鏡能反射太陽光
B　
3.關于透鏡,下列說法正確的是(　　)。
A.凸透鏡對光有會聚作用,因此通過凸透鏡的光都一定會聚在焦點上
B.凸透鏡有一個焦點,凹透鏡有兩個焦點
C.不論是凸透鏡還是凹透鏡,經過透鏡光心的光方向不改變
D.經凹透鏡折射的光線,一定是發散光線
C　
4.(傳統文)我國出土的文物“水晶餅”為中部鼓起的透明圓餅,古籍記載:“正午向日,以艾承之,即火燃。”關于“水晶餅”利用太陽光生火,下列說法正確的是(　　)。
A.這是光的反射現象
B.這是光的色散現象
C.“水晶餅”對光有會聚作用
D.“水晶餅”對光有發散作用
C　
5.某球形玻璃太陽能發電裝置如圖所示。球形玻璃能會聚太陽光,它相當于一個　　　　(填“凸”或“凹”)透鏡。
6.把甲、乙兩個透鏡分別正對太陽光,在光屏上出現了如圖所示的光斑,則甲為　　　　透鏡,乙為　　　　透鏡。
　 凸　
凹　
第5題圖
第6題圖
　 凸　
7.有一種手電筒上所用的聚光燈泡如圖所示,其前端相當于一個玻璃制的凸透鏡,為了使燈絲發出的光經凸透鏡后變成平行光,應把燈絲放在凸透鏡的　　　　處。
焦點　
8.請將圖甲、乙中的光路補充完整。
甲
乙
如圖所示　
甲
乙
9.下圖是一架老式照相機的內部結構簡圖,取景時,來自景物的光線經過凸透鏡后,再由平面鏡AB反射進入人眼。請在圖中畫出取景時平行于主光軸的光線a射入人眼的光路。
如圖所示　
10.如圖所示,裝有水的圓柱形試管內留有一個稍大的氣泡,將試管水平放在白紙上方,讓太陽光豎直照射到試管上,會發現白紙上與氣泡相對應的位置上有一個橢圓,而其它部分是一條與試管平行的亮線。下列分析錯誤的是(　　)。
A.該現象是因為光的折射
B.試管中充滿水的部分相當于凸透鏡
C.白紙上橢圓部分比周圍亮
D.把白紙從貼近試管位置向下移動到較遠處過程中,亮線先變細后變粗
C　
11.在測量凸透鏡的焦距時,小明將凸透鏡正對著太陽光,再把一張白紙放在它的下方,測得光斑到凸透鏡的距離為20 cm,凸透鏡遠離白紙的過程中光斑一直變大,則凸透鏡的焦距可能是(　　)。
A.15 cm B.22 cm
C.25 cm D.30 cm
A　
12.如圖所示,取一個燒杯,里面充以煙霧,倒扣在桌面上,在杯底放一個凸透鏡或凹透鏡,用手電筒射出一束平行光束,垂直照射透鏡。燒杯中充以煙霧是為了　 。由實驗現象可得出的實驗結論是:凸透鏡對光有　　　　作用;凹透鏡對光有　　　　作用。
顯示光路　
會聚　
發散　
13.如圖所示，物體MN放在凸透鏡前，凸透鏡光心在“0”刻度線處，來自M點的光線a平行于主光軸。
(1)凸透鏡的焦距為　　　　cm。
(2)要使光線a通過凸透鏡后經過K點，應使凸透鏡沿主光軸水平向　　(填“左”或“右”)平移。
3.0　
右　

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