思维分析:由图中电视机中的“像”与小华看到的“像”的关系可知,电视机中的“像”经过屏风这个“镜”后变成倒立、放大的像,且电视机中的“像”与小华看到的“像”又是在屏风这个“像”的两侧。由此可知,玻璃屏风是一个凸透镜,虚拟导游是实像,此时电视机中的“像”是“物”,它离玻璃屏风凸透镜的距离大于1倍焦距小于2倍焦距。 答案:凸透 实 大于1倍焦距小于2倍焦距
例2 如图表示在做“观察蛙蹼内血液流动现象”实验过程中,用显微镜的镜头组合分别为物镜10×、目镜5×或物镜10×、目镜10×所观察到的两个视野,那么观察甲图时,显微镜的放大倍数是________倍,实验时可以根据______来区分小动脉和毛细血管。
思维分析:显微镜的放大倍数为目镜放大倍数×物镜放大总数,放大倍数越大,观察到的“蛙蹼内血液流动现象”越精细。图甲和图乙相比较,图甲的放大倍数大,故其放大倍数应为10×10=100倍。由生物知识知道,小动脉管直径较粗,可以使多个红细胞并排通过,而毛细血管直径细小,红细胞只能单行通过,因此可以作为区分小动脉和毛细血管的依据。答案:100 红细胞是否单行通过
例3 如图所示,甲、乙是用同一架相机拍摄的两张照片,拍摄________时,距离景物较远,拍另一张相片时,照相机的暗箱长度应________(填“拉长”或“缩短”)。
思维分析:照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,拍摄两和照片时,物体与镜头间的距离都大于镜头焦距的两倍,根据凸透镜成像规律:物距减小,像距增大,像也增大,所以拍摄甲时,照相机距景物较远,这时像比较小,拍摄乙时,相机距景物较近,这时像距较大。因此拍摄甲后再拍乙照片必须将照相机的暗箱适当拉长。 答案:甲 拉长 例4 测绘员绘制地图时,常常要在高空的飞机上向地面照相,称为航空摄影。若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为__________,若飞机降低高度拍摄某地区的“特写”,镜头与底片间的距离应________(填“拉长”或“缩短”)。 思维分析:航空摄影时,所取景物一般远远大于两倍的焦距,由照相机成像原理可知,所成的像将更靠近焦点处,由于u>2f,则像距f<v<2f,即500mm<v<100mm,所以应略大于50mm;当飞机降低高度时相当于缩短了物距,物距变小,像距则相应变大,故要拉长镜头到底片间的距离。常见错误是认为物距变小,像距小,因而缩短镜头与底片间的距离。答案:略大于50mm 拉长 《显微镜和望远镜》测试题
1、了解显微镜、望远镜的基本结构。 2、了解显微镜、望远镜的基本原理。 【自学检测】
1、显微镜是由 和 两组凸透镜组成。来自物体的光经过物镜成 、 的像。目镜使“物体”成 、 的像。
2、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一个 ,靠近眼睛的是 ,靠近被观察物体的是 ,物体经过 成一个放大的像,这个像再经过 放大,就可以看到肉眼看不到的小物体了。
3、望远镜是由 和 两组透镜组成。来自物体的光经过物镜
成 、 的像。目镜使“物体”成 、 的像。 4、望远镜的作用是使远处的物体在 附近成实像,目镜相当于一个 ,用来把这个 像 。天文望远镜的物镜口径做的较大,是为了 。
5、我们不能看清一个物体,与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关,物体离我们越近,视角越 ,看物体越清楚。 知识点1 显微镜的原理
观察时,将小物体放在物镜焦距以外附近处,经物镜生成倒立、放大的实像,该实像恰好在目镜焦距以内附近处,再经过目镜放大正立的虚像。
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜。物镜的焦距很短,目镜的焦距比物镜稍大。 使用显微镜观察物体,该物体应放在物镜的何处?
随堂练习
生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍放大,它们用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物所成的像是( ) A.物镜成倒立、放大的实像 B.物镜和目镜都成实像 C.物镜和目镜都成虚像 D.目镜成正立、放大的虚像 知识点2 视角
视角越大,物体在视网膜上所成的像越大,人对物体看的越清晰。
视角的大小决定于物体的大小和物体到眼睛的距离。物体越大,离眼越近,视角越大。 例2 小明观察远近不同和高矮不同的两根竹竿,眼睛感到最高的是( ) A.15m远1.7m高的 B.15m远1.5m高的 C.10m远1.7m高的 D.10m远1.5m高的 随堂练习
小明站在平面镜前,当他逐渐靠近镜子时,由于像相对于他的眼睛所成的视角逐渐 ,所以产生一种“像在变大”的错觉,其实所成的像的大小 ,因为平面镜成 的像。
知识点3 开普勒望远镜的原理
观察时,物体远大于物镜二倍焦距,经物镜生成倒立缩小的实像,该实像恰在目镜焦距以内附近处,再经目镜放大成正立的虚像。
例3 对于望远镜,若物镜焦距为f1,目镜焦距为f2,目镜与物镜的距离为s,则必有s<2f1+f2。这是为什么? 随堂练习
下列关于显微镜和望远镜的说法,正确的是( ) A.通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像
B.使用显微镜观察物体,看到的是物体被两次放大之后的虚像
C.所有望远镜的物镜都相当于凸透镜 D.以上说法都不对 课堂小结
1、显微镜原理:物镜的作用相当于一个投影仪的__________,能成一个 像,目镜的作用相当于一个 ,能成一个 像,经过两次放大因此我们看到的是一个 的像。
2、望远镜的原理:物镜的作用相当于一架照相机,使远处的物体在焦点附近成一个 像,目镜的作用相当于一个 ,因此我们看到的是一个 的像。 3、视角:物体对眼睛所成的视角越大,它在视网膜上所成的像就越 。 限时检测
1、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一
个 , 叫做目镜, 叫做物镜。物镜所成的像是 、 的实像,它离目镜的距离在 。 2、望远镜中被观察物体到物镜的距离远大于 ,成的像到目镜的距离 。
3、做透镜成像实验时,烛焰的像在屏幕的下边缘处,如果不改变烛焰及屏幕的位置,而打算移动透镜使像移到屏幕的,应将透镜向 移。 4、显微镜最下端反光镜的作用是( )
A.反射载物片上物体发出的光 B.反射由目镜处射来的光
C.反射由物镜中射来的光 D.反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上 5、同一个物体离眼睛越近,其视角( ) A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 知识拓展
1、观察细胞等微小物体要用__________,观察远处的物体和天体的运动要用________。 2、显微镜和望远镜在构造上的共同特征是它们大都是由______组_________组成,并且大都相当于一个_________镜。
3、为了得到更加清晰的天体照片,可把天文望远镜安置在________外,以避免_______的干扰。
4、显微镜的反光镜用的是( )
A.凹透镜 B.平面镜
C.凸透镜 D.凹面镜 5、关于显微镜下列说法正确的是( )
A.物镜有发散作用,目镜有会聚作用 B.物镜有会聚作用,目镜有发散作用
C.物镜得到放大的像,目镜再次等到放大的像 D.物镜得不到像,目镜得到物体放大的像
6、关于天文望远镜的说法错误的是( )
A.让更多的光射入到物镜中 B.力求把物镜的口径加大 C.采用焦距很大的凸透镜作物镜 D.增大观察的视角 7、关于望远镜的说法正确的是( ) A.所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的 B.望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的 C.除了凸透镜外,天文望远镜也常用凹面镜做物镜 D.只有用透镜才能做望远镜
《显微镜和望远镜》测试题(参) 学测同步
例1、一倍焦距与二倍焦距之间 随堂练习、A、D 例2、C 随堂练习、变大 不变 等大 例3、略 随堂练习、B 限时检测
1、凸透镜 靠近眼睛的凸透镜 靠近被观测物的凸透镜 倒立 放大 目镜焦距以内 2、二倍焦距 小于焦距 3、上 4、D 5、B 知识拓展
1、显微镜 望远镜 2、2 透镜 凸透镜
3、大气层 大气层 4、D 5、C 6、C 7、C 观察凸透镜成像 【目的】
观察凸透镜成像的几种情况;加深对“实像”和“虚像”的理解。 【器材】
已知焦距的凸透镜,光具座(J2507),光屏,蜡烛,火柴。 【步骤】
(1)如图14-4所示,在光具座上由左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏。调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上,即调节以上各部件共轴。
(2)调整凸透镜的位置,使得蜡烛到凸透镜的距离(简称物距,用u表示)大于2倍凸透镜的焦距(即u>2f)。沿光具座移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰像为止。观察光屏上像的特点:是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的,是实像还是虚像。测出像到凸透镜的距离,把观察、测量和比较的结果填入表格。
蜡烛到凸透镜的距离(物距u) u>2f u=2f 2f>u>f u=f u<f 像的特点 像距(v) 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 (3)向左移动凸透镜的位置,减小物距,使蜡烛处在2倍焦距处(即u=2f)。沿光具座移动光屏,直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上像的特点,测出像到凸透镜的距离,把观察、测量和比较的结果填入表格。
(4)继续向左移动凸透镜的位置,使蜡烛处于2倍焦距与焦点之间(即2f>u>f)。沿光具座移动光屏,直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上像的特点,测出像到凸透镜的距离,把观察、测量和比较的结果填入表格。
(5)继续向左移动凸透镜的位置,使蜡烛处于焦点上(即u=f)。沿光具座移动光屏,观察是否能在光屏上得到烛焰的像。
(6)再继续向左移动凸透镜的位置,使蜡烛处于焦点以内(即u<f)。移动光屏,观察是否能在光屏上得到烛焰的像。站在光屏一侧,人眼通过凸透镜向蜡烛一侧观察,把观察结果填入表格。
(7)根据实验结果,总结出凸透镜成像的规律。 弄懂眼睛之理 应对眼镜考题
例(09年成都)图1所示的四幅图,有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理,有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是( )
A.图①能够说明远视眼的成像原理,图③给出了远视眼的矫正方法
B.图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了远视眼的矫正方法
C.图①能够说明近视眼的成像原理,图③给出了近视眼的矫正方法
D.图②能够说明近视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法
精析:此题多次出现在各地中考试卷中形式各异,但要正确解答此题,必须掌握以下知识:
1.正常眼成像原理
人眼看清远近物体的原理主要是靠晶状体的调节作用。当睫状体放松时,晶状体变薄,远处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体。当睫状体收缩时,晶状体变厚,近处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清近处的物体,如图2。
2.近视眼成因及其矫正
现象:看不清远处的景物,是因为经过调节晶状体的厚薄后,远处物体的像仍落在视网膜的前方,如图3。
成因:
矫正:配戴用凹透镜做成的近视眼镜,适当的将光发散,如图4。
(3)远视眼成因及其矫正
现象:看不清近处的物体,是因为经过调节晶状体的厚薄后,近处物体的像仍落在视网膜的后面,如图5。
成因:
矫正:配戴用凸透镜做成的远视眼镜(老花眼镜),如图6。
经过以上分析,我们来看每幅图对应的物理意义。图①说的是远视眼的成像原理,图②说的是近视眼的成像原理,图③给的是远视眼的矫正方法,图④说的是近视眼的矫正方法。 答案:A、D
点拨:给“眼睛”配“眼镜”类考题,弄懂成因是解题法宝,搞清凸透镜、凹透镜对光线的作用是关键。, 变式一:明理类
(09年河南七地市联考)如果长期不注意用眼卫生,会导致近视。有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得__________些(选填“强”或“弱”)。
解析:人们发现佩戴眼镜在舒适性、方便性等方面的缺点,于是,近视的人们期待的“一劳永逸”解决近视的方法应声而出──激光手术。我们知道近视眼是指光线进到眼睛后不能恰好落在视网膜上,而是落在视网膜前面,因此看到的物像模糊不清。所以通过激光来“消融”凸起的角膜,也就是说让“晶状体和角膜构成的”透镜系统变薄些,使它们对光的偏折能力减弱。 答案:弱 变式二:探究类
(09年衢州)同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。如图甲所示,他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳,上下移动白纸,直到白纸上出现最细的亮线,估测亮线到瓶子侧壁的距离厘米;把水瓶挤压成如图乙所示后测得5厘米。则以下判断正确的是( )
。正常水瓶做实验时,
约为8
为
为13厘米;把水瓶挤压成如图丙所示后测得
A.乙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时大 B.乙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大 C.丙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时小 D.丙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
解析:亮线到瓶子侧壁的距离可以看作是焦距,从前面的分析可知近视眼的焦距较短,远视眼的焦距较长。
答案:A 巩固练习:
1.(09年雅安)小莉看不清黑板上的字,她向黑板靠近几步就看清了,说明她是 眼(选填“近视”或“远视”)。如果小莉仍坐在原位,为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上,她应该配戴适当度数的 透镜制作的眼镜来矫正视力。
2.如图8所示,当物体在凸透镜的二倍焦距外时,在光屏上会得到一个倒立、缩小的实像。小明为了探究近视眼视力的矫正方法,在凸透镜与物体之间放上一个近视眼镜,若此时要在光屏上呈现清晰的像,则光屏应该向____ 移动(选填“左”或“右”)。
3.眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球的运动而运动,目前使用的软质眼镜是由加醛丙烯酸(HEMA)制成的,中心厚度只有0.05mm。近视眼患者戴的HEMA超薄镜片的边缘厚___________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有 作用(填“会聚”或“发散”)
习题答案:1.近视眼 凹;2.右;3.大于 发散。 辨析“影”和“像”
光学部分的考题中,常出现“影”与“像”,可分为以下5种:
·光的直线传播成影,如太阳下的人影。
·光的反射成影(被人们称作“影”的像),如树在水中的倒影。
·光的直线传播成像,如树阴下的小光斑。
·光的反射成像,如照镜子。
·光的折射成像,如清澈的池底看起来变浅了。
一、光的直线传播成影
例1(08长春)下列现象能用光沿直线传播规律解释的是( )
A.观赏水中的鱼 B.用冰凸透镜取火 C.在树阴下躲太阳 D.雨后天空出现彩虹
正确答案:C
解析:C是影,能用光的直线传播规律解释。影子是不透明物体阻挡了光线,在物后形成的跟物体轮廓相似的黑暗区域,是光的直线传播造成的,如皮影戏幕上移动的人物是影,地球阻挡了太阳光而形成的月食是影,树挡住阳光形成树阴等。A是光的折射成像;B是利用光的折射会聚光线取火;D是光的色散现象。 二、光的反射成影(被人们称作“影”的像)
例2(08恩施)下列现象中,属于光的反射的是( ) A.日食现象 B.通过放大镜查看地图 C.平静湖面上桥的倒影
D.岸边看到清澈见底的湖水中的水草 正确答案:C
解析:C是光的反射成影(被人们称作“影”的像)。像是来自物体的光线经反射或折射后传入人眼形成的。像与影不同,影子是黑的,故影子只反映物体的轮廓,不反映物体的细节,而像却是明亮的,其明亮程度与物相对应且有层次感,所以“像”能反映物体的细节。如水中桥的倒影是像,它是以平静的水面为镜面形成的虚像(平面镜成像),是来自桥的光在水面发生反射形成的。A是光的直线传播成影;B和D都是光的折射现象。 三、光的直线传播成像
例3(08钦州)下列现象中属于光的反射现象的是( ) A.太阳光通过凸透镜会聚于一点 B.斜插入水中的铅笔看似弯折
C.白天,浓密树阴下有许多小圆形光斑 D.在平静的湖面上看到树的倒影 正确答案:D
解析:C是小孔成像,属于光的直线传播成像。树枝、树叶相互交叠,就会形成许多小孔。太阳光通过这些小孔直线传播到树阴处的地面上,就呈现出太阳的像,即圆形光斑,是实像(实际光线会聚而成的)。A和B都是光的折射现象;D是光的反射成影(被人们称作“影”的像)。
四、光的反射成像
例4(08深圳)下列属于光的反射现象的是( ) A.猪八戒照镜子,表里如一 B.从鱼缸侧面看鱼,发现鱼会变大 C.放满水的泳池底部看起来很浅 D.坐井观天,所见甚小 正确答案:A
解析:A是光的反射成像(平面镜成像)。B和C都是光的折射现象;D是光的直线传播现象。
五、光的折射成像
例5(08聊城)下列现象中,属于光的折射现象的是( ) A.小孔成像 B.用放大镜看地图
C.天鹅在水中形成倒影 D.在潜望镜中观察到景物
正确答案:B
解析:B是光的折射成像。A是光的直线传播成像;C是光的反射成影(被人们称作“影”的像);D中潜望镜是由平面镜组成的(平面镜成像),属于光的反射成像。
巧用图解法分析凸透镜成像问题
我们透过同一个凸透镜观察同一个物体,当物距发生改变时,就会得到不同的像,即凸透镜成像与物距有关。
凸透镜成放大的像,缩小的像或等大的像跟物距有什么关系呢?首先,我们利用蜡烛、凸透镜、光屏等器材,通过不断调节其相对位置,在光屏上接收到一次放大的像,一次缩小的像和一次等大的像,并把此时的物距记录下来。如图,我们以二倍焦距为分界点,把物距分为二段。
从图可知:2f是放大和缩小的像的分界点,物距大于
2f时成缩小的像;物距等于2f时成等大的像;物距小于2f时成放大的像(除去物距=f时不成像)。
然后,我们又来探究凸透镜成虚实像(或正倒立像)时与物距的关系,不断调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置,在光屏上接收到一次正立的像,一次倒立的像和一个与凸透镜大小相等的圆形光斑,并把此时的物距记录下来。如图,我们以一倍焦距为分界点,把物距分为二段。
从图可知:f是正立像和倒立像的分界点,物距大于f时
成倒立的像;物距等于f时不成像;物距小于f时成正立的像。
在凸透镜成像中,凡是正立的像是虚像,凡是倒立的像是实像。所以,f也是虚像和实像的分界点,物距大于f时是实像;物距等于f时不成像;物距小于f时是虚像。
最后,我们来探究凸透镜所起作用与物距的关系,不断调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置。如图所示,分别以二倍焦距和二倍焦距为分界点,把物距分为三段。
我们知道,当物距发生变化时,凸透镜所起的作用也发生变化。在初中阶段,我们只要求学生掌握照相机、投影仪(幻灯机)、放大镜成像的原理。
如图,2f是投影仪(幻灯机)和照相机的分界点,物距大于2f时,凸透镜起照相机的作用;物距小于2f而大于f时, 凸透镜起投影仪(幻灯机)的作用。
f是投影仪(幻灯机)和放大镜的分界点,物距大于f而小于2f时,凸透镜起投影仪(幻灯机)的作用;物距小于f时,凸透镜起放大镜的作用。 把以上三个图综合起来,则如图:
因此,我们应用交并集概念可得出结论:
当物距>2f时,凸透镜起照相机的作用,成倒立缩小的实像;当2f>物距>f时,凸透镜起投影仪(幻灯机)的作用,成倒立放大的实像;当物距 一、光在均匀介质中沿直线传播成像 光在均匀介质中沿直线传播所成的像是实像,主要的例子是小孔成像。小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播而成的,它是实际光线相交而成的,是实像,光沿直线传播所成的像都是实像,没有成虚像的情况。像的大小情况,有时是等大的,有时是放大的,有时是缩小的。小孔成像的大小首先与物体到小孔的距离有关,光屏到小孔的距离一定时,物体到小孔的距离越大,物体所成的像就越小,物体到小孔的距离越小,物体所成的像就越大;其次时小孔成像的大小与光屏到小孔的距离有关,当物体到小孔的距离一定时,光屏到小孔的距离越大,物体成所的像就越大,光屏到小孔的距离越小,物体所成的像就越小。像和物分居在小孔的两侧。 二、光的反射成像 光的反射成像的例子较多,平面镜成像、光滑的平板玻璃成像、平静的水面成像,光滑的物体表面的成像,凸面镜成像,凹面镜成像,哈哈镜成像,这些成像都是光的反射形成的,物体发出的光(实际是物体反射的太阳光)经镜面反射后,反射光线进入人眼,我们觉得光是从镜也后面某点发出来的,这个点是反射光线的反向延长线相交而成的,这个像是虚像,光的反射现象所成的像都是虚像,都是正立的。像的大小是由镜面的形状决定的,若镜面是平面时,像和物是等大的,如:平面镜成像、光滑的平板玻璃成像、平静的水面成像,光滑的平整的物体的表面的成像;若镜面是凹面,像是放大的,如:凹面镜成像,光滑的不锈钢汤匙的内表面成像,破了的暖瓶胆的凹面的成像等;若镜面是凸面,像是缩小的,如:凸面镜成像,光滑的不锈钢汤匙的外表面成像,破了的暖瓶胆的凸面的成像,汽车的观后镜成像等;若镜面是大的凹凸面的结合,则物体所成的像就会有的地方大有的地方小,这也就是我们看到的哈哈镜。光的反射成的像与物是异侧的。 三、光的折射成像 光的折射成像比较复杂,有空气中看水中的物体的成像、有水中看空气中的物体的成像、平板玻璃后的物体的成像、不同密度的空气中物体的成像、凸透镜成像、凹透镜成像等,成的像有虚的有实的,有等大的、有放大的、有缩小的,有倒立的有正立的。空气中看水中物体的成像,看到像是虚的,大小长度没有变,但是厚度变薄了,位置位于实物的斜上方,像物是同侧的;水中看空气中的物体的成像,看到的像是虚的,大小长度没有变,但是厚度变厚了,位置位于实物的斜上方,像物是同侧的;平板玻璃后的物体的成像是虚的,大小是等大的,位置发生了偏移,像物是同侧的。不同密度的空气中物体的成像的例子是海市蜃楼,像是虚像,大小不变,是正立的。凸透镜成像情况有四种,一是物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像,像物位于透镜的异侧;二是物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像,像物位于透镜的异侧;三是物距大于焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,像物位于透镜的异侧;四是物距小于焦距时成正立放大的实像,像物位于透镜的同侧。凹透镜成像成正立缩小的虚像,像和物位于透镜的异侧。
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