第五章透镜及其应用
一、考点知识梳理
（一）透镜
1.透镜的种类
(1)凸透镜
①形状：中间厚，边缘薄的透镜。
②对光的作用：对光有会聚作用。
(2)凹透镜
①形状：中间薄，边缘厚的透镜。
②对光的作用：对光有发散作用。
2.透镜中的几个概念
(1)主光轴：通过透镜两个折射球面球心的直线。
(2)光心O：光线通过主光轴上某一特殊点，凡是通过该点的光，其传播方向不变。
(3)焦点F：平行于主光轴的光线,通过透镜后会聚(或发散，其反向延长线会聚)相交在主光轴上的一点。
(4)焦距f：焦点到光心的距离。
注意：(1)凸透镜对光线有会聚作用，是指从凸透镜射出的光线相对入射光线更偏向主光轴，使它的光束变窄、变收缩。不能将会聚作用理解为射出的光线一定是会聚的，交于一点。
(2)凹透镜对光线有发散作用，是指从透镜射出的光线相对入射光线更偏离主光轴。
(3)粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜正对太阳光，在透镜另外一侧放一光屏，调整光屏到透镜的距离直到光屏上出现最小、最亮的光斑为止，测出这一光斑到透镜光心的距离，即为焦距。
练习：在公元2世纪，就有人用磨成球形的冰对着太阳光来“取火”，这个冰球相当于一个凸透镜，它对光线有会聚作用。
(二)生活中透镜
1、照相机
(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜，照相机底部的胶片用以记录物体的像，快门的作用是控制曝光时间，光圈的作用是控制进光量，调焦环用以调节镜头到胶片之间的距离。
(2)照相机所成的像是倒立、缩小的实像。物体离镜头越远，所成的像越小，物体离镜头越
近，所成的像越大。
(3)调节
使底片上的像更大些：减小物体与镜头之间的距离(即减小物距)，增大底片与镜头之间的距离(即增大像距)。
使底片上的像更小些：增大物体与镜头之间的距离(即增大物距)，减小底片与镜头之间的距离(即减小像距)。
(4)与照相机成像特点相同的还有摄影机、视频设备等。
2、投影仪
(1)投影仪的镜头相当于一个凸透镜，投影片的像成在屏幕上，镜头上方平面镜的作用是改变光的传播方向。
(2)投影仪所成的像是倒立、放大的实像。镜头离投影片越近，屏幕上的像越大。
(3)调节
使屏幕上的像更大些：减小投影片与镜头之间的距离(即减小物距)，增大屏幕与镜头之间的距离(即增大像距)。
使屏幕上的像更小些：增大投影片与镜头之间的距离(即增大物距)，减小屏幕与镜头之间的距离(即减小像距)。
(4)与投影仪成像特点相同的还有幻灯机、电影放映机等。
3、放大镜
生活中常见的放大镜实质上是一个凸透镜，物体经放大镜能成正立、放大的虚像，像与物在透镜的同(填“同”或“异”)侧。
要使像更大些，放大镜与物体之间的距离应适当拉大一些。
4、实像和虚像
(1)凸透镜成实像：是来自物体的光经凸透镜折射后会聚而成，能用光屏承接，物和像出现在透镜的异侧。
(2)凹透镜成实像：是来自物体的光经凹透镜折射后，射出的光的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，物和像出现在透镜的同侧。
(三)凸透镜成像的规律
1、“探究凸透镜成像规律”的实验要求：
在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏中央。
2、通过实验探究可得，凸透镜成像的规律如下：
(1)当烛焰放在凸透镜的二倍焦距以外，把光屏移在二倍焦距和一倍焦距之间的位置时，在光屏上可以成一个倒立、缩小的实像。利用此原理可制成照相机。
(2)当烛焰放在凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间时，要把光屏移在二倍焦距以外的位置，此时，在光屏上可以成一个倒立、放大的实像。利用此原理可制成投影仪。
(3)当烛焰放在凸透镜的一倍焦距以内，在光屏上不能(填“能”或“不能”)成像。通过透镜可以看到烛焰正立、放大的虚像，像与物位于透镜的同侧。
注意：(1)在凸透镜成像的实验中，成实像与虚像的物距转换点是一倍焦距。
(2)在凸透镜成像的实验中，成放大像与缩小像的物距转换点是二倍焦距。
(3)在凸透镜成像的实验中，所成的实像都是倒立的，且物和像位于透镜的异侧；所成的虚像都是正立、放大的，且物和像位于透镜的同侧。
(四)眼睛和眼镜
1、眼睛
(1)眼睛好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于镜头(凸透镜)，视网膜相当于光屏，瞳孔相当于照相机的光圈，可以控制进入眼睛的光量。
(2)当睫状肌放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，可以看清远处的物体。当睫状肌收缩时，晶状体比较厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，就可看清近处的物体。
(3)依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做眼睛的远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点在大约10cm处。正常情况下，眼睛观察近处的物体最清晰而又不疲劳的距离在大约25cm，这个距离叫做明视距离。
2、近视眼及其矫正
(1)近视眼的原因
近视眼的特点是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，这是因为近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球前后方向上太长，致使来自远处某点的光会聚在视网膜前，即成像在视网膜前，到视网膜时则是一个模糊的光斑了，故人眼看不清楚远处的物体。
(2)近视眼的矫正
在人眼前放一个凹透镜，使进入人眼的光线提前发散一下，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
练习：小明同学上初中后患了近视眼，使远处物体的像落在视网膜前(填“前”或“后”)
而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，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弱(填“强”或“弱”)些。
3、远视眼及其矫正
(1)远视眼的原因
远视眼的特点是只能看清远处的物体，看不清近处的物体，这是因为远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球前后方向上太短，致使来自近处某点的光会聚在视网膜后，即成像在视网膜后，到视网膜时则是一个模糊的光斑了，故人眼看不清楚近处的物体。
(2)近视眼的矫正
在人眼前放一个凸透镜，使进入人眼的光线提前会聚一下，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
(五)显微镜和望远镜
1、显微镜
(1)显微镜的构造
显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜等组成。其中目镜和物镜分别由两个凸透镜组成。
(2)显微镜的工作原理
显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，作用是得到物体的放大的实像。目镜相当于普通的放大镜，把物镜所成的像当作物体，得到它的放大的虚像，把物体经过物镜和目镜两次放大之后，我们就可以看到肉眼看不见的微小物体了。
(3)显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。
2、望远镜(开普勒望远镜)
(1)望远镜的构造
开普勒望远镜主要由两个凸透镜组成的物镜和目镜构成。
(2)望远镜的工作原理
望远镜的物镜相当于照相机的镜头，作用是得到物体倒立、缩小的实像，目镜的作用相当于放大镜，把物镜所成的像当作物体，得到它的放大的虚像。
注意：开普勒望远镜的目镜和物镜都是凸透镜；伽利略望远镜是由凹透镜和凸透镜组成的；反射式望远镜是由凹面镜和凸透镜组成的。
3、视角
视角是被观察的物体的两端到眼睛光心所夹的角。物体对应眼睛的视角越小，我们就越看不清楚物体。视角越大，对物体的观察越清楚。视角的大小不仅与物体自身的大小有关，还与
