（整理版）第三章透鏡及其應(yīng)用一透鏡

1、第三章 透鏡及其應(yīng)用一、透鏡5 分鐘訓(xùn)練 (預(yù)習(xí)類(lèi)訓(xùn)練，可用于課前)1.透鏡有兩類(lèi)，中間厚邊緣薄的叫_；中間薄邊緣厚的叫_。平行于主光軸的光線通過(guò)_時(shí)光線會(huì)聚在一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是該透鏡的_；平行于主光軸的光線通過(guò)_時(shí)形成發(fā)散光線，好似從該透鏡后某一點(diǎn)發(fā)出來(lái)的，這一點(diǎn)叫做_。思路解析：透鏡有凸透鏡和凹透鏡兩類(lèi)，凸透鏡是中間厚邊緣薄的透鏡，凹透鏡是中間薄邊緣厚的透鏡。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平行主光軸的光線通過(guò)凸透鏡后會(huì)聚于一點(diǎn)，叫做焦點(diǎn)。平行主光軸的光線通過(guò)凹透鏡形成發(fā)散光線好似是從該透鏡后某一點(diǎn)發(fā)出來(lái)的，這一點(diǎn)叫做透鏡的虛焦點(diǎn)。答案：凸透鏡 凹透鏡 凸透鏡 焦點(diǎn) 凹透鏡 虛焦點(diǎn)2.放大鏡是用_比擬小的_做成的，

2、它可以將比擬小的物體放大。思路解析：放大鏡就是利用了物體到凸透鏡的距離小于焦距時(shí)，能起到放大的作用。答案：焦距 凸透鏡3.平行光線通過(guò)后能夠會(huì)聚于一點(diǎn)的透鏡可能是 思路解析：凸鏡、凹鏡只能反射光線不能通過(guò)光線。通過(guò)凹透鏡的平行光會(huì)發(fā)散，通過(guò)凸透鏡的平行光線會(huì)會(huì)聚于一點(diǎn)。答案：c10 分鐘訓(xùn)練 (強(qiáng)化類(lèi)訓(xùn)練，可用于課中)1.不平行的光束經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線 思路解析：凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散特性，不管何種光線經(jīng)過(guò)凹透鏡都能被發(fā)散。如果是一束會(huì)聚光線，經(jīng)凹透鏡折射后會(huì)聚點(diǎn)變遠(yuǎn)了。如果不是會(huì)聚光束，經(jīng)凹透鏡后一般不會(huì)相交于一點(diǎn)。由上述分析可知，abd錯(cuò)，c正確。答案：c3-1-1所示，ab為一條經(jīng)過(guò)

3、透鏡折射后的光線，mn為透鏡的主光軸，l為透鏡。由圖可知 圖3-1-1c.假設(shè)該透鏡是凸透鏡，b點(diǎn)一定是透鏡的焦點(diǎn)d.假設(shè)該透鏡是凹透鏡，b點(diǎn)一定是透鏡的焦點(diǎn)思路解析：圖中僅僅只給出了折射光線，而沒(méi)有入射光線，此時(shí)無(wú)法確定光線相對(duì)于原來(lái)是會(huì)聚還是發(fā)散，故ab都是正確的。假設(shè)入射光線平行于主光軸，那么b點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，假設(shè)入射光線沒(méi)有平行主光軸，那么折射光線不會(huì)通過(guò)焦點(diǎn)，即b不是焦點(diǎn)。對(duì)于凹透鏡而言，沒(méi)有實(shí)焦點(diǎn)，故cd都是錯(cuò)誤的。答案：ab3-1-2所示的偏折，那么方框內(nèi)放置的光學(xué)元件 d.平面鏡、凸透鏡、凹透鏡均可圖3-1-2思路解析：要使光的傳播方向發(fā)生改變，可以利用光的反射，也可以利用光

4、的折射。如圖甲、乙、丙所示。答案：d3-1-3中，完成光路圖。圖3-1-3思路解析：焦點(diǎn)的意義就是能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，所以平行主軸的光線折射后過(guò)焦點(diǎn)，因光路可逆，過(guò)焦點(diǎn)的光線折射后平行于主軸射出，經(jīng)過(guò)透鏡中心的光線折射前方向不改變。答案：如下列圖所示。3-1-4中入射光線通過(guò)透鏡后的傳播方向。圖3-1-4思路解析：應(yīng)根據(jù)透鏡對(duì)光線的作用特點(diǎn)和光在折射時(shí)光路可逆的特點(diǎn)進(jìn)行作圖。甲圖中是凸透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后通過(guò)焦點(diǎn)，由于光路可逆，那么通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡后必跟主光軸平行；對(duì)于乙圖來(lái)說(shuō)，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后發(fā)散，這些發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)

5、，由于光路可逆，那么射向凹透鏡的光線，如果其延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)，經(jīng)凹透鏡后必跟主光軸平行。答案：如下列圖所示。3-1-5中各是什么透鏡。圖3-1-5思路解析：從透鏡的定義出發(fā)不難判斷。凸透鏡的特征是中間厚邊緣??；凹透鏡的特征是中間薄邊緣厚。答案：凸透鏡 凸透鏡 凸透鏡 凹透鏡 凹透鏡 凹透鏡快樂(lè)時(shí)光出國(guó)理由某決定在班上選派一名同學(xué)到美國(guó)留學(xué)。班主任請(qǐng)大家考慮派誰(shuí)去最適宜。一學(xué)生快樂(lè)地站起來(lái)說(shuō)：“，讓我去最適宜。我白天上課就想睡覺(jué)，晚上卻老是睡不著。因?yàn)橹袊?guó)白天時(shí)美國(guó)正好是夜里呢。30分鐘訓(xùn)練 (穩(wěn)固類(lèi)訓(xùn)練，可用于課后)1.有人覺(jué)得自己家的客廳太窄小，決定在客廳中裝一面大鏡子，可以看起來(lái)大些，你建

6、議他裝 思路解析：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹面鏡也是有會(huì)聚作用，都不能讓客廳看起來(lái)大一點(diǎn)。平面鏡能成虛像，像與物等大，像距與物距一樣，這樣看起來(lái)就增加一倍的感覺(jué)。所以acd錯(cuò)，b正確。答案：b3-1-6中，畫(huà)出了光通過(guò)透鏡前后的方向。在圖a、(b)中填上適當(dāng)類(lèi)型的透鏡。圖3-1-6思路解析：a圖中是使從焦點(diǎn)發(fā)出的光變得平行，應(yīng)填一個(gè)凸透鏡；b圖中是使平行光線變得發(fā)散，應(yīng)填一個(gè)凹透鏡。答案：1凸透鏡2凹透鏡3.有一副眼鏡，如何能知道它是凸透鏡還是凹透鏡？如果知道了凸透鏡，又如何能估測(cè)出它的焦距？思路解析：凸透鏡與凹透鏡對(duì)光的作用不同，成像情況也不同。凸透鏡能使光線會(huì)聚，有實(shí)焦點(diǎn)，能成實(shí)像；凹透鏡

7、能使光線發(fā)散，沒(méi)有實(shí)焦點(diǎn)，也不能成實(shí)像。利用它們的這些性質(zhì)，就可以通過(guò)簡(jiǎn)便的方法來(lái)區(qū)分它們，例如把它們對(duì)著太陽(yáng)光或者遠(yuǎn)處的電燈絲，看它們能否把光線會(huì)聚。答案：如果把眼鏡對(duì)著遠(yuǎn)處的電燈絲，在光屏上能得到燈絲的像，眼鏡就是凸透鏡，如果在光屏上得不到燈絲的像，這個(gè)眼鏡就是凹透鏡。由于燈絲離眼鏡較遠(yuǎn)，從燈絲射到眼鏡的光線可以認(rèn)為是平行光線，這時(shí)燈絲像的位置即為焦點(diǎn)，光屏到眼鏡的距離就大約等于眼鏡的焦距，因此，測(cè)量出眼鏡到光屏的距離即可估測(cè)出眼鏡的焦距。3-1-7所示的容器如碗，加滿水放在冰箱中，完全凍結(jié)后取出，然后把碗略熱一下，取出冰塊后你便有了一塊冰透鏡。以太陽(yáng)作光源，看看它是否有會(huì)聚作用，能用它取

8、火嗎？圖3-3-7思路解析：中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。碗中的水結(jié)冰后，成為中間厚、邊緣薄的凸透鏡，它對(duì)光線有會(huì)聚作用。答案：有會(huì)聚作用，能用它取火。3-1-8中已經(jīng)畫(huà)出了經(jīng)過(guò)凹透鏡上的折射光線，試畫(huà)出入射到凹透鏡的光線。圖3-1-8思路解析：凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，它的兩個(gè)焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn)，這是需要注意判明使用哪個(gè)焦點(diǎn)畫(huà)圖，是解答此題的關(guān)鍵。為此，只須用光路可逆的道理來(lái)思考，把已畫(huà)出的折射光線當(dāng)作入射光線，畫(huà)它的折射光線，便知折射光線的反向延長(zhǎng)線應(yīng)是過(guò)右側(cè)的焦點(diǎn)，如下圖，然后再把表示光的傳播方向的箭頭都倒過(guò)來(lái)，就是此題答案。答案：如下圖。3-1-9甲所示的容器如冰淇淋盒做兩個(gè)

9、冰塊，然后按圖乙所示的方法疊放在一起，這樣，在冰塊內(nèi)就形成了一個(gè)呈凸透鏡形的空氣層，以太陽(yáng)作光源，看看這種透鏡對(duì)光是會(huì)聚還是發(fā)散，試說(shuō)明原因。圖3-1-9思路解析：此題難度較大，如題圖所示形狀的光學(xué)元件，中間為凸透鏡形的空氣層，它對(duì)光線有會(huì)聚作用，還是有發(fā)散作用呢？如果我們換一個(gè)角度來(lái)考慮，我們看冰，把上、下兩塊冰的位置對(duì)調(diào)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在兩塊冰組成的透鏡邊緣厚、中間薄，變成了凹透鏡。因此，它應(yīng)該對(duì)光線有發(fā)散作用。答案：對(duì)光線有發(fā)散作用，因?yàn)閮蓧K冰組成凹透鏡。7.(海淀模擬)(1)如圖3-1-10甲所示，有一束光沿水平方向射到平面鏡上，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出這束光的反射光線。(2)如圖3-1-10乙所示，

10、sa表示從空氣斜射向平行玻璃磚上外表的一束光，請(qǐng)畫(huà)出這束光在玻璃磚中的折射光線(大致方向)。(3)在圖3-1-10丙中，入射光線平行于凸透鏡的主軸，請(qǐng)畫(huà)出經(jīng)凸透鏡折射后的光線。(4)如圖3-1-10丁所示，ab表示平面鏡前的物體。請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，畫(huà)出物體ab經(jīng)平面鏡所成的像。圖3-1-10思路解析：這是一道作圖題。甲圖是畫(huà)平面鏡的反射光路，遵循反射定理，即入射角等于反射角。乙圖是光從空氣進(jìn)入玻璃磚內(nèi)，是一個(gè)典型的光從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)的題目。依據(jù)折射定律只要畫(huà)出折射角小于入射角就行。丙圖是一道典型的凸透鏡的光路圖，平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡會(huì)聚后經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)。丁圖是一個(gè)平面鏡成像的光路圖，這

11、里注意的是平面鏡反面用虛線，先以平面鏡對(duì)稱畫(huà)出ab，分別連線即可。答案：如下圖?！按笮?、形狀完全相同的凸透鏡的焦距是否與制作材料有關(guān)，陳明同學(xué)準(zhǔn)備了三個(gè)大小、形狀完全相同的凸透鏡，并且知道它們分別是由玻璃、水晶、塑料制成的，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)這次探究的全過(guò)程，并完成如下工作：1在探究活動(dòng)前，你有哪些猜測(cè)？2這次探究還需要哪些輔助器材？3寫(xiě)出這次探究的主要步驟。4請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格。5在這次探究過(guò)程中，你運(yùn)用的一種主要的科學(xué)研究方法是什么？思路解析：要探究大小、形狀完全相同的凸透鏡的焦距與制作材料是否有關(guān)就應(yīng)該測(cè)定大小、形狀完全相同、由不同材料制成的凸透鏡的焦距，然后進(jìn)行比擬。如果測(cè)出的焦距相等，那么說(shuō)明它們的焦距與制作材料無(wú)關(guān)；否那么，與材料有關(guān)。答案：(1探究前提出的猜測(cè)：大小、形狀完全相同的凸透鏡的焦距與制作材料可能有關(guān)，也可能無(wú)關(guān)。2太陽(yáng)光或其他平行光源、刻度尺、紙屏。3分別拿由玻璃