人教版八年級(jí)上冊(cè)物理第五透鏡及其應(yīng)用透鏡學(xué)案含例題及解析

1、透鏡【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道凸透鏡和凹透鏡的定義； 2.知道凸透鏡的光心、焦點(diǎn)和焦距；3.理解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用； 4.掌握三條特殊光線，經(jīng)凸透鏡或凹透鏡折射后的傳播方向?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、透鏡1、透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個(gè)表面是球面的一部分，對(duì)光起折射作用的光學(xué)元件。2、透鏡的類型：（1）凸透鏡：邊緣薄，中央厚。（圖甲）（2）凹透鏡：邊緣厚，中央薄。（圖乙）3、主光軸和光心：概念定義圖示主光軸通過透鏡的兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸。光心主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心） 要點(diǎn)詮釋：1、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡，如冰、水晶、

2、金剛石、高分子透明樹脂、有機(jī)玻璃等。2、透鏡是一種模型，常見的物體如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個(gè)透鏡。要點(diǎn)二、透鏡對(duì)光的作用1、凸透鏡：對(duì)光有會(huì)聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個(gè)三棱鏡組合，厚的一端相對(duì)）2、凹透鏡：對(duì)光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個(gè)三棱鏡組合，薄的一端相對(duì)）要點(diǎn)詮釋： 1、 凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，但并不是說通過凸透鏡后的光束一定會(huì)聚在一點(diǎn)，或一定是一束會(huì)聚光束，因?yàn)闀?huì)聚是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光線來說的。2、 凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用，但并不是說通過凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的，或延長(zhǎng)不相交，因?yàn)榘l(fā)散是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光線來說的。要點(diǎn)三、

3、焦點(diǎn)和焦距1、焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示。2、虛焦點(diǎn)：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。 3、焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“”表示。要點(diǎn)詮釋： 1、凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn)，并且關(guān)于光心對(duì)稱；凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，關(guān)于光心對(duì)稱。2、凸透鏡的焦距的大小表示其會(huì)聚能力的強(qiáng)弱，越小，對(duì)光的會(huì)聚能力越強(qiáng)；凹透鏡焦距的大小表示其發(fā)散能力的強(qiáng)弱，越小，對(duì)光的發(fā)散能力越強(qiáng)。3、由于光路可逆，若把光源放在焦點(diǎn)上，光源射向透鏡的光，經(jīng)凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄猓虼死猛雇哥R可

4、產(chǎn)生平行光。4、 凸透鏡、凹透鏡與凸面鏡凹面鏡的區(qū)別：種類符號(hào)原理對(duì)光線的作用凸透鏡光的折射，光穿過凸透鏡向較厚的一端偏折。會(huì)聚凸面鏡光的反射，光不能穿過凸面鏡，通過凸面鏡可以觀察到更大的范圍。發(fā)散凹透鏡光的折射，光穿過凹透鏡向較厚的一端偏折。發(fā)散凹面鏡光的反射，光不能穿過凹面鏡，可以把平行光會(huì)聚到一點(diǎn)上。會(huì)聚要點(diǎn)四、三條特殊光線凸透鏡通過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變通過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)凹透鏡通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變射向凹透鏡的光線如果其延長(zhǎng)線通過虛焦點(diǎn)，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后

5、，折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)【典型例題】類型一、透鏡的種類1. （2019 湘西州）透鏡在生活中很常見，仔細(xì)觀察下面四幅圖，凸透鏡是（）【答案】D【解析】四個(gè)選項(xiàng)中只有D選項(xiàng)中的透鏡是中間比邊緣厚，是凸透鏡；其他的都是中間比邊緣薄是凹透鏡?！究偨Y(jié)升華】題目主要考察了凸透鏡和凹透鏡的定義，簡(jiǎn)單題目。舉一反三：【變式】下列透鏡中，對(duì)光有會(huì)聚作用的有（）A一種 B兩種 C三種 D四種【答案】C類型二、透鏡對(duì)光的作用2. 關(guān)于透鏡對(duì)光的作用的討論，不正確的是（）A跟主光軸平行的光線通過凸透鏡折射后光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚在焦點(diǎn)上B凸透鏡能使會(huì)聚光線提前會(huì)聚 C跟主光軸平行的光線通過凹透鏡成發(fā)散光線 D凹透

6、鏡能使會(huì)聚光線延后會(huì)聚【答案】A 【解析】跟主光軸平行的光線通過凸透鏡折射后光線會(huì)聚在焦點(diǎn)上，A符合題意；凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，能使光線的夾角變小，能使會(huì)聚光線提前會(huì)聚，B不符合題意；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，跟主光軸平行的光線通過凹透鏡成發(fā)散光線，C不符合題意；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，能使光線的夾角變大，能使會(huì)聚光線延后會(huì)聚，D不符合題意，故選A。 【總結(jié)升華】掌握凸透鏡和凹透鏡的形狀、焦點(diǎn)、焦距、光心、成像情況和用途；正確理解會(huì)聚作用和發(fā)散作用，會(huì)聚不一定有交點(diǎn)，發(fā)散不一定沒有交點(diǎn)。舉一反三：【變式】關(guān)于凸透鏡，下列說法中正確的是（）A凸透鏡只對(duì)平行光線有會(huì)聚作用B凸透鏡焦距越短對(duì)光線的偏

7、折作用越強(qiáng) C光線通過凸透鏡后，折射光線會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn) D凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，所以通過凸透鏡的光線一定相交于一點(diǎn)【答案】B類型三、焦點(diǎn)和焦距3. 小華讓一透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，用一張白紙?jiān)谒牧硪粋?cè)前后移動(dòng)，直到紙上的光斑變得最小、最亮，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的 ，此透鏡是 透鏡，若測(cè)得該點(diǎn)到鏡中心的距離為15cm，則該透鏡焦距為 cm?！敬鸢浮拷裹c(diǎn)；凸；15 【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距。故讓一透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，用一張白紙?jiān)谒牧硪粋?cè)前后移動(dòng)，直到紙上的光斑變得最小、最亮，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的焦點(diǎn)；由于該透鏡

8、對(duì)光線起會(huì)聚作用，因此該透鏡為凸透鏡；又因?yàn)榻裹c(diǎn)到凸透鏡中心的距離為15cm，則該透鏡的焦距為15cm。 【總結(jié)升華】題目主要考察了凸透鏡的焦點(diǎn)、光心、主光軸、焦距等最基本的概念。同時(shí)本題考查了凸透鏡的對(duì)光線會(huì)聚的特點(diǎn)。舉一反三：【變式】為了粗測(cè)出凸透鏡的焦距，小明拿一張白紙和一把刻度尺，利用太陽(yáng)光作光源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟的每一步敘述補(bǔ)充完整。（1）拿一個(gè)凸透鏡 著太陽(yáng)光；（2）再把一張紙放在它的 ，改變透鏡與 的距離，直到紙上的光斑變得 ；（3）最后測(cè)量這個(gè)光斑到 的距離?！敬鸢浮浚海?）正對(duì)；（2）另一側(cè)，紙，最小、最亮；（3）凸透鏡類型四、三條特殊光線4. 完成下列光路圖【答案】【解析】平行于凸透鏡主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射