透鏡 知識講解提高

1、透鏡（提高）【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），至少有一個表面是球面的一部分，對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球面球心的直線叫主光軸。光心主光軸上有個特殊的點(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

2、晶、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透鏡。要點(diǎn)二、透鏡對光的作用1、凸透鏡：對光有會聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，厚的一端相對）2、凹透鏡：對光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，薄的一端相對）要點(diǎn)詮釋： 1、凸透鏡對光線具有會聚作用，但并不是說通過凸透鏡后的光束一定會聚在一點(diǎn)，或一定是一束會聚光束，因?yàn)闀凼窍鄬τ诓话l(fā)生折射時的光線來說的。2、 凹透鏡對光線具有發(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，或延長不相交，因?yàn)榘l(fā)散是相對于不發(fā)生折射時的光線來說的。3、

3、光線經(jīng)過透鏡后總是向較厚的一端偏折。4、 凸透鏡、凹透鏡與凸面鏡凹面鏡的區(qū)別：凸透鏡、凹透鏡是透明的光學(xué)儀器，光線能夠穿過，光線穿過透鏡后發(fā)生偏折；凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。凸面鏡和凹面鏡是一面涂有反光物質(zhì)如水銀的光學(xué)儀器，主要是對光線起反射作用，凸面鏡對光線有發(fā)散作用，凹面鏡對光線有會聚作用。要點(diǎn)三、焦點(diǎn)和焦距1、焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會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)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。 3、焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“”

4、表示。要點(diǎn)詮釋： 1、凸透鏡有兩個焦點(diǎn)，并且關(guān)于光心對稱；凹透鏡有兩個虛焦點(diǎn)，關(guān)于光心對稱。2、凸透鏡的焦距的大小表示其會聚能力的強(qiáng)弱，越小，凸透鏡對光的會聚能力越強(qiáng)；凹透鏡焦距的大小表示其對光發(fā)散能力的強(qiáng)弱，越小，凹透鏡對光的發(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可產(chǎn)生平行光。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線通過虛焦點(diǎn)，則經(jīng)凹透鏡折射后平

5、行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)【典型例題】類型一、透鏡1. 如圖容器水中有一個空氣泡，則其對水平射入其中的光線有何作用（）A會聚作用 B發(fā)散作用 C既不會聚也不發(fā)散 D無法判斷【答案】B【解析】 光從水斜射入空氣中時，折射角大于入射角，所以會發(fā)散。這時空氣泡把水分成兩部分，每一部分相當(dāng)于一個凹透鏡。如圖：【總結(jié)升華】此題的關(guān)鍵是明確光不管是從水中斜射入空氣中，還是從空氣中斜射入水中，空氣中的角始終是大的?？諝馀莅阉殖蓛刹糠?，每一部分相當(dāng)于一個凹透鏡，不容易識別，題目難度稍大。舉一反三：【變式】把一滴水銀滴在玻璃板上，這滴水銀大致可看成（）A凸面鏡 B凸

6、透鏡 C平面鏡 D凹面鏡【答案】A類型二、透鏡對光線的作用2. 一束光在空氣中經(jīng)凸透鏡折射后（）A是會聚光束 B是發(fā)散光束 C是平行光束 D比原來的光束變得會聚些【答案】D【解析】題目中對這束入射光沒有說明其特點(diǎn)，所以入射光不能確定。若入射光線過凸透鏡的焦點(diǎn)，則折射光線是平行光；若入射光線是平行光或是會聚的光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，一定會形成會聚光束；若是發(fā)散程度較小的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后也有可能形成會聚光束；若入射光線是發(fā)散程度很大的入射光線，經(jīng)過凸透鏡會聚后，其折射光線有可能仍是發(fā)散光束。由于入射光線的情況不確定，所以經(jīng)過凸透鏡折射后的折射光線的情況也不能確定，以上幾種情況都有可能。但由

7、于凸透鏡對光線有會聚作用，所以經(jīng)過凸透鏡會聚后的折射光束一定會比原來的入射光束要會聚一些?！究偨Y(jié)升華】透鏡對光線的作用并不體現(xiàn)在將光線變成了什么光束，而是看折射光線比入射光線更靠近法線，還是更遠(yuǎn)離法線，前者，光線被會聚，后者，光線被發(fā)散。舉一反三：【變式】下列陳述中錯誤的是（）A凹透鏡對光線有發(fā)散作用 B凹透鏡對光線有會聚作用 C虛焦點(diǎn)不是光線實(shí)際會聚的點(diǎn) D實(shí)焦點(diǎn)是光線實(shí)際會聚的點(diǎn)【答案】B類型三、焦點(diǎn)和焦距 3. 于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這個點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)，凸透鏡的焦點(diǎn)有 個，焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離叫 。把光源放在凸透鏡的 處，通過凸透鏡后的光線會成為一束平

8、行光線， 就是根據(jù)這一原理制成的。右圖是某同學(xué)把凸透鏡正對著太陽光，在桌面上得到一個亮點(diǎn)F，并用直尺進(jìn)行測量的情況，則凸透鏡的焦距是 cm?！敬鸢浮科叫?；兩；焦距；焦點(diǎn)；平行光源；13.2【解析】平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)。對于一個凸透鏡來講，它的兩側(cè)都能形成這樣的點(diǎn)，因此凸透鏡有兩個焦點(diǎn)；因?yàn)檫^焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，因此將光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)處，通過凸透鏡后的光線會成為一束平行光線，則平行光源就是根據(jù)這一原理制成的；從圖中可以看出，焦點(diǎn)的位置已知，光心在凸透鏡的中心上。由此可知該凸透鏡的焦距為13.2cm?！究偨Y(jié)升華】本

9、題考查對主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距定義的理解，粗略測量凸透鏡焦距，是一道基礎(chǔ)題。舉一反三：【變式】小明的爺爺有一副老花眼鏡，在不能用手觸摸鏡片的前提下，你如何辨別兩鏡片的度數(shù)是否相同。【答案】方法一：分別將兩鏡片正對太陽光，分別測出兩鏡片的焦距，比較焦距是否相同。方法二：分別將兩鏡片做放大鏡使用，保持物距不變，觀察放大倍數(shù)是否相同。方法三：找一較遠(yuǎn)光源，分別將兩鏡片在光屏上成實(shí)像，觀察像距是否相同。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)凸透鏡折射后交于凸透鏡的焦點(diǎn)；入射光線的延長線交于凹透鏡的虛焦點(diǎn)，經(jīng)凹透鏡折射后的光線，平行于凹透鏡的主光軸?！究偨Y(jié)升華】題目主