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第1節(jié) 透鏡
第五章 透鏡及其應用
知識點
凸透鏡和凹透鏡
知1－講
1
1. 透鏡 一般透鏡的兩個表面中至少有一個表面是球面的一部分。如果透鏡的厚度遠小于球面的半徑，這種透鏡就叫作薄透鏡。
知1－講
2. 透鏡的類型
類型 定義 圖示
凸透鏡 中間厚、邊緣薄
凹透鏡 中間薄、邊緣厚
知1－講
3. 透鏡的主光軸和光心
(1)主光軸：透鏡上通過兩個球面球心的直線(CC′)，叫作主光軸，如圖1 所示。
知1－講
(2)光心：透鏡主光軸上的一個特殊點(O)，凡是過該點的光，其傳播方向不變，如圖1 所示。
知1－講
知識鏈接
1. 透鏡不一定是由玻璃制成的，其他透明物質，如水、水晶、石英、金剛石、樹脂等均可制成透鏡。
2. 每個透鏡有且只有一條主光軸。
3. 透鏡的光心在主光軸上。
知1－講
知識圖解
知1－練
例 1
如果把一個玻璃球分割成五塊。其截面如圖3 所示，這五塊玻璃中，屬于凸透鏡的是___________，從形狀上看，它們的共同特點是_______________ 。屬于凹透鏡的是_______ ，從形狀上看，其特點是_______________ 。
a、c、e、d
中間厚、邊緣薄
b
中間薄、邊緣厚
知1－練
解題秘方：運用觀察比較法判斷透鏡的類型， 即通過比較中間與邊緣的厚薄來確定， 而不能根據(jù)透鏡表面是凸還是凹來判斷。

知1－練
1. [中考·桂林] 在如圖所示的光學元件中，屬于凸透鏡的是( )
C
知2－講
知識點
透鏡對光的作用
2
實驗探究：兩種透鏡對光的作用。
(1)讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡 → 光通過凸透鏡后向主光軸聚攏 → 凸透鏡對光有會聚作用。(如圖4)
(2)讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡 → 光通過凹透鏡后遠離主光軸 → 凹透鏡對光有發(fā)散作用。(如圖5)
知2－講
1. 凸透鏡對光有會聚作用，凸透鏡又叫會聚透鏡。
凸透鏡對光有會聚作用，不是指光線經(jīng)凸透鏡后一定會聚到一點上，而是指光線通過凸透鏡折射后，折射光線向主光軸偏折，如圖6 所示。
知2－講
2. 凹透鏡對光有發(fā)散作用，凹透鏡又叫發(fā)散透鏡。
凹透鏡對光有發(fā)散作用，是指光線通過凹透鏡折射后，折射光線比原來的入射光線更偏離主光軸，如圖7 所示。
知2－講
深度理解
●在進入和離開透鏡時，光共經(jīng)歷了兩次折射。
●圖解透鏡對光的作用(圖8)
凸透鏡對光的作用
凹透鏡對光的作用
總結：光線經(jīng)過透鏡折射后，總是向厚度大的一側偏折。
知2－練
[中考·武威]烈日下，汽車玻璃窗上的小水珠應盡快
擦干，這是由于小水珠相當于一個______透鏡，對太陽光有______(填“會聚”或“發(fā)散”)作用，可能使車內某處溫度升高而導致火災。
例2
凸
會聚
知2－練
解題秘方：根據(jù)透鏡對光的作用特點判斷。
解析：小水珠邊緣薄、中間厚，所以相當于凸透鏡。凸透鏡對光有會聚作用，故小水珠對光有會聚作用。
知2－練
2．[中考·赤峰] 兩支激光筆并排放置，它們發(fā)出的光束經(jīng)過透鏡(未畫出)的光路如圖所示，說明該透鏡對光有 ______作用。
發(fā)散
知3－講
知識點
焦點和焦距
3
1. 焦點
(1)平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于主光軸上的一點，這一點叫作凸透鏡的焦點(F)，如圖9 所示。凸透鏡兩側各有一個焦點。
(2)平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，發(fā)散光線的反向延長線交于主光軸上的一點，這一點叫作凹透鏡的焦點(F)，如圖10所示。凹透鏡兩側各有一個焦點。
知3－講
2. 焦距 焦點到透鏡光心的距離叫作焦距(f)。透鏡兩側的兩個焦距相等。
知3－講
3. 關于透鏡的三條特殊光線
知3－講
4. 凸透鏡的焦距長短反映了凸透鏡對光線會聚能力的強弱，焦距越短，會聚能力越強；凹透鏡的焦距長短反映了凹透鏡對光線發(fā)散能力的強弱，焦距越短，發(fā)散能力越強。
5. 相同口徑的凸透鏡，表面越凸，焦距越短，會聚作用就越強，光線通過透鏡后偏折得越厲害。
知3－講
知3－講
深度理解
在光的折射中，光路是可逆的。若把光源放在焦點上，光源射向凸透鏡的光，經(jīng)凸透鏡折射后會成為平行光，如圖11 所示。因此凸透鏡可用來制作平行光源。
知3－講
根據(jù)光的折射中光路是可逆的，我們可作出如圖12 所示的光路，即正向延長過凹透鏡另一側焦點的入射光，經(jīng)凹透鏡折射后會成為平行于主光軸的光。
知3－練
[中考·濱州]請畫出圖13 中入射光線對應的折射光線。
例 3
知3－練
解題秘方：利用與凸透鏡相關的三條特殊光線作圖。
解析：過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，過凸透鏡光心的光線傳播方向不變，據(jù)此作圖。
解：如圖14 所示。
知3－練
教你一招：與凸透鏡相關的三條特殊光線的簡記：過光心的光線傳播方向不變，平行于主光軸的光線過焦點，過焦點的光線平行于主光軸。與凹透鏡相關的三條特殊光線的簡記：過光心的光線傳播方向不變，平行于主光軸的光線過焦點(反向延長線)，過焦點(延長線)的光線平行于主光軸。
知3－練
3-1．[中考· 河池] 如圖所示，請完成光線通過透鏡后的光路。
解：如圖所示。
知3－練
3-2．請根據(jù)圖中凸透鏡折射后的光線，作出凸透鏡的入射光線和經(jīng)平面鏡反射后的光線。
解：如圖所示。
透鏡
透鏡
凸透鏡
凹透鏡
主光軸
光心
焦點
焦距
對光有發(fā)散作用凸透鏡
對光有會聚作用

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