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第五章 透鏡及其應用
第一節 透鏡
1.能正確區分凸透鏡和凹透鏡。
2.能正確在圖中標出凸透鏡的主光軸、光心、焦點和焦距。
3.理解凸透鏡對光起會聚作用、凹透鏡對光起發散作用。
在生活中，常看見一些用玻璃制作的與“鏡”有關的用品，讓我們認識下。
老花鏡
放大鏡
近視鏡
照相機上的鏡頭
投影機上的鏡頭
電影機上的鏡頭
它們有一個共同的特點：都是玻璃制作的，且能透光，在物理上叫做透鏡。
知識點一：凸透鏡和凹透鏡
1.透鏡
通常用玻璃制作而成，它們的兩個表面至少有一個表面是球面的一部分，物理學中叫做透鏡。
凸透鏡中央厚、邊緣薄，
（如放大鏡）
凹透鏡中央薄、邊緣厚，
（如近視鏡片）
2.透鏡的種類
例1 給透鏡分類。
屬于凸透鏡的是（ ）
屬于凹透鏡的是（ ）
A C F
B D E
3.透鏡的主光軸和光心
球心
主光軸
C1
球心
C2
光心
主光軸：透鏡上通過兩個球心的直線叫做主光軸（光軸）。
光心：主光軸上有一個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫做透鏡的光心。
凸透鏡的主光軸和光心
主光軸
C2
C1
球心
球心
光心
凹透鏡的主光軸和光心
C2
C1
O
C2
C1
O
主光軸
主光軸
光心
光心
通過透鏡光心的光線，它的傳播方向不改變。
知識點二：透鏡對光的作用
把放大鏡正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側，調整放大鏡與紙的距離，紙上出現一個很小、很亮的光斑。
光斑處的溫度很高如果長時間照射，紙會被烤焦。這個現象提示我們：凸透鏡能把光會聚起來。
那么凹透鏡也能使光會聚嗎？
演 示
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，觀察光通過透鏡后的偏折方向。
實驗結論：凸透鏡對光有會聚作用（也叫會聚透鏡）
實驗結論：凹透鏡對光有發散作用（也叫發散透鏡）
2.讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀察光通過透鏡后的偏折方向。
知識點三：焦點和焦距
1.凸透鏡的焦點和焦距
①焦點：凸透鏡能使跟主光軸平行的光會聚在主光軸上的一點，這個點叫做凸透鏡的焦點。用F 表示.
②焦距：焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距。用f 表示。
F 焦點
f
焦距
光心O
凸透鏡兩側各有一個焦點F1、 F2 ，這兩個焦點關于光心對稱，兩側的兩個焦距 f 相等。
焦點 F1
f1
焦距
焦點 F2
f2
焦距
焦點 F
f
焦距
焦點 F
f
焦距
如圖所示，乙凸透鏡的焦距小，對光會聚作用強。
乙
甲
③正確理解會聚作用
透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長短，凸透鏡表面越凸，焦距越短，對光的會聚作用越強。
F
會聚后的光線不一定相交。
F
2.凹透鏡的焦點和焦距
①焦點：平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發散，發散光線的反向延長線交于主光軸上一點，它不是實際光線的會聚點，叫虛焦點F 。
②焦距：凹透鏡的焦點到光心的距離叫焦距，用f 表示。
f
虛焦點
F
焦距
把折射光線反向延長看一看
O
折射光線好像
從點F射出的
凹透鏡有兩個虛焦點，關于光心對稱。
③凹透鏡焦距 f 的大小表示其光發散能力的強弱， f 越小，對光的發散能力越強。
F
F
F
F
發散后的光線不一定散開。
F
F
F
F
1.通過光心的光線:傳播方向不改變。
2.平行于主光軸的光線:經凸透鏡折射后通過焦點，經凹透鏡折射后發散，發散光線的反向延長線通過虛焦點。
3.經過凸透鏡焦點的光線:折射后平行于主光軸射出。
對著凹透鏡異側虛焦點入射的光線:折射后平行于主光軸射出 。
光路可逆
透鏡的三條特殊光線
透鏡
凸 透 鏡
凹透鏡
經凸透鏡折射后過焦點
跟主光軸平行的光線
通過凸透鏡焦點的光線或正對著凹透鏡焦點的入射光線
通過光心的光線
經凸透鏡折射后平行于主光軸
經凸透鏡后傳播方向不變
經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過鏡前焦點
經凹透鏡折射后平行主光軸射出
經凹透鏡后傳播方向不變
透鏡的三條特殊光線
太陽離我們非常遠，射到地面的陽光可以看做平行光。想一想：怎樣利用陽光測量凸透鏡的焦距？找幾個不同的凸透鏡，試著測量他們的焦距。
f
焦距
拿凸透鏡正對著太陽，太陽光通過凸透鏡照到白紙上，慢慢調整白紙到凸透鏡的距離，直到白紙上的光斑最小最亮為止，用刻度尺量出白紙到凸透鏡的距離就是焦距。
例2 某同學讓凸透鏡正對著太陽光，用光屏在透鏡的另一側觀察太陽光通過凸透鏡后的現象，如圖所示，移動光屏使光斑最小、最亮，此時光斑離凸透鏡10cm.據此，我們可以確定此透鏡的焦距為（ ）
A.5cm B.10cm
C.15cm D.20cm
解析：陽光可看做平行光.
B
透鏡
中間厚、邊緣薄
凹透鏡
幾個概念
對光有會聚作用
三條特殊光線
凸透鏡
中間薄、邊緣厚
對光有發散作用
三條特殊光線
主光軸
光心
焦點（F）
焦距（f）
1.要使小燈泡發出的光經某透鏡后變成平行光，應把小燈泡放在（ ）
A. 凸透鏡前任意位置
B. 凸透鏡的焦點上
C. 凹透鏡前任意位置 　　
D. 凹透鏡的焦點上
B
2.下面兩圖是光線經過透鏡后的光路圖,請選擇合適的透鏡填入方框內。
3.如圖是一束光線通過兩個透鏡前后的傳播方向，請在長方框中填上適當類型的透鏡。

4. 將凸透鏡正對太陽光，其下方的紙上呈現一個并非最小的光斑，這時光斑到凸透鏡的距離為l .若凸透鏡遠離紙的過程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距（ ）
A.一定小于l
B.一定等于l
C.一定大于l
D.可能小于l，也可能大于l
A
凸透鏡的焦距f ≠ l
說明凸透鏡的焦點在凸透鏡和紙之間，因此f 一定小于l .

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