1、第五章 透镜及其应用 第1节 透 镜,体验 认识凸透镜和凹透镜 活动1：观察老花镜和近视镜的镜片,并垫上纸巾用手摸一摸,这两种镜片,中间和边缘的厚度分别有什么区别? 活动2：让太阳光正对老花镜和近视 镜的镜片照射,并使透过的光照射到 一张白纸上,不断改变白纸到镜片的距离,平行光经过两种镜片后,传播方向有何不同?,参考答案： 活动1：老花镜中间厚边缘薄,近视镜中间薄边缘厚。 活动2：平行光透过老花镜的镜片后,光线会聚最终在白纸上会形成亮点;平行光透过近视镜后,向外发散,在白纸上形成较大的光圈。,1.凸透镜和凹透镜： (1)凸透镜形状： 。 (2)凹透镜形状： 。 (3)主光轴(主轴)： 。 (4
2、)光心： 。,2.透镜对光的作用、焦点、焦距： (1)凸透镜对光有 作用。 (2)凹透镜对光有 作用。 (3)焦点： 。 (4)焦距： 。,参考答案： 1.(1)中间厚,边缘薄 (2)中间薄,边缘厚 (3)通过两个球面球心的直线 (4)主轴上有一个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫作透镜的光心 2.(1)会聚 (2)发散 (3)凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点 (4)焦点到凸透镜光心的距离,探究1 凸透镜和凹透镜 结合“体验”,思考以下问题： 1.如图,甲为凸透镜,乙为凹透镜,分析图可知：,(1)凸透镜的形状： ; (2)凹透镜的形状： 。 提示：(1)由图甲可知,凸
3、透镜都是中间厚、边缘薄; (2)由图乙可知,凹透镜都是中间薄、边缘厚。 参考答案：(1)中间厚、边缘薄 (2)中间薄、边缘厚,2.结合两种透镜的特点可知,近视眼镜是 ,远视眼镜 是 。 提示：近视眼镜中间薄、边缘厚,是凹透镜;远视眼镜中间厚、边缘薄,是凸透镜。 参考答案：凹透镜 凸透镜,3.结合下图思考：,(1)什么是主光轴? (2)通过透镜光心的光传播有什么特点? 参考答案：(1)通过两个球面球心的直线。 (2)通过透镜光心的光传播方向不变。,【微点拨】 (1)中间厚的不一定是凸透镜,中间薄的不一定是凹透镜。 (2)判断透镜种类时,不能根据透镜局部的厚度,要通过比较透镜中间和边缘的厚度。,探
4、究2 透镜对光的作用 结合“体验”及下图,思考以下问题：,1.如图甲所示,让平行于透镜主光轴的光束射向凸透镜,折射光线相对于入射光线 (选填“靠近”或“远离”)主光轴,可得出：凸透镜对光有 作用。 提示：由图甲可知,平行于主光轴的光束经凸透镜后,偏向透镜主光轴,会聚于主光轴上一点后又继续向前传播,即通过凸透镜的光线相对于凸透镜前面的光线会向透镜主光轴“靠拢”一些,故可得出：凸透镜对光有会聚作用。 参考答案：靠近 会聚,2.如图乙所示,让平行于透镜主光轴的光束射向凹透镜,折射光线相对于入射光线 (选填“靠近”或“远离”)主光轴,可得出：凹透镜对光有 作用。 提示：由图乙可知,平行于主光轴的光束经
5、凹透镜后,光束偏离透镜主光轴,即通过凹透镜的光线相对于凹透镜前面的光线会“远离”透镜主光轴一些,故可得出：凹透镜对光有发散作用。 参考答案：远离 发散,【微点拨】 会聚和发散的理解 (1)会聚不是指光线一定会聚到一点,而是指光线通过凸透镜折射后,会聚光线比入射光线的传播方向更靠近主光轴,使经过它的光束变窄; (2)发散不是指光线一定不能会聚,而是指光线通过凹透镜折射后,发散光线比原来入射光线的传播方向更远离主光轴,使经过它的光束变宽。,【知识拓展】透镜对光的作用的分析 凸透镜和凹透镜都可以近似看成三棱镜和玻璃块的组合,光线通 过透镜两侧表面发生两次折射,由图可知,平行光通过透镜折射 后,总是向
6、透镜较厚的那边偏折,厚度越大,偏折程度就越大。,探究3 凸透镜的焦点和焦距 1.如图为一束平行于主光轴的光射向凸透镜的光路图,在图中标出主光轴、光心、焦点、焦距。,提示：主光轴是指通过两个球面球心的直线;光心在透镜的中心,即图中O点;焦点是指跟主光轴平行的光线经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点,即图中F点;焦距是指焦点到凸透镜光心的距离。 参考答案：,2.如何粗略测量凸透镜的焦距? 参考答案：把一只凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,调整凸透镜与纸的距离,直到在白纸上观察到一个小亮点,用刻度尺测量凸透镜光心到小亮点的距离,即为凸透镜的焦距。,3.如图两个凸透镜甲和乙,哪个凸透镜焦距更
7、大?哪个会聚能力更强一些?凸透镜的会聚能力与焦距有什么关系?,提示：让一束光分别照射焦距不同的凸透镜,平行光经过它们之后的折射光线如题图所示,甲的焦距较大,乙的焦距小,乙凸透镜的折射光线的偏折较明显,会聚能力较强。 参考答案：甲 乙 凸透镜的焦距越小,透镜对光的会聚作用越强,【微点拨】 (1)透镜都有两个焦点,两侧各有一个,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。 (2)每个凸透镜的焦距是一定的,且中间越凸,焦距越小。 (3)由于光路是可逆的,若把光源放在焦点上,光源射向凸透镜的光,经过凸透镜折射后将变为平行光。,【知识拓展】焦距的长短主要由凸透镜的制作材料(折射率)、形状(曲率半径)两个
8、因素决定。同样形状的凸透镜,制作材料不同,焦距也不同;同种材料的凸透镜,表面的凸起程度决定焦距的长短,表面越凸,焦距越短,会聚光线能力越强。,薄,薄,厚,光心,焦点,焦距,考点 透镜的三条特殊光线 【示范题】(1)(2013黔东南中考)请完成如图所示的光路图。,【解题指南】如何画过凸透镜光心的折射光线? 如何判断过焦点的光线的入射光线? 提示：将过光心的光线延长,在凸透镜另一侧延长部分画上箭头。过折射光线与凸透镜的交点,向凸透镜的左侧作主光轴的平行线,在平行线上标出指向凸透镜的箭头。,【精讲精析】本题考查通过凸透镜的光线的画法。入射光线与主光轴平行,则折射光线过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后
9、传播方向不改变。 答案：如图所示,(2)(2013咸宁中考)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的光心O和焦点F,分别画出经过凹透镜折射后的光线。,【解题指南】如何画过凹透镜光心的折射光线? 如何判断延长线过焦点的光线的折射光线? 提示：将过光心的光线延长,在凹透镜另一侧延长部分画上箭头。过入射光线与凹透镜的交点,向凹透镜的右侧作主光轴的平行线,在平行线上标出远离凹透镜方向的箭头。,【精讲精析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 答案：如图所示,【通关金钥匙】 (1)透镜三条特殊光线的折射规律。,(2)利用透镜特殊光线折射规律画图三步法。注意：光线经过透镜时不能中断,仍要连接完好。,【变式训练】如图所示是光线通过透镜前后的方向,在方框中适当位置画出适当类型的透镜。,【解析】本题考查透镜种类的判断。两条平行光线,经透镜折射后,变得发散,则该透镜对光线有发散作用,故为凹透镜。 答案：如图所示,
