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第一节 透镜
第五章 透镜及其应用
知识点
凸透镜和凹透镜
知1－讲
1
1. 透镜：两个面都是球面的一部分，或一个面是球面的一部分，另一个面是平面的透明体。
知1－讲
2. 透镜的类型
类型 定义 图示 应用
凸透镜 中间厚、边缘薄 放大镜、照相机等
凹透镜 中间薄、边缘厚 近视眼镜
知1－讲
3. 主光轴和光心
(1)主光轴：如图1所示，透镜的两个表面是球面的一部分，通过两个球心的直线叫作透镜的主光轴, 简称主轴。主轴用点划线表示。
(2)光心：薄透镜的中心叫作透镜的光心。
知1－讲
深度理解
(1)凸透镜并不一定是两侧都向外凸出,但至少有一个面向外凸出,且从整体上看,它一定是中间厚, 边缘薄的。
(2)凹透镜也不一定是两侧都向内凹,但至少会有一个面向内凹，且从整体上看，它一定是中间薄,边缘厚的。
知1－练
例 1
[中考·桂林]在如图2所示的光学元件中，属于凸透镜
的是(　　)
知1－练
解析：中间比边缘厚的透镜为凸透镜；中间比边缘薄的透镜为凹透镜。
答案：C
知1－练
1. 如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃中，属于凸透镜的是___________，从形状上看，它们的共同特点是_______________。属于凹透镜的是_____，从形状上看，其特点是________________。
a、c、e、d
中间厚，边缘薄
b
中间薄，边缘厚
知2－讲
知识点
透镜对光的作用
2
1. 探究凸透镜对光的作用
实验体验 如图3 所示，让凸透镜的一面正对着
太阳光，使一张纸紧靠凸透镜放置。
(1)在纸逐渐远离凸透镜的过程中，观察到纸上光斑先渐渐变小变亮，后渐渐变大变暗。
(2)最小最亮的光斑落在纸上一段时间后，观察到纸会被烤焦，甚至着火。
知2－讲
分析思考 (1)纸移动过程中，光斑的变化特征说明太阳光通过凸透镜后是如何传播的？
(2)纸被烤焦，甚至着火的原因是什么？
知2－讲
分析结果
(1)太阳光(可看作平行光)经过凸透镜的传播情况如图6所示。
(2)纸被烤焦是凸透镜将太阳光聚集到光斑的结果。
知2－讲
实验结论 凸透镜对光有会聚作用。
知2－讲
2. 观察凹透镜对光的作用
实验体验 (1)如图4 所示，在凹透镜正对太阳光，纸逐渐远离凹透镜的过程中，观察到纸上阴影相对于周围而言越来越暗。
知2－讲
(2)如图5 所示，将平行光正对凹透镜照射时，通过凹透镜的传播情况如图所示。
知2－讲
类比思考 将光通过凹透镜和凸透镜的传播相类比，说明凹透镜对光有什么作用？
类比结果
凹透镜和凸透镜的区别是对光的作用不同，凸透镜主要对光起会聚作用,而凹透镜主要对光起发散作用。
实验结论 凹透镜对光有发散作用。
知2－讲
3. 透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫会聚透镜。
凸透镜对光有会聚作用，不是指光经凸透镜后一定会聚到一点上，而是指光通过凸透镜折射后，折射光向主光轴靠拢，光路图如图7所示。
知2－讲
(2)凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫发散透镜。
凹透镜对光有发散作用，是指光通过凹透镜折射后，折射光比原来的入射光更偏离主光轴，光路图如图8 所示。
知2－讲
深度理解
光经过透镜折射后，总是向厚度大的一侧偏折。
易错提醒
1. 不能将“会聚作用”误认为是“会聚光线(光线会聚于一点)”。
2. 不能将“发散作用”误认为是“发散光线(光线的反向延长线交于一点”)。
知2－练
现在居民楼的防盗门上往往装有“猫眼”，该装置可让屋内的人看清屋外的情况，而屋外的人却看不清屋内的情况，该装置外端是一块凹透镜，内端一般是一块凸透镜，下列说法正确的是( )
A. 经过凸透镜的光一定是会聚的
B. 经过凹透镜的光一定是发散的
C. 凸透镜对光的作用一定是会聚作用
D. 凹透镜对光的作用一定是会聚作用
例 2
知2－练
解题秘方：根据凸透镜和凹透镜对光的作用进行判断。
解析：凸透镜对光的作用一定是会聚作用，但经过凸透镜的光不一定是会聚的；凹透镜对光的作用一定是发散作用，但经过凹透镜的光不一定是发散的。
答案：C
知2－练
2. [中考·金昌]烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个_______ (填“凸透镜”或“凹透镜”)，对太阳光有_______(填“会聚”或“发散”)作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。
凸透镜
会聚
知3－讲
知识点
焦点和焦距
3
1. 焦点
(1)平行于凸透镜主轴的光经凸透镜折射后，会聚于主轴上一点，这一点叫凸透镜的焦点(F)，如图9所示。
知3－讲
(2)平行于凹透镜主轴的光经凹透镜折射后，会形成发散光。如果迎着发散的光望去，会觉得这些光
好像是从凹透镜另一侧的某一点沿直线
发出来的，这一点叫凹透镜的虚焦点(F)，
如图10所示。
(3)透镜的两侧各有一个焦点，是对称的。
知3－讲
2. 焦距 焦点到光心的距离叫焦距(f)。
知3－讲
3. 关于透镜的三条特殊光线
凸 透 镜 过光心的光线，其传播方向不变 跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点
过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴
知3－讲
续表：
凹 透 镜 过光心的光线，其传播方向不变 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点
射向凹透镜的光线，且其延长线通过焦点，则该光线经凹透镜折射后平行于主光轴
知3－讲
深度理解
1. 凸透镜的焦点由实际光线会聚而成，称为实焦点；凹透镜的焦点由实际光线的反向延长线相交而成，称为虚焦点。
知3－讲
2. 因为在光的折射中，光路是可逆的，所以若把光源放在凸透镜焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后会成为平行光，如图11所示。因此可用凸透镜来制作平行光源。
知3－讲
3. 根据光的折射中光路是可逆的，我们可作出如图12 所示的光路。即正向延长过凹透镜另一侧焦点的入射光，经凹透镜折射后会成为平行于主光轴的光。
知3－练
[中考·陕西]如图13，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请分别画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
例 3
知3－练
解析：过光心的光线经过凸透镜后其传播方向不改变；与主光轴平行的光线经过凸透镜后过焦点，可据此作图。
解：如图14所示。
知3－练
教你一招：与凸透镜相关的三条特殊光线的简记：过光心的传播方向不变，平行于主光轴的过焦点，过焦点的平行于主光轴。
与凹透镜相关的三条特殊光线的简记：过光心的传播方向不变，平行于主光轴的过焦点(反向延长线)，过焦点(延长线)的平行于主光轴。
知3－练
3. [中考·河池]请作出图中与凸透镜折射光线对应的入射 光线。
解：如图所示。
知3－练
4. [中考· 南充] 如图所示，一束光射向凸透镜，请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
解：如图所示。
透镜
对光有会聚作用
凸透镜
透镜
凹透镜
对光有发散作用
主光轴
光心
焦点
焦距

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