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第五章 透镜及其应用
第一节 透镜
1.能正确区分凸透镜和凹透镜。
2.能正确在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。
3.理解凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用。
在生活中，常看见一些用玻璃制作的与“镜”有关的用品，让我们认识下。
老花镜
放大镜
近视镜
照相机上的镜头
投影机上的镜头
电影机上的镜头
它们有一个共同的特点：都是玻璃制作的，且能透光，在物理上叫做透镜。
知识点一：凸透镜和凹透镜
1.透镜
通常用玻璃制作而成，它们的两个表面至少有一个表面是球面的一部分，物理学中叫做透镜。
凸透镜中央厚、边缘薄，
（如放大镜）
凹透镜中央薄、边缘厚，
（如近视镜片）
2.透镜的种类
例1 给透镜分类。
属于凸透镜的是（ ）
属于凹透镜的是（ ）
A C F
B D E
3.透镜的主光轴和光心
球心
主光轴
C1
球心
C2
光心
主光轴：透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴（光轴）。
光心：主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。
凸透镜的主光轴和光心
主光轴
C2
C1
球心
球心
光心
凹透镜的主光轴和光心
C2
C1
O
C2
C1
O
主光轴
主光轴
光心
光心
通过透镜光心的光线，它的传播方向不改变。
知识点二：透镜对光的作用
把放大镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上出现一个很小、很亮的光斑。
光斑处的温度很高如果长时间照射，纸会被烤焦。这个现象提示我们：凸透镜能把光会聚起来。
那么凹透镜也能使光会聚吗？
演 示
两种透镜对光的作用
1.让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
实验结论：凸透镜对光有会聚作用（也叫会聚透镜）
实验结论：凹透镜对光有发散作用（也叫发散透镜）
2.让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
知识点三：焦点和焦距
1.凸透镜的焦点和焦距
①焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。用F 表示.
②焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。用f 表示。
F 焦点
f
焦距
光心O
凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2 ，这两个焦点关于光心对称，两侧的两个焦距 f 相等。
焦点 F1
f1
焦距
焦点 F2
f2
焦距
焦点 F
f
焦距
焦点 F
f
焦距
如图所示，乙凸透镜的焦距小，对光会聚作用强。
乙
甲
③正确理解会聚作用
透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越短，对光的会聚作用越强。
F
会聚后的光线不一定相交。
F
2.凹透镜的焦点和焦距
①焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点F 。
②焦距：凹透镜的焦点到光心的距离叫焦距，用f 表示。
f
虚焦点
F
焦距
把折射光线反向延长看一看
O
折射光线好像
从点F射出的
凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。
③凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱， f 越小，对光的发散能力越强。
F
F
F
F
发散后的光线不一定散开。
F
F
F
F
1.通过光心的光线:传播方向不改变。
2.平行于主光轴的光线:经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点。
3.经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出。
对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出 。
光路可逆
透镜的三条特殊光线
透镜
凸 透 镜
凹透镜
经凸透镜折射后过焦点
跟主光轴平行的光线
通过凸透镜焦点的光线或正对着凹透镜焦点的入射光线
通过光心的光线
经凸透镜折射后平行于主光轴
经凸透镜后传播方向不变
经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过镜前焦点
经凹透镜折射后平行主光轴射出
经凹透镜后传播方向不变
透镜的三条特殊光线
太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看做平行光。想一想：怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？找几个不同的凸透镜，试着测量他们的焦距。
f
焦距
拿凸透镜正对着太阳，太阳光通过凸透镜照到白纸上，慢慢调整白纸到凸透镜的距离，直到白纸上的光斑最小最亮为止，用刻度尺量出白纸到凸透镜的距离就是焦距。
例2 某同学让凸透镜正对着太阳光，用光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象，如图所示，移动光屏使光斑最小、最亮，此时光斑离凸透镜10cm.据此，我们可以确定此透镜的焦距为（ ）
A.5cm B.10cm
C.15cm D.20cm
解析：阳光可看做平行光.
B
透镜
中间厚、边缘薄
凹透镜
几个概念
对光有会聚作用
三条特殊光线
凸透镜
中间薄、边缘厚
对光有发散作用
三条特殊光线
主光轴
光心
焦点（F）
焦距（f）
1.要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ ）
A. 凸透镜前任意位置
B. 凸透镜的焦点上
C. 凹透镜前任意位置 　　
D. 凹透镜的焦点上
B
2.下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内。
3.如图是一束光线通过两个透镜前后的传播方向，请在长方框中填上适当类型的透镜。

4. 将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为l .若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ ）
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
凸透镜的焦距f ≠ l
说明凸透镜的焦点在凸透镜和纸之间，因此f 一定小于l .

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