资源简介

　　　　　　　　　　　　　5.1　透镜
1．凸透镜和凹透镜
(1)透镜分为凸透镜和凹透镜。中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜。
(2)透镜上通过两个球面球心的直线叫作主光轴。主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。
2．透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用(也叫会聚透镜)，凹透镜对光有发散作用(也叫发散透镜)。
3．焦点和焦距
凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距。凸透镜有两个焦点，凹透镜有两个焦点，都关于光心对称。
重难突破
1．正确理解透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，指的是经凸透镜折射出的光线相对于入射光线，更靠近主光轴，是把入射光线会聚了，最终折射光线可能交于一点，也可能不交于一点。
(2)凹透镜对光有发散作用，指的是经凹透镜折射出的光线相对于入射光线，更远离主光轴，相对于入射光线发散了一些，最终折射光线的反向延长线可能交于一点，也可能不交于一点。
【典例1】在下列虚线框中放入适当的凸透镜或凹透镜，使光路图成立。其中放入凹透镜的是(　　)
　　　
A．甲和丁　　　　 B．乙和丁
C．丙和丁 D．乙和丙
解析　甲图中，平行光经过透镜后光线变会聚了，则虚线框中放入的透镜能会聚光，是凸透镜；乙图中，平行光经过透镜后变发散了，则虚线框中放入的透镜能将光发散，是凹透镜；丙图中，会聚的光线经过透镜后光线比之前变发散了，则虚线框中放入的透镜能将光发散，是凹透镜；丁图中，发散的光线经过透镜后变成平行光，则虚线框中放入的透镜能会聚光，放入的是凸透镜；综上所述，放入凹透镜的是乙和丙，故D符合题意，A、B、C不符合题意。
答案　D
2．透镜作图[明确凸(或凹)透镜的三条特殊光线]
(1)平行于主光轴的光线通过透镜后，折射光线(或其反向延长线)经过焦点。
(2)不管是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光线经透镜后，折射光线的传播方向不变。
(3)过焦点(或延长线过焦点)的光线经透镜后，折射光线平行于主光轴。
【典例2】完成下列光路图。
解析　指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变。过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变，如图所示。
答案　见解析
随堂练习
知识点一　凸透镜和凹透镜
1．晋代张华的《博物志》中有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”下列透镜中符合冰透镜特点的是________(填字母)。
　　　　　
【答案】ABD
知识点二　透镜对光的作用
2．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是(　D　)
　　
A．甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜
B．乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜
C．甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜
D．乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜
3．在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。
【答案】如图所示
知识点三　焦点和焦距
4.如图所示，某同学将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动白纸，在距透镜10 cm时白纸上出现一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距是________cm。换成凹透镜再做这个实验，在纸上________(选填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑。
【答案】10　不能
基础巩固
1．(古代典籍)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。下列关于“水晶饼”利用太阳生火的说法正确的是(　C　)
A．这是光的反射现象
B．“水晶饼”是凹透镜
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．经“水晶饼”的光线，一定是会聚光线
2．凹透镜对光线有________(选填“会聚”或“发散”)作用。如图所示的透镜中，图________是凹透镜(填序号)。
　　　　　　　　　
【答案】发散　BC
3．夏天中午室外盆栽的植物叶面上不宜浇水，原因是浇在叶面上的水珠相当于____透镜，它对直射的太阳光有________作用，会把叶子烧出斑点。
【答案】凸　会聚
4．(情境运用)在一档野外生存探险节目中，探险者利用一个装水的气球成功将干燥的树叶点燃。这是由于装水的气球对太阳光有________作用。在调整水球的位置时，应使__________位于树叶处。
【答案】会聚　小亮点
5．画出折射光线或入射光线。
【答案】如图所示
能力达标
6.如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构，说法正确的是(　C　)
A．魔术箱内一定有三块平面镜
B．遮光板插入窄缝的高度等于魔术箱的高度
C．激光束的传播方向在魔术箱内可能改变4次
D．魔术箱左右两侧的小孔一定要在同一水平高度
【解析】要想实现上述现象，魔术箱内可以有多种结构，如图所示。
魔术箱内不一定是平面镜，其他装置也可实现以上现象，故A错误；遮光板插入窄缝的高度只需大于等于入射光线的高度即可，故B错误；激光束要想不被挡住，肯定要在魔术箱内先改变传播方向降低高度，再经反射升高传播方向，再改变方向水平射出，因此传播方向在魔术箱内可能改变 4 次，故C正确；魔术箱左右两侧的小孔不一定要在同一水平高度，可以通过反射角度调整出射光线的高度，故D错误。
7.如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照射，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较____(选填“亮”或“暗”)，这是因为空气泡与周围水组成________透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被________(选填“会聚”或“发散”)。
【答案】暗　凹　发散
【解析】由于空气泡的存在，空气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故在空气泡的下面相对应的位置较暗。
8．利用太阳光测量凸透镜焦距时，小红将凸透镜正对太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。小红推断，凸透镜的焦距一定大于L。
(1)你认为小红的推断________(选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了检验小红的推断是否正确，你下一步的实验操作是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。
【答案】(1)不正确　(2)见解析
【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这一点是凸透镜的焦点，光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，所以小红的推断不正确。
(2)如果向下移动凸透镜，此时光斑变大，说明光斑在焦点之前，焦距大于L，则小红推断正确；如果向下移动凸透镜，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于L，则小红推断错误。　　　　　　　　　　　　　5.1　透镜
1．凸透镜和凹透镜
(1)透镜分为凸透镜和凹透镜。中间 、边缘薄的透镜为凸透镜；中间 、边缘厚的透镜为凹透镜。
(2)透镜上通过 叫作主光轴。主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的 。
2．透镜对光的作用
凸透镜对光有 作用(也叫会聚透镜)，凹透镜对光有 作用(也叫发散透镜)。
3．焦点和焦距
凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离叫作 。凸透镜有 个焦点，凹透镜有 个焦点，都关于 对称。
重难突破
1．正确理解透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，指的是经凸透镜折射出的光线相对于入射光线，更靠近主光轴，是把入射光线会聚了，最终折射光线可能交于一点，也可能不交于一点。
(2)凹透镜对光有发散作用，指的是经凹透镜折射出的光线相对于入射光线，更远离主光轴，相对于入射光线发散了一些，最终折射光线的反向延长线可能交于一点，也可能不交于一点。
【典例1】在下列虚线框中放入适当的凸透镜或凹透镜，使光路图成立。其中放入凹透镜的是(　　)
　　　
A．甲和丁　　　　 B．乙和丁
C．丙和丁 D．乙和丙
2．透镜作图[明确凸(或凹)透镜的三条特殊光线]
(1)平行于主光轴的光线通过透镜后，折射光线(或其反向延长线)经过焦点。
(2)不管是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光线经透镜后，折射光线的传播方向不变。
(3)过焦点(或延长线过焦点)的光线经透镜后，折射光线平行于主光轴。
【典例2】完成下列光路图。
随堂练习
知识点一　凸透镜和凹透镜
1．晋代张华的《博物志》中有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”下列透镜中符合冰透镜特点的是________(填字母)。
　　　　　
知识点二　透镜对光的作用
2．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是(　)
　　
A．甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜
B．乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜
C．甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜
D．乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜
3．在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。
知识点三　焦点和焦距
4.如图所示，某同学将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动白纸，在距透镜10 cm时白纸上出现一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距是________cm。换成凹透镜再做这个实验，在纸上________(选填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑。
基础巩固
1．(古代典籍)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。下列关于“水晶饼”利用太阳生火的说法正确的是(　)
A．这是光的反射现象
B．“水晶饼”是凹透镜
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．经“水晶饼”的光线，一定是会聚光线
2．凹透镜对光线有________(选填“会聚”或“发散”)作用。如图所示的透镜中，图________是凹透镜(填序号)。
　　　　　　　　　
3．夏天中午室外盆栽的植物叶面上不宜浇水，原因是浇在叶面上的水珠相当于____透镜，它对直射的太阳光有________作用，会把叶子烧出斑点。
4．(情境运用)在一档野外生存探险节目中，探险者利用一个装水的气球成功将干燥的树叶点燃。这是由于装水的气球对太阳光有________作用。在调整水球的位置时，应使__________位于树叶处。
5．画出折射光线或入射光线。
能力达标
6.如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构，说法正确的是(　)
A．魔术箱内一定有三块平面镜
B．遮光板插入窄缝的高度等于魔术箱的高度
C．激光束的传播方向在魔术箱内可能改变4次
D．魔术箱左右两侧的小孔一定要在同一水平高度
7.如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照射，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较____(选填“亮”或“暗”)，这是因为空气泡与周围水组成________透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被________(选填“会聚”或“发散”)。
8．利用太阳光测量凸透镜焦距时，小红将凸透镜正对太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。小红推断，凸透镜的焦距一定大于L。
(1)你认为小红的推断________(选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了检验小红的推断是否正确，你下一步的实验操作是_____________________________________________________________________
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