资源简介

第1节　透镜
学习目标
1. 知道凸透镜（中间厚边缘薄）和凹透镜（中间薄边缘厚）的结构特征，能辨别凸凹透镜；
2. 理解凸透镜对光的会聚作用、凹透镜对光的发散作用，知道透镜的焦点和焦距；
3. 掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线（平行光、过光心、过焦点）的作图方法；
4. 能根据折射光线的变化判断透镜类型，会用凸透镜会聚作用解释生活现象。
课前·自主预习
一、凸透镜和凹透镜
阅读教材,完成下列问题:
分别拿来平光镜、近视镜和老花镜各一副,用擦镜纸垫着触摸镜片,会发现平光镜各处厚薄__________;近视镜的镜片中间________、边缘________,这样的镜片是________;老花镜的镜片中间________、边缘________,这样的镜片是________。
二、透镜对光的作用
阅读教材,完成下列问题。
将放大镜对着太阳,在地面上放一张白纸,让太阳光通过放大镜照在白纸上,移动放大镜,在白纸上会看到一个明亮的光斑。
1.放大镜是凸透镜,上述现象说明凸透镜对光有________作用,因此,凸透镜又叫作________。
2.将放大镜换成近视镜,________(选填“会”或“不会”)出现同样的现象。凹透镜对光有________作用,所以,凹透镜又叫作________。
三、认识焦点和焦距
阅读教材,完成下列问题。
1.凸透镜有__________个焦点。
2.凸透镜两侧的焦距大小相等吗
课堂·互动理解
一、正确理解透镜对光的作用
1.凸透镜对光有会聚作用,是指折射光线相对于入射光线更靠近主光轴了。
2.凹透镜对光有发散作用,是指折射光线相对于入射光线更远离主光轴了。
跟踪练习1
在图中甲、乙虚线方框内各放置一个透镜,两束光通过透镜前后的方向如图所示,则(　　)
A.图甲中放凸透镜,图乙中放凹透镜
B.图甲中放凹透镜,图乙中放凸透镜
C.图甲、图乙虚线方框中都放凸透镜
D.图甲、图乙虚线方框中都放凹透镜
二、透镜的焦点、焦距及透镜的特殊光线
1.焦点和焦距。
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。
凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫作凸透镜的焦点,用字母“F”表示。凸透镜两侧各有一个焦点且对称。焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距,用字母“f”表示。凸透镜两侧的焦距相等。
平行光线经过凹透镜后变得发散。这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,叫作凹透镜的虚焦点。
2.透镜的特殊光线。
(1)凸透镜
①跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后通过焦点。
②通过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。
③通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
(2)凹透镜
①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虚焦点。
②通过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不变。
③射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点,则该光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。
跟踪练习2
下图是射入凸透镜的两条光线,请画出它们的折射光线。
【点拨】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
课后·知能演练
基础巩固
1.下图中属于凸透镜的是(　　)
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
2.(2025·宁夏中考)在森林中游玩时,不能随意丢弃饮料瓶,饮料瓶中若有水,则经太阳照射可能引发火灾。下列光路图能解释火灾成因的是(　　)
3.请在图中画出经过透镜后的两条光线并标明方向。
能力提升
4.(多选)如图所示,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3 cm和5 cm,跟主光轴平行的光分别射向甲、乙两个凸透镜,则下列说法正确的是(　　)
A.平行光经过甲、乙凸透镜后都会聚于各自的焦点处
B.甲凸透镜焦点到光心的距离小于乙凸透镜焦点到光心的距离
C.乙凸透镜的折光能力比甲凸透镜的强
D.甲凸透镜焦点到光心的距离大于乙凸透镜焦点到光心的距离
5.夏天的中午,不宜往阳光下的花木上洒水。如果这时候洒水,那么待水蒸发后,原来叶片上附着水珠的地方,会出现枯黄色的烫伤斑点。其原因是(　　)
A.水滴蒸发,带走叶片的热量
B.透明的水滴更容易让阳光透射到叶片上
C.水滴在烈日照射下,温度升得很高,使叶片上有水滴的地方烧焦
D.水滴好似凸透镜,使阳光会聚,叶片上有水滴的地方被烧焦
思维拓展
6.在一个阳光明媚的中午,小明和小薇想利用太阳光测量一个凸透镜的焦距,于是找来了一个凸透镜和一张白纸,请帮他们设计一个测量透镜焦距的简易方案,写出实验步骤。
(1)需要添加的器材是___________________________。
(2)实验步骤: ___________________________。
参考答案
课前·自主预习
一、均匀;薄;厚;凹透镜;厚;薄;凸透镜。
二、1.会聚;会聚透镜。2.不会;发散;发散透镜。
三、1.两。2.相等。
课堂·互动理解
跟踪练习1：B。解析:题图甲中,两束会聚光通过透镜后变得平行,方框处应为凹透镜;题图乙中,两束平行光经透镜后变得会聚,方框处应为凸透镜。B符合题意。
跟踪练习2：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
课后练习
1.C　解析:根据图示可知,①③⑤的透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜。故选C。
2.A　解析:饮料瓶中若有水,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,相当于一个水凸透镜,就会将太阳光会聚在焦点上,焦点处的温度极高,有可能会引发火灾,C、D是凹透镜,不符合题意。A中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点,A符合题意。B中,经过焦点的光线经凸透镜后将平行射出,B不符合题意。
3.如图所示
解析:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
4.AB　解析:凸透镜对光有会聚作用,该平行光经过甲、乙凸透镜都会聚于各自的焦点处,故A正确。凸透镜焦点到光心的距离叫焦距,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3 cm和5 cm,说明甲凸透镜焦点到光心的距离小于乙凸透镜焦点到光心的距离,故B正确。凸透镜的焦距越小,折光能力越强,所以乙凸透镜的折光能力比甲凸透镜的弱,故C错误。由题知,甲凸透镜的焦点到光心的距离小于乙凸透镜的焦点到光心的距离,故D错误。
5.D　解析:水滴蒸发,带走叶片的热量,不会出现枯黄色的烫伤斑点;小水珠对光有会聚作用,可以使平行的太阳光会聚在一起,会聚点的温度较高从而使叶片被烫伤。综上分析,选项A、B、C错误,只有选项D正确。
6.(1)刻度尺
(2)①将凸透镜正对着太阳光,把白纸放在凸透镜的下方;②移动凸透镜或白纸,直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑;③用刻度尺测量这个光斑到凸透镜光心的距离,即凸透镜的焦距
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