八年级物理上册4.2透镜讲义苏科版

第四章光的折射透镜二、透镜认识凸透镜和凹透镜内容举例及说明透镜的意义至少有一个外表面是球面的一部分的透明光学元件老花镜和近视镜的镜片都是透镜透镜的分类凸透镜中间厚、边缘薄凹透镜中间薄、边缘厚内容举例及说明透镜的光心透镜主轴上有一个特殊的点，凡是通过该点的光线，其传播方向都不变，这一点叫光心，用O表示透镜的主光轴透镜上通过两个球面球心的直线(CC′)叫作透镜的主光轴，简称主轴内容举例及说明知识解读中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜凸透镜中间厚、边缘薄；凹透镜中间薄、边缘厚例1如图4-2-1所示，属于凹透镜的是（）图4-2-1

解析：由图可知，中间比边缘厚的是A、C、D选项中的透镜，所以它们是凸透镜;中间比边缘薄的是B选项中的透镜，所以它是凹透镜.故选B.

答案：BB判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：①摸一摸：中间厚、边缘薄的是凸透镜，反之为凹透镜；②看一看：对光有会聚作用的是凸透镜，对光有发散作用的是凹透镜；③用一用：能起放大作用的是凸透镜，否则是凹透镜.透镜的焦点和焦距（1）焦点和焦距内容图示及说明焦点凸透镜凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点为凸透镜的焦点，常用字母F表示凸透镜的焦点是由实际光线会聚而成的，称为实焦点，一个凸透镜有两个实焦点（左、右侧各一个）内容图示及说明焦点凹透镜凹透镜能使平行于主光轴的光发散，发散后的折射光线的反向延长线的交点为凹透镜的焦点，常用字母F表示凹透镜的焦点不是由实际光线会聚而成的，而是由折射光线的反向延长线会聚而成的，称为虚焦点，一个凹透镜有两个虚焦点（左、右侧各一个）内容图示及说明焦距焦点到光心的距离为焦距，常用字母f表示一般情况下，两个面都是球面的透镜，我们可以认为左右两侧的焦距是相等的量测凸透镜焦距的方法（1）平行光聚焦法：让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小最亮，用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距；内容图示及说明测量凸透镜焦距的方法（2）平行光线法：将小灯泡与凸透镜光心放在同一高度上，来回调节两者之间的距离，直到在透镜另一侧得到一束平行光，则小灯泡的位置即为该凸透镜的焦点位置，用刻度尺测出小灯泡到凸透镜光心的距离即为焦距知识解读凸透镜的焦点为实焦点，凹透镜的焦点为虚焦点凸透镜的焦点和焦距凹透镜的焦点和焦距平行光聚焦法（1）不同凸透镜的焦距不同，凸透镜的焦距决定了凸透镜对光的偏折程度，焦距越小，光通过凸透镜后的偏折程度越大.（2）由光路可逆知，把光源放在凸透镜的焦点上，光源射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光.例2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,这时光斑到凸透镜光心的距离为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lB.一定等于lC.一定大于lD.可能小于l，也可能大于l图4-2-2A解析：由于光斑到凸透镜的距离为l时，即像距为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的，所以该凸透镜的焦距f≠l；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于l，故B、C、D错误，A正确.

答案：A（2）过透镜的三条特殊光线内容项目种类入射光线折射光线图示凸透镜平行于主光轴经过另一侧的实焦点经过焦点或从焦点发出平行于主光轴内容项目种类入射光线折射光线图示凸透镜经过光心传播方向不变凹透镜平行于主光轴反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点内容项目种类入射光线折射光线图示凹透镜延长线经过凹透镜另一侧的焦点平行于主光轴经过光心传播方向不变内容项目种类入射光线折射光线图示知识解读（1）经过透镜光心的光线传播方向不变；（2）平行于凸（或凹）透镜主光轴的光线，其折射光线（或折射光线的反向延长线）会聚于焦点；（3）经过（或射向）透镜焦点的光线，其折射光线平行于透镜主光轴例3（陕西蓝田模拟）画出图4-2-3中所给光线的折射光线或入射光线.三条特殊光线的光路图4-2-3解析：如题图所示，A中根据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作出对应的折射光线；B中根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点作出折射光线；C中根据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作出入射光线；D中根据过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变作出对应的入射光线.如图4-2-4所示.

答案：如图4-2-4所示图4-2-4凹透镜三条特殊光线为“延长线过另一侧焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线”，凸透镜的三条特殊光线为“通过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线”，依据它们各自对应的关系便可画出入射光线或者折射光线.透镜对光的作用凸透镜凹透镜作用对光有会聚作用对光有发散作用图示实质透镜对光的作用是由光通过它两侧的表面时发生两次折射造成的，如右图所示，光偏向透镜的底面凸透镜凹透镜知识解读（1）凸透镜和凹透镜都可近似看成是玻璃三棱镜和玻璃块的组合；（2）凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又被称为会聚透镜；（3）凹透镜对光有发散作用，凹透镜又被称为发散透镜图4-2-5例4（江苏淮安模拟）如图4-2-5所示，凸透镜和凹透镜的分割表明，两者都可以看成是由一些__________的棱镜组成；由于其组合方式的不同，导致平行光线通过凸透镜后将会___________，通过凹透镜后将会_____________.形状相似会聚一点发散开来解析：凸透镜和凹透镜的分割表明，两者都可以看成是由一些形状相似的棱镜组成.凸透镜对光有会聚作用，凸透镜能使会聚的光线提前会聚，能使平行光线会聚成点，能使发散的光线会聚成平行光或变为光路窄的光路，所以凸透镜又被称为会聚透镜.凹透镜对光有发散作用，能使平行光线发散，能使发散的光线光路更宽，所以凹透镜又被称为发散透镜.

答案：形状相似会聚一点发散开来解题时要正确理解会聚和发散的含义，会聚是指折射光线相对于入射光线而言更加靠近主光轴，发散是指折射光线相对于入射光线而言更远离主光轴.不能正确区分会聚与发散例5（陕西延安期末）如图4-2-6所示方框内各放置一个透镜，远处发出的两束光通过透镜前后的方向，则以下判断中正确的是（）A.a为凸透镜,b为凹透镜B.a、b都为凸透镜C.a为凹透镜，b为凸透镜D.a、b都为凹透镜图4-2-6D解析：由于凹透镜对光有发散作用，所以两个图中都是凹透镜.故选D.

答案：D

错解：A

注意：本题考查了透镜对光的折射作用.注意凹透镜对光的发散作用是与光原来的传播方向相比较而言的，a图中光的会聚点比原来光的会聚点更远离透镜，故a图中的透镜对光起发散作用.题型一凸透镜和凹透镜例6（山西临汾月考）如图4-2-7所示的4个透镜中，属于凸透镜的有（）图4-2-7A.1个B.2个C.3个D.4个C解析：甲透镜中间比边缘厚，所以甲是凸透镜；乙透镜中间比边缘薄，所以乙是凹透镜；丙透镜中间比边缘厚，所以丙是凸透镜；丁透镜中间比边缘厚，所以丙是凸透镜.综合所述，属于凸透镜的有3个,故选C.

答案：C题型二透镜对光的作用例7下列关于透镜的说法正确的是（）A.凸透镜对光有发散作用，凹透镜对光有会聚作用B.凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强C.任何光经过凸透镜折射后都能会聚于一点D.凹透镜只对平行于主光轴的光具有发散作用B解析：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；凸透镜的焦距越小，说明其对光的会聚作用越强，故B正确；只有平行于主光轴的光经凸透镜折射后才过焦点，故C错误；凹透镜可使光发散，而不是只对平行于主光轴的光具有发散作用，故D错误.

答案：B

题型三有关透镜的作图例8（湖南永州中考）如图4-2-8所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线.图4-2-8解析：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，如图4-2-9所示.

答案：如图4-2-9所示图4-2-9题型四凸透镜的应用例9如图4-2-10所示，一张塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，则下列说法正确的是（）A.起凸透镜作用的应是塑料薄膜B.透镜都是由固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用C.水和塑料薄膜共同起凹透镜作用D.薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰好在干草处，干草有可能燃烧D图4-2-10解析：薄膜上的积水中间厚、边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射，如果干草恰好在凸透镜的焦点处，则干草有可能燃烧.故选D.

答案：D例10（湖北咸宁期末）不同凸透镜对光的折射程度是不同的，即每个凸透镜的焦距不一定是相同的.（1）请你猜想与凸透镜焦距有关的因素：________________________________________（写出一个即可）.（2）某同学用两个凸起程度一样，横截面积不同的凸透镜会聚太阳光，测量的会聚点到光心的长度都是10cm.由此可知凸透镜的焦距与_____________________________无关.凸透镜的凸起程度凸透镜的横截面积（3）某同学用两个横截面积相同，但凸起程度不同的凸透镜会聚太阳光，测量较凸的凸透镜会聚点到光心的长度是5cm，而较平的凸透镜会聚点到光心的长度是8cm.你的推测是________________________________________________________________________.

解析：（1）第(2)问是探究凸透镜的焦距与横截面积的关系，第(3)问是探究凸透镜的焦距与凸起程度的关系，由此可猜想凸透镜焦距可能跟凸透镜的凸起程度有关.（2）控制凸透镜的制作材料、凸起程度相同，而横截面积不同，测量出凸透镜的焦距相同，说明凸透镜的焦距与凸透镜的横截面积无关.凸透镜的焦距与凸透镜的凸起程度有关，凸起程度越大，焦距越小（3）控制凸透镜的制作材料、横截面积相同，但凸起程度不同，测量较凸的凸透镜的焦距为5cm，较平的凸透镜的焦距为8cm，由此得出：凸透镜的焦距与凸透镜的凸起程度有关，凸起程度越大，焦距越小.

答案：（1）凸透镜的凸起程度（2）凸透镜的横截面积（3）凸透镜的焦距与凸透镜的凸起程度有关，凸起程度越大，焦距越小知识链接（1）辨别凸透镜和凹透镜的方法①方法一：观察法,观察一下，中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜（不提倡用手摸，可直接观察）.②方法二：阳光聚焦法,将透镜正对着太阳光移动，另一侧能得到最小、最亮的点，说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜.③方法三：放大镜法,把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，能起缩小作用的是凹透镜.（2）测量凸透镜焦距的方法①阳光聚焦法：详见知识点2.②放大镜法：把放大镜放在课本上，使放大镜逐渐远离课本，当课本上的字看不清时，此时放大镜到课本的距离是凸透镜的焦距.解读中考：本节知识在中考中的考查重点是透镜及其分类、辨别凸透镜和凹透镜的方法、凸透镜