5.1 透镜-2023-2024学年八年级物理上册举一反三系列（解析版）（人教版）

5.1透镜（解析版）本节学习目标1.认识透镜以及透镜的分类；2.知道凸透镜的光心、焦点和焦距；3.了解透镜对光的作用；4.掌握透镜的三条主要光线。要点一透镜分类与透镜对光的作用知识点一、透镜1.透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。2.透镜的类型：（1）凸透镜：边缘薄，中央厚。（图甲）（2）凹透镜：边缘厚，中央薄。（图乙）

3.主光轴和光心：概念定义图示主光轴通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴。光心主光轴上有个特殊的点，通过它的光传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）要点诠释：1.凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。2.透镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。知识点二、透镜对光的作用1.凸透镜：对光有会聚作用。（如图所示，凸透镜相当于两个三棱镜组合，厚的一端相对）2.凹透镜：对光有发散作用。（如图所示，凹透镜相当于两个三棱镜组合，薄的一端相对）要点诠释：1.凸透镜对光线具有会聚作用，但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点，或一定是一束会聚光束，因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的。2.凹透镜对光线具有发散作用，但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的，或延长不相交，因为发散是相对于不发生折射时的光线来说的。【例】（2023·济宁）有些人的眼睛只能看清远处的物体，而不能看清近处的物体，这样的眼睛需佩戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正。这种透镜对光有______作用。【答案】①.凸透镜；②.会聚。【解析】[1][2]眼睛只能看清远处的物体，而不能看清近处的物体，平行光线进入眼睛，经过晶状体折射后在视网膜后面成像，当物距变大时像距减小就能看清楚，这是远视眼，需要佩戴凸透镜来矫正。因为凸透镜对光有会聚的作用，可以使光线进入晶状体后缩小折射范围，使像可以刚好成在视网膜上。【变式1】（2023·重庆B）请根据画出光线，在答图中虚线框内画出一个适当的透镜。【解析】平行的光线经透镜折射后变得发散，因此该透镜起发散作用，为凹透镜，如下图所示【变式2】《森林保护法》中规定，禁止在森林里丢弃空罐头和空瓶子，这主要是为了防止（）。A．污染环境B．行人受伤C．引起山火D．动物死亡【答案】C。【解析】空瓶子中如果灌入雨水形成一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会聚点，温度比较高，容易引燃干树叶等，引起火灾。【变式3】凸透镜对光线有作用，所以又称为透镜；凹透镜对光线有作用，所以又称为透镜。【答案】会聚；会聚；发散；发散。【解析】凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜能使会聚的光线提前会聚，能使平行光线会聚成一点，能使发散的光线会聚成点，或称为平行光，或变为光路窄的光路，所以凸透镜又称为会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，凹透镜能使会聚的光线错后会聚，能使平行光线发散，能使发散的光线光路更宽，所以凹透镜又称发散透镜。要点二透镜的光路与三条主要光线知识点三、焦点和焦距1.焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。2.虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。3.焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。要点诠释：1.凸透镜有两个焦点，并且关于光心对称；凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。2.凸透镜的焦距f的大小表示其会聚能力的强弱，f越小，对光的会聚能力越强；凹透镜焦距f的大小表示其发散能力的强弱，f越小，对光的发散能力越强。3.由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。4.凸透镜、凹透镜与凸面镜凹面镜的区别：种类符号原理对光线的作用凸透镜光的折射，光穿过凸透镜向较厚的一端偏折。会聚凸面镜光的反射，光不能穿过凸面镜，通过凸面镜可以观察到更大的范围。发散凹透镜光的折射，光穿过凹透镜向较厚的一端偏折。发散凹面镜光的反射，光不能穿过凹面镜，可以把平行光会聚到一点上。会聚知识点四、三条特殊光线凸透镜通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点凹透镜通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴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焦点【例】（2023·兰州）请画出由点发出的光经过凸透镜后的折射光线。【解析】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。如图所示【变式1】（2023·深圳）画出两条光线经透镜折射后的光路。【解析】由于凸透镜能将平行光会聚到焦点上，所以平行于主光轴的光，经过凸透镜折射，经过焦点；经过光心的光，不发生折射，沿原来的传播方向传播，如下图所示：【变式2】（2023·恩施）如图，一束光经平面镜反射后，平行凹透镜的主光轴射向透镜，请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。【解析】画出入射光线和反射光线的夹角平分线，与平分线垂直的位置是平面镜的位置，平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散射出，其折射光线的反向