第17讲 透镜-新八年级物理暑假讲义（苏科版）（学生版）

第17讲透镜[学习目标]知道凸透镜和凹透镜的定义；知道凸透镜的光心、焦点和焦距；理解凸透镜和凹透镜对光线的作用；掌握三条特殊光线，经凸透镜或凹透镜折射后的传播方向。透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的制成的。透镜与面镜区别：面镜利用光的成像，透镜利用光的成像；透镜成像遵循光的，面镜成像遵循光的。透镜分类：透镜分为和。：中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)：中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)透镜光路基本概念：图(1)是透镜光路示意图。过透镜两个球面球心的直线叫(主轴)，用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。a.凸透镜光路b.凹透镜光路图(1)透镜光路示意图平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图(2)a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其会交于一点，这是凹透镜的焦点(虚焦点)，如图(2)b所示。a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图(2)透镜光路概念焦点到光心的距离，焦距用“f”表示，图(1)中就是“OF”之间的距离。都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。物体到光心的距离叫，用“u”表示。像到光心的距离叫，用“v”表示。透镜的三条特殊光线过光心的光线，经透镜折射后传播方向，如图(3)所示。图(3)过光心的光线平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过，如图(4)所示。图(4)平行于主轴的光线经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于，如图(5)所示。图(5)过焦点的光线透镜的作用：凸透镜有光线作用，所以凸透镜也叫；凹透镜有光线作用，所以凹透镜也叫。要点一、透镜透镜：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。透镜的类型：凸透镜：边缘薄，中央厚。（图甲）凹透镜：边缘厚，中央薄。（图乙）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）要点二、透镜对光的作用凸透镜：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）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）

要点三、焦点和焦距焦点：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。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。焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“”表示。要点四、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知识点一：透镜【探究重点】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。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。【例题精讲】(2020•淮安)将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个()。A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜【巩固训练】给你一个透镜，不知道是凸透镜还是凹透镜，请你简要写出二种判断方法．知识点二：透镜对光的作用【探究重点】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。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。【例题精讲】(2020·恩施)将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于______，可会聚太阳光引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成的______的虚像(具体描述像的性质)；如果想让看到的字再变大点，应让水滴______(选填“靠近字、远离字”或“面积增大”)。【巩固训练】关于凸透镜对光的作用，下面说法中正确的是(C)A．光通过凸透镜后会变成平行光B．只对平行光有会聚作用C．对任何光都有会聚作用D．对不平行的光有发散作用知识点三：焦点与焦距【探究重点】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。凸透镜的焦距的大小表示其会聚能力的强弱，越小，对光的会聚能力越强；凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，越小，对光的发散能力越强。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。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【例题精讲】(2019·上海市培华学校初二期中)户外的探照灯主要由凸透镜和光源组成的。如果要产生如图所示的平行光，光源应放在凸透镜的A．焦点处 B．二倍焦距处C．一倍焦距以内 D．二倍焦距以外【巩固训练】如图所示，将凸透镜正对太阳光，其正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，对于该凸透镜的焦距与距离大小关系的说法中正确的是()A．L等于f B．L一定大于fC．L一定小于f D．L可能大于f，L也可能小于f知识点四：三条特殊光线【探究重点】注意光路可逆的应用注意凹透镜的特殊光线（很容易记错）注意善用凸透镜的符号去作图【例题精讲】(2021·安徽中考真题)如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。【巩固训练】在图a和图b中画出对应的入射或折射光线；在图c和图d中恰当的位置添上凸透镜或凹透镜，并完成光路．下列透镜中，对光有会聚作用的有(C)A．一种 B．两种 C．三种 D．四种(2020·咸宁)关于常见的光学仪器，下列说法正确的是()。A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显；B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜；C．想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜；D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点(2020哈尔滨模拟)如图光线经过一个光学元件后传播方向发生了改变，则虚线框内的光学元件是()A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．潜望镜截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示．则这个玻璃体()A．可以看做两块凹透镜 B．可以看做一块凸透镜C．对图示光束具有发散作用 D．对图示光束具有汇聚作用(2019云南模拟题)如图是四个透镜实物图，属于凹透镜的是()ABCD(2021·四川凉山彝族自治州)请在下图的方框内画出合适的光学元件。______、______(2019吉林模拟题)在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个(选填“凸透镜”或“凹透镜”)，太阳出来后，它对光线有作用，可能会引起森林火灾。(2021·广西贵港市)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。(F为焦点)4.(2019内蒙古通辽)如图，一束光线经凹透镜折射后，射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：(1)射向凹透镜的入射光线；(2)经平面镜的反射光线。(2021·广东中考真题)如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。①根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像A′的大致位置；②借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像A′的确切位置，保留作图痕迹。(2020大连模拟)如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中是凸透镜的是________；是凹透镜的是________。（填序号）某同学把一个凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，适当调整位置后，在白纸上出现一个很小很亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为cm．香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的是（）A.B.C.D.(2019·江苏盐城)小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是A． B．C． D．(2019•济宁)平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：①都能改变光的传播方向；②只有平面镜能成虚像；③凸透镜既能成实像也能成虚像；④只有凹透镜能矫正视力；⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中，完全正确的是()A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③⑤如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（）A.aB.b、dC.cD.a、b、c、d(2019•眉山)如图所示，ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S′是光源S在平面镜中的像。请画出：(1)光源S的位置；(2)光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。如图所示，对光有发散作用的透镜是（）。A．B．C．D．（2019·武威）如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线。（2019·湘西土家族苗族自治州）某同学把一个凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，适当调整位置后，在白纸上出现一个很小很亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为________cm。(2020·四川眉山)如图所示，探究凸透镜成像时，F是凸透镜的焦点，S是蜡烛火焰上的一点，试作出S的像。(2020·辽宁省营口市)如图所示，水平放置的凹透镜，F是它的焦点，光线a经回透镜折射后，再经平面镜反射，以图示的角度射到竖直放置的屏幕上。请在图中确定平面镜的位置，完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小。完成图中的光路。(2019山东省东营)根据入射光线和折射光线，请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。(2020·湖南郴州)画出经过凹透镜后的折射光线。(2020•广西)请在图中根据入射光线画出相对应的折射光线。(2021·云南昆明市)如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于点。现有一条光线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在图2的四种表示中，正确的是()。A．甲 B．乙 C．丙 D．丁小明同学在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶。他想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会引发森林火灾，于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。下雨使得瓶中进水可能引起火灾的主要原因是（）A.盛有水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用B.盛有水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜，对太阳光有发散作用C.盛有水的透明塑料瓶相当于一个凹透镜，对太阳光有会聚作用D.盛有水的透明塑料瓶相当于一个凹透镜，对太阳光有发散作用如图为光线经过透镜光路图，其中错误的是（）（填序号）．A.B.C.D.(2019·湖北十堰)下列关于光学知识的说法正确的是()A．近视眼患者需佩戴凸透镜镜片的眼镜B．“皮影戏”是光沿直线传播的应用C．光从空气射入水中时，传播速度会变大D．红外线能识别钞票真伪（2019·四川德阳）请画出图中两条入射光线对应的出射光线。(2020•泉州模拟)画出两条光线经过凸透镜后的光路。（2019·辽宁营口）如图所示，A、B是发光点S发出的经平面镜反射后的两条反射光线，请你画出：（1）发光点S的位置；（2）A、B两条光线通过凹透镜的折射光线。(2020·吉林省长春市中考模拟四)请画出如图光线经过透镜的光路图。(2020年孝感市)如图所示，SC、SD为点燃的蜡烛发出的两条光线，光线SC平行于凸透镜的主光轴，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点：光线SD斜射到平面镜上。请画出：①光线SC经过凸透镜折射后的光线；②光线SD经过平面镜反射后的光线。(2019•孝感)如图所示，凸透镜斜放，其主光轴与水平成45°角，F是焦点。一条入射光线，经过凸透镜折射后，入射到水平放置的平面镜上被反射，已知折射光线BO与水平成45°角，请完成光路图，画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的