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第15课透镜

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01

预习导学

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）

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。

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：

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。

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“”表示。

要点：

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。

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。

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

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

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02

考点分类

考点1：透镜的有关概念及分类

1．如图所示，属于凹透镜的是（）

A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥

【答案】D

【解析】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，图中②④⑥为凹透镜，①③⑤为凸透镜，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

2．关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（）

A．凸透镜有两个实焦点

B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距

C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点

D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴

【答案】B

【解析】AC．平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于一点，这个点是实际光线会聚而成，因此是实焦点，凸透镜左右两侧各有一个实焦点。故AC正确，AC不符合题意；

B．凸透镜中心到焦点的距离称为焦距。故B错误，B符合题意；

D．平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于焦点处，根据光路是可逆的，若把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴。故D正确，D不符合题意。

故选B。

3．关于透镜，下列说法中正确的是

A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点

B．凸透镜对光线有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点

C．凸透镜只对平行光有会聚作用

D．经过凹透镜的两条光线不可能相交

【答案】A

【解析】A、凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故A正确;

B、凸透镜对光有会聚作用，但通过凸透镜的光不一定会聚在焦点上，故B错误；

C、凸透镜对光有会聚作用，不单指对平行光，故C错误；

D、凹透镜对光线有发散作用，会聚光线经过凹透镜折射后，一定变得比折射前发散，会出现三种情况：还是会聚光束，能相交一点，但是会聚程度明显减弱，②变成平行光线，这是折射前射向凹透镜焦点的光线，是一种特殊情况；③变成发散光束，这种情况下凹透镜对