資源簡介

4.2透鏡 一、知識梳理 1、透鏡分為 透鏡和 透鏡兩種，凸透鏡中間 邊緣 ，凹透鏡中間 邊緣 。 2、凸透鏡對光線有 作用，凹透鏡對光線有 作用。 3、患有近視眼配戴的眼鏡的鏡片是 透鏡；患有老花眼配戴的眼鏡的鏡片是 透鏡。 4、以凸透鏡為例，學(xué)習(xí)透鏡相關(guān)名詞：光心（O）、主光軸、焦點（F）、焦距（f）。 5、與凹透鏡主光軸平行的入射光經(jīng)過凹透鏡后將變成發(fā)散光線，將這些發(fā)散光線反向延長也會交于主光軸上的F點，因此這一交點F叫做凹透鏡的 。 6、測凸透鏡（遠(yuǎn)視眼鏡）的焦距：將凸透鏡 著太陽光，再把一張紙放在它的 ，來回移動，直到紙上的光斑變得 ，測量這個 即為焦距。 7、通過凸透鏡看到近處物體的像是 的；通過凹透鏡看到近處物體的像是 的。 8、通過凸透鏡看到遠(yuǎn)處物體的像是 的，通過凹透鏡看到遠(yuǎn)處物體的像是 的。 9、通過凸透鏡的三條特殊光線：（1）平行主光軸的光透過凸透鏡后一定過 ；（2）從焦點發(fā)出的光透過凸透鏡后，折射光線 ；（3）過透鏡光心的光傳播方向 。 10、通過凹透鏡的三條特殊光線（1）平行主光軸的光透過凹透鏡后折射光線 ；（2）射向凹透鏡異側(cè)虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡后,其折射光線 ；（3）過透鏡光心的光傳播方向 。 二、典型例題 1、如圖，在注有清水的試管內(nèi)留有一稍大的空氣泡，使太陽光的正上方向下照，觀察試管下方的白紙，可以發(fā)現(xiàn)白紙上與空氣泡相對應(yīng)的位置上，有一橢圓黑影，而其他部分竟是一條與試管平行的亮線，則試管充滿水的地方相當(dāng)于 透鏡，而氣泡與周邊的水組成 透鏡。 2、在利用太陽光測量凸透鏡焦距時，小華將凸透鏡正對著太陽，再把一張紙放在它的下方，如圖所示．當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑時，測得這個光斑到凸透鏡的距離為L．小華推斷，凸透鏡的焦距一定大于L．你認(rèn)為小華的推斷 （選填“正確”或“不正確”）．為了檢驗小華的推斷是否正確，可將凸透鏡向下方的紙張慢慢移近，若觀察到紙上呈現(xiàn)的光斑變 （選填“大”或“小”），則他的推斷是正確的． 3、如圖所示，光會聚于b點，在虛線區(qū)域內(nèi)放甲透鏡后，光會聚于主光軸MN上的c點；在虛線區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后，光會聚于主光軸MN上的a點．現(xiàn)小明想進(jìn)一步探究凸透鏡成像的特點，應(yīng)選擇______（甲/乙）透鏡．若在虛線區(qū)域放置一長方體玻璃磚，則光線透過玻璃磚會聚在b點的 （左/右）側(cè)。 4、一束光以45°角照射到平面鏡上如圖所示，請完成圖中的光路。 5、如圖所示，（兩透鏡焦距相同）根據(jù)已知光線畫出原先的入射光線和后來的折射光線。 6、根據(jù)光線通過透鏡前后的方向，在圖虛線框中畫出適當(dāng)類型的透鏡示意圖． 7、某物理學(xué)習(xí)小組，選擇如圖甲所示的四個透鏡進(jìn)行探究實驗（其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成）： （1）為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”，小組同學(xué)應(yīng)選擇圖甲中的 （選填字母序號）兩個凸透鏡做實驗； （2）器材確定后，接著小組同學(xué)讓一束與主光軸平行的光，分別經(jīng)過兩凸透鏡后會聚于焦點處，如圖E、F所示．比較兩次實驗的現(xiàn)象，可以得到的結(jié)論是：凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越 ； （3）如果選擇A、B兩個透鏡，他們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與 的關(guān)系”。 三、課堂練習(xí) 1、關(guān)于凸透鏡，下列說法正確的是（ ） A. 凸透鏡只對平行光有會聚作用 B. 光通過凸透鏡都會變成平行光
C. 中間厚的鏡片是凸透鏡 D. 凸透鏡的焦距越小，它對光的會聚作用越強 2、放在凸透鏡主光軸上焦點F以內(nèi)的光源S發(fā)出的光，通過凸透鏡后 的光路如圖所示，則下列說法正確的是（ ） A. 凸透鏡可以對光線起發(fā)散作用
B. 焦點F是凸透鏡起會聚作用和發(fā)散作用的分界點
C. 該光路可以表示照相機(jī)成像時的情況
D. 通過凸透鏡后的光線發(fā)散程度比原來小，因此凸透鏡的作用是對光線起會聚作用 3、烈日下，不能隨手將裝有水的礦泉水瓶放在窗臺上，否則礦泉水瓶會將強烈的陽光聚焦到物體上，致使物體溫度過高而被點燃導(dǎo)致火災(zāi)。裝有水的礦泉水瓶相當(dāng)于（ ） A. 凸透鏡 B. 凹透鏡 C. 平面鏡 D. 凸面鏡 4、要使光線發(fā)生如圖所示的偏折，提供的光學(xué)元件有平面鏡、凸透鏡和 凹透鏡三種，你認(rèn)為可以實現(xiàn)上述要求的光學(xué)元件有（ ）
A. 一種 B. 二種 C. 三種 D. 無 5、一個透明均勻的玻璃球被摔碎成三部分，下列說法正確的是（ ） A. ①②都是凸透鏡 B. ①③對光具有會聚作用
C. ②③對光具有發(fā)散作用 D. 只有①對光具有會聚作用 6、如圖所示，凸透鏡的主光軸垂直于平面鏡，一束平行于主光軸的光a先后經(jīng)凸透鏡折射和平面鏡反射后，平面鏡前的人看到經(jīng)平面鏡反射后的光束好像是從平面鏡后的P點射出(P點在凸透鏡的主光軸上)．請你找出凸透鏡右側(cè)的焦點F，并完成光線a的光路圖。 7、畫出圖中光的大致傳播方向，（已知水面與凸透鏡主軸重合）。 8、如圖所示，ab是光源S射向平面鏡后的一條反射光線，射向凹透鏡的焦點F.S′是光源S在平面鏡中的像．請畫出：(1)光源S的位置；(2)ab的入射光線；(3)ab經(jīng)凹透鏡的折射光線． 9、小雷對凸透鏡焦距與制成凸透鏡的材料種類、凸透鏡凸起程度的關(guān)系進(jìn)行了探究實驗： （1）他第一次測量焦距的實驗如圖甲所示，則測得的焦距為 cm． （2）由1、2次的實驗可得出的結(jié)論是： ． （3）小雷回想起白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶（如圖乙），受此啟發(fā)，于是他分別用紅光和藍(lán)光來進(jìn)行圖甲的實驗，結(jié)論是：同一凸透鏡， 光入射時焦距小些． 10、如圖所示，虛線框內(nèi)的一透鏡，MN為透鏡的主光軸，O是透鏡光心， a（雙箭頭）和b（單箭頭）是射向透鏡的兩條光線，已知光線a通過透 鏡之后與MN交于P點，光線b通過透鏡之后與MN交于Q點，由圖可知， 該透鏡是 透鏡，距離OP （大于/等于/小于）焦距。 11、通過如圖所示的探究，我們對太陽光有了更多的了解： （1）一束太陽光通過三棱鏡后如圖甲所示，被分解成七種顏色的光，這是光的色散現(xiàn)象，只有用 色光屏（選填“白”或“黑”），我們才能看到七彩光帶． （2）實驗中，彩色光帶B的外側(cè)應(yīng)該是 ，該光最顯著的特性是 ； （3）如圖乙所示，如果分別用紅光和藍(lán)光以平行于主軸的方向照射凸透鏡，之后它們的光路會略有差異，圖中通過b點的光線是 光（選填“紅”或“藍(lán)”）。 12、一個大燒杯倒扣在桌面上，里邊充以煙霧，用手電筒通過杯底自上而下照射，調(diào)節(jié)手電筒的聚光圈，使通過煙霧的光成粗細(xì)均勻的柱形光束（圖甲）： （1）燒杯內(nèi)充以煙霧，是利用了煙塵微粒對光的 （選填“鏡面反射”或“漫反射”）來顯示光通過的路徑，這種研究問題的方法是 法； （2）若在燒杯底上放一個凸透鏡，則觀察到的現(xiàn)象如圖 所示，說明凸透鏡對光有 作用； （3）下表列出的是實驗探究時遇到的一些實際問題，請你把解決問題的方法填寫在表中空格里. 13、在利用太陽光測量凸透鏡的焦距后，小華將凸透鏡正對著太陽，發(fā)現(xiàn)把火柴頭放在凸透鏡焦點處一段時間后，火柴會被點燃．他想進(jìn)一步探究不同的透鏡對火柴的點燃效果有什么不同，和同學(xué)們討論后，他們提出了以下三種猜想： 猜想1：凹透鏡也能點燃火柴； 猜想2：點燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關(guān)； 猜想3：點燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關(guān)． （1）根據(jù)所學(xué)知識，他們經(jīng)過討論，判斷猜想1是錯誤的．你認(rèn)為他們判斷的依據(jù)是 ． （2）為了驗證猜想2是否正確，他們選用直徑相同而焦距不等的凸透鏡進(jìn)行多次實驗，發(fā)現(xiàn)火柴被點燃的時間基本相等．這說明猜想2是 的． （3）請設(shè)計一個簡單實驗，驗證猜想3是否正確，簡述你的實驗方案． 簡要做法： ； 如何判斷： 。

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