資源簡介

第1節 透鏡
考點歸納
知識點一、凸透鏡和凹透鏡
1、透鏡：透鏡是利用光的折射來工作的光學元件它是由透明物質(如玻璃、塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形狀可分為兩類：中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡，如圖甲所示；中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡，如圖乙所示。
2、主光軸：通過兩個球面球心的直線叫主光軸，每個透鏡都有一條主光軸，如圖所示。
3、光心：主光軸上有個特殊的點，通過它的光線傳播方向不改變，這個點叫做透鏡的光心，如圖所示，用字母“O”表示，可以認為薄透鏡的光心就在透鏡的中心。
知識點二、透鏡對光的作用（重點）
1、凸透鏡的會聚作用：一束平行于凸透鏡主光軸的光線，經凸透鏡后會聚于焦點，如圖甲所示。可見凸透鏡對光有會聚作用，因此凸透鏡又叫會聚透鏡。由于光路可逆，若把光源放在焦點上，光源射向凸透鏡的光，經凸透鏡折射后將變為平行于主光軸的光，因此利用凸透鏡可產生平行光，如圖乙所示。
甲 乙
2、凹透鏡的發散作用：一束平行于凹透鏡主光軸的光，經凹透鏡折射后發散射出，這些發散光線的反向延長線交于凹透鏡另一側的焦點，如圖甲所示。可見凹透鏡對光有發散作用，所以凹透鏡又叫發散透鏡。由于光路可逆，從凹透鏡一側射向另一側延長線過焦點的光經凹透鏡折射后平行于主光軸射出，如圖乙所示。
甲 乙
注意：會聚作用是指經透鏡折射后的光線相對于入射光線更“靠攏”主光軸，發散作用是指經透鏡折射后的光線相對于入射光線更“遠離”主光軸，不能將會聚理解成會聚于一點。
知識點三、焦點和焦距（重點）
1、焦點：凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這一點叫凸透鏡的焦點，如圖甲所示。凹透鏡能使跟主光軸平行的光線通過凹透鏡后變得發散，且這些發散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點，所以叫凹透鏡的虛焦點，如圖乙所示。透鏡兩側各有一個焦點，且對稱，用字母“F”表示。
焦距：焦點到透鏡光心的距離叫焦距，如圖甲所示，透鏡兩側焦距相等，用字母“”表示。
3、凸透鏡越厚，焦距越小，對光線的會聚作用越強；凸透鏡越薄，焦距越大，對光線的會聚作用越弱。
知識點四、透鏡的三條特殊光線作圖（難點）
三條特殊光線 跟主光軸平行的光線，經凸透鏡折射后過焦點 跟主光軸平行的光線，經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過凹透鏡的虛焦點
通過焦點的光線，經凸透鏡折射后平行于主光軸射出 延長線過焦點的入射光線經凹透鏡折射后平行于主光軸射出
通過光心的光線，經透鏡后傳播方向不變
典題精講
例：如圖所示,F是透鏡的焦點,其中光路圖正確的是(　　)
解析:跟主光軸平行的光線,經凸透鏡折射后,其出射光線經過凸透鏡的焦點,故A選項錯誤;通過凸透鏡焦點的光線,經凸透鏡折射后,其出射光線跟主光軸平行,故B選項錯誤;跟主光軸平行的光線,經凹透鏡折射后,其出射光線的反向延長線通過凹透鏡的虛焦點,故C選項正確;經過凹透鏡虛焦點的光線,經凹透鏡折射后變得更發散,故D選項錯誤。
答案:C
夯實基礎
1.圖所示的幾個透鏡中，屬于凸透鏡的是________；屬于凹透鏡的是________。
2．下列光學元件中對光起發散作用的是：（ ）
A．凸透鏡 B．潛望鏡 C．凹透鏡 D．平面鏡
3．下列對于凸透鏡特點說法中，錯誤的是（ ）
A．中央比邊緣厚 B．兩個焦點與透鏡中心的距離相等
C．有一個實焦點和一個虛焦點 D．把光源放在焦點上可得到平行光線
5.圖乙所示的四個透鏡，要使圖甲的光路圖成立，虛線框內應單獨放入的是（ ）。
A. 1 或 3 B. 2 或 4 C. 1 或 2 D. 3 或 4
6．用＿＿＿＿透鏡會聚太陽光，在＿＿＿＿處可點燃火柴。把光源放在凸透鏡的＿＿＿＿處，通過凸透鏡后會成為一束平行光線。光線射入平面鏡會發生＿＿＿＿現象，光線通過透鏡會發生＿＿＿＿現象。
7．光學器件平面鏡、凹透鏡、凸透鏡中，利用光的反射規律工作的是＿＿＿＿鏡；利用光的折射規律工作的是＿＿＿＿＿＿＿鏡；能會聚太陽光的是＿＿＿＿鏡。沒有焦點的是＿＿＿＿鏡；有實焦點的是＿＿＿＿鏡；有虛焦點的是＿＿＿＿鏡。　
8．一些透鏡的截面如圖5-1-6所示，在這些透鏡中：屬于凸透鏡的是＿＿＿＿，它們的共同特點是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，對光線有＿＿＿＿作用。屬于凹透鏡的是＿＿＿＿，它們的共同特點是＿＿＿＿＿＿＿＿，對光線有_＿＿＿＿作用.
9．平行于主光軸的光經凸透鏡后會聚在＿＿＿＿點，焦距是指＿＿＿＿＿＿＿的距離. 對光起發散作用的光學元件有＿＿＿。
10．如果把很小的點光源放在＿＿＿＿透鏡的＿＿＿＿處，能夠使通過透鏡出射的光變成平行透鏡主軸的光。
11．某同學將一凸透鏡正對著太陽光，在離透鏡15 cm處的紙上形成一個最小的亮斑，這個透鏡的焦距是＿＿＿＿。
12.完成圖中的光路圖
能力突破
1．關于透鏡，下列說法中不正確的是（ ）
A．凸透鏡可以會聚光線 B．凹透鏡可以發散光線
C．凸透鏡和凹透鏡都有兩個焦點 D．光線通過凸透鏡后會聚到主軸上的點一定是焦點
2．為了獲得一束平行光，某班同學提出了以下實驗方法，你認為可行的方法是：（ ）
A．選用凹透鏡，并把一個小燈泡放在凹透鏡的焦點上
B．選用凸透鏡，并把一個小燈泡放在凸透鏡的焦點上
C．選用凹透鏡，并把一個小燈泡放在凹透鏡的二倍焦距處
D．選用凸透鏡，并把一個小燈泡放在凸透鏡的二倍焦距處
3．關于透鏡對光的作用，下列說法中正確的是（ ）
A．凸透鏡只對平行光束有會聚作用 B．凸透鏡對發散光束有會聚作用
C．凹透鏡對發散光束有會聚作用 D．凹透鏡對會聚光束沒有發散作用
5．下列說法正確的是（ ）
A．只有凸透鏡，經過光心的光線方向不改變
B．不論是凸透鏡還是凹透鏡，光線透過他們時，在兩側表面發生了兩次折射形成的
C．凸透鏡對光線有會聚作用，所以通過凸透鏡的光線一定相交于一點
D．凹透鏡對光線有發散作用，所以通過凹透鏡的光線一定是發散開的
6．小明在森林公園的入口處看到一條醒目的標語“禁止在公園內丟棄礦泉水瓶”，這一要求的目的是防止森林火災，其主要原因是：（ ）
A．透明的塑料瓶進水后相當于一個凸透鏡，對光有會聚作用
B．透明的塑料瓶進水后相當于一個凸透鏡，對光有發散作用
C．透明的塑料瓶進水后相當于一個凹透鏡，對光有會聚作用
D．透明的塑料瓶進水后相當于一個凹透鏡，對光有發散作用
7．如圖5-1-3所示是口徑和材料都相同的兩個透鏡，關于它們的焦點和折射光的能力，下列說法中正確的是：（ ）
A．甲的焦距大，甲對光的折射能力強
B．甲的焦距大，乙對光的折射能力強
C．乙的焦距大，甲對光的折射能力強
D.乙的焦距大，甲對光的折射能力強
8．如圖5-1-4所示，一束光線射向O處的光學元件后會聚于主光軸上的S點，取掉光學元件后，光線會聚于S’點，則該鏡一定是（ ）
A．凸鏡 B．凹鏡 C．凸透鏡 D．凹透鏡
9．如圖5-1-5所示，一束光通過放在O處的光學元件后改變了傳播方向．則O處的光學元件（ ）
A．只能是平面鏡 B．只能是凸透鏡
C．只能是凹透鏡 D．平面鏡、凸透鏡、凹透鏡都有可能
10．如圖甲、乙所示，根據圖中入射光線畫出經透鏡折射后的光線。
如圖所示，根據圖中經透鏡折射后的光線畫出入射光線。
12．如圖所示，在方框中，填入適當的光學元件
如圖所示，兩條入射光線分別過凸透鏡的焦點F和光心O，分別畫出經過凸透鏡折射后的光線．
14．如圖所示，SA、SB是光源S發出的兩條光線．其中SA平行于主光軸，SB過左焦點，請畫出這兩條光線通過凸透鏡后出射光線（注意標出箭頭方向）。
15．如圖所示，在圖中畫出光在水中的大致傳播方向，（已知水面與凸透鏡主軸重合）
16.在如圖中，作出光線AB經過凸鏡的折射光線。
17.完成圖中經過凸透鏡后的兩條光線。
18.一家汽車美容店的門口，貼著如圖所示的“愛車小貼士”，這是因為留在車身上的水滴相當于　 　鏡，使太陽光　 　在車身局部形成高溫，導致車漆失去光澤。
19.圖中F為凸透鏡的焦點，請畫出圖中光線的入射光線。
20.如圖是宇航員王亞平太空授課時的一個鏡頭，若她的臉離水球球心的距離是30cm，則該水球的焦距可能是（　　）
　 A． 8cm B． 15cm C． 20cm D． 40cm
21. 如圖所示 ，請在圖中畫出兩束入射光線對應的折射光線．
22. 畫出圖中光線AB的折射光線和光線CD的入射光線．
23.根據入射光線和折射光線，在圖中虛線框內畫出適當類型的透鏡．
24. 某凸透鏡的焦距為10厘米，若物體在光屏上所成的像離該透鏡的距離大于30厘米，則物體離該透鏡距離可能為(　　)
A. 3厘米 B. 13厘米 C. 23厘米 D. 33厘米
25. 如圖所示，請在答題卡上作出兩條入射光線經凹透鏡折射后的折射光線．
26. 如圖所示，a、b是經凸透鏡折射后的兩條光線，請在圖中畫出這兩條光線的入射光線．

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