5.1 透鏡-2023-2024學(xué)年八年級物理上冊舉一反三系列（解析版）（人教版）

5.1透鏡（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識透鏡以及透鏡的分類；2.知道凸透鏡的光心、焦點和焦距；3.了解透鏡對光的作用；4.掌握透鏡的三條主要光線。要點一透鏡分類與透鏡對光的作用知識點一、透鏡1.透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個表面是球面的一部分，對光起折射作用的光學(xué)元件。2.透鏡的類型：（1）凸透鏡：邊緣薄，中央厚。（圖甲）（2）凹透鏡：邊緣厚，中央薄。（圖乙）

3.主光軸和光心：概念定義圖示主光軸通過透鏡的兩個球面球心的直線叫主光軸。光心主光軸上有個特殊的點，通過它的光傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心）要點詮釋：1.凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹脂、有機(jī)玻璃等。2.透鏡是一種模型，常見的物體如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個透鏡。知識點二、透鏡對光的作用1.凸透鏡：對光有會聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，厚的一端相對）2.凹透鏡：對光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，薄的一端相對）要點詮釋：1.凸透鏡對光線具有會聚作用，但并不是說通過凸透鏡后的光束一定會聚在一點，或一定是一束會聚光束，因為會聚是相對于不發(fā)生折射時的光線來說的。2.凹透鏡對光線具有發(fā)散作用，但并不是說通過凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的，或延長不相交，因為發(fā)散是相對于不發(fā)生折射時的光線來說的?！纠浚?023·濟(jì)寧）有些人的眼睛只能看清遠(yuǎn)處的物體，而不能看清近處的物體，這樣的眼睛需佩戴______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）矯正。這種透鏡對光有______作用。【答案】①.凸透鏡；②.會聚。【解析】[1][2]眼睛只能看清遠(yuǎn)處的物體，而不能看清近處的物體，平行光線進(jìn)入眼睛，經(jīng)過晶狀體折射后在視網(wǎng)膜后面成像，當(dāng)物距變大時像距減小就能看清楚，這是遠(yuǎn)視眼，需要佩戴凸透鏡來矯正。因為凸透鏡對光有會聚的作用，可以使光線進(jìn)入晶狀體后縮小折射范圍，使像可以剛好成在視網(wǎng)膜上?！咀兪?】（2023·重慶B）請根據(jù)畫出光線，在答圖中虛線框內(nèi)畫出一個適當(dāng)?shù)耐哥R?！窘馕觥科叫械墓饩€經(jīng)透鏡折射后變得發(fā)散，因此該透鏡起發(fā)散作用，為凹透鏡，如下圖所示【變式2】《森林保護(hù)法》中規(guī)定，禁止在森林里丟棄空罐頭和空瓶子，這主要是為了防止（）。A．污染環(huán)境B．行人受傷C．引起山火D．動物死亡【答案】C。【解析】空瓶子中如果灌入雨水形成一個凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，會聚點，溫度比較高，容易引燃干樹葉等，引起火災(zāi)?！咀兪?】凸透鏡對光線有作用，所以又稱為透鏡；凹透鏡對光線有作用，所以又稱為透鏡。【答案】會聚；會聚；發(fā)散；發(fā)散?！窘馕觥客雇哥R對光線有會聚作用，凸透鏡能使會聚的光線提前會聚，能使平行光線會聚成一點，能使發(fā)散的光線會聚成點，或稱為平行光，或變?yōu)楣饴氛墓饴罚酝雇哥R又稱為會聚透鏡；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，凹透鏡能使會聚的光線錯后會聚，能使平行光線發(fā)散，能使發(fā)散的光線光路更寬，所以凹透鏡又稱發(fā)散透鏡。要點二透鏡的光路與三條主要光線知識點三、焦點和焦距1.焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用“F”表示。2.虛焦點：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)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，所以叫虛焦點。3.焦距：焦點到光心的距離叫焦距，用“f”表示。要點詮釋：1.凸透鏡有兩個焦點，并且關(guān)于光心對稱；凹透鏡有兩個虛焦點，關(guān)于光心對稱。2.凸透鏡的焦距f的大小表示其會聚能力的強(qiáng)弱，f越小，對光的會聚能力越強(qiáng)；凹透鏡焦距f的大小表示其發(fā)散能力的強(qiáng)弱，f越小，對光的發(fā)散能力越強(qiáng)。3.由于光路可逆，若把光源放在焦點上，光源射向透鏡的光，經(jīng)凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄?，因此利用凸透鏡可產(chǎn)生平行光。4.凸透鏡、凹透鏡與凸面鏡凹面鏡的區(qū)別：種類符號原理對光線的作用凸透鏡光的折射，光穿過凸透鏡向較厚的一端偏折。會聚凸面鏡光的反射，光不能穿過凸面鏡，通過凸面鏡可以觀察到更大的范圍。發(fā)散凹透鏡光的折射，光穿過凹透鏡向較厚的一端偏折。發(fā)散凹面鏡光的反射，光不能穿過凹面鏡，可以把平行光會聚到一點上。會聚知識點四、三條特殊光線凸透鏡通過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變通過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點凹透鏡通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變射向凹透鏡的光線如果其延長線通過虛焦點，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點【例】（2023·蘭州）請畫出由點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后的折射光線?！窘馕觥窟^光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點。如圖所示【變式1】（2023·深圳）畫出兩條光線經(jīng)透鏡折射后的光路?！窘馕觥坑捎谕雇哥R能將平行光會聚到焦點上，所以平行于主光軸的光，經(jīng)過凸透鏡折射，經(jīng)過焦點；經(jīng)過光心的光，不發(fā)生折射，沿原來的傳播方向傳播，如下圖所示：【變式2】（2023·恩施）如圖，一束光經(jīng)平面鏡反射后，平行凹透鏡的主光軸射向透鏡，請畫出平面鏡和經(jīng)過凹透鏡后的折射光線。【解析】畫出入射光線和反射光線的夾角平分線，與平分線垂直的位置是平面鏡的位置，平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散射出，其折射光線的反向