课时5.1 透镜【帮课堂】2022-2023学年八年级物理上册同步精品讲义（人教版）

课时5.1 透镜（帮课堂）（解析版） 【学习目标】 1.认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点和焦距； 2.知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用； 3.会画透镜的光路图； 4.会测量凸透镜的焦距。 【知识导图】 【基础知识】 知识点一、凸透镜和凹透镜 1.透镜的概念 透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧以及从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 注意：厚度远小于球面半径的透镜叫薄透镜。我们所研究的透镜均是薄透镜。 2.透镜的分类 种类 概念 图示 实例 凸透镜 中间厚边缘薄的透镜 放大镜 凹透镜 中间薄边缘厚的透镜 近视眼镜 3.透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 【典例1】如下图所示，是一些透镜的截面图，在这些透镜中，可以分为两类：一类包括_______，它们是_______镜，其结构上的共同特点是_______；另一类包括_______，它们是_______镜，其结构上的共同特点是_______。 【答案】A和D；凸透镜；中间厚边缘薄；B、C和E； 凹透镜；中间薄边缘厚。 【解析】分析比较图中的五个透镜可以看出，其中A和D两个透镜的特点是中间厚边缘薄，属于凸透镜；而B、C和E三个透镜中间薄边缘厚，属于凹透镜。 知识点二、透镜对光的作用 1.实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用 如图所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 实验图 示意图 （2）凹透镜对光的作用 如图所示，让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 实验图 示意图 【探究归纳】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫会聚透镜，凹透镜又叫发散透镜。 2.对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折，如图所示。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。 会聚作用≠光一定会聚，发散作用≠光一定发散 1.会聚作用是指能使光汇拢，但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示，凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。 2.发散作用是指能使光发散，但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示，凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一点。 教材深挖：会聚和发散的奥秘 1.凸透镜会聚光的原理 把凸透镜切成三个小块，如图乙所示，对上下两个小块来说，它们均可以看成是两个三棱镜（如图甲），我们知道，一束光穿过三棱镜时会三角形的底边发生两次偏折，由于上下两次三角形是互为倒置的，所以凸透镜对光有会聚作用。 2.凹透镜的发散光的原理 凹透镜同样液可以分成两个三棱镜，由于这两个三棱镜放置的位置与凸透镜相反，一束光经三棱镜两次折射后向靠近底边的方向射出，所以凹透镜有发散作用。 3.透镜中的光路是可逆的 由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是可逆的。 【典例2】张家界因山而著名，吸引许多中外游客来旅游，有少数游客在山上游玩时将空纯净水瓶扔在山上，这样做既污染了环境，同时还可能引起山林火灾。这是因为，当下雨时纯净水瓶装入水后，就相当于一个　　透镜。晴天强太阳光照射它时，它对光线会产生 作用，可能会引起枯叶着火。因此我们在山中游玩时一定要注意保护环境。 【答案】凸；会聚。 【解析】下雨时，雨水流入纯净水瓶，容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜． 水凸透镜对太阳光有会聚作用，形成温度比较高的光点，容易点燃枯叶，发生火灾． 故答案为：凸；会聚。 知识点三、焦点和焦距 1.透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，