第8讲 透镜及其应用（讲义）-2023-2024学年八年级物理上册基础讲义（沪教版）

八年级物理基础讲义 第8讲 透镜及其应用 生活中人们经常使用眼睛、照相机、投影仪、显微镜等光学仪器。这些光学仪器与我们的生活息息相关，它们的主要部件都是透镜。 1． 基本概念 1. 凸透镜和凹透镜 _________________的透镜叫做凸透镜。 _________________的透镜叫做凹透镜。 如上图所示，一般透镜的两个表面中至少一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫做_________。 如上图所示，通过两个球面球心的直线叫做_________。主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的________。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 2. 透镜对光的作用 a) 凸透镜对光有________作用 让平行于透镜主轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 通过实验我们发现凸透镜对光有会聚作用，并能使跟主轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的________（focus）。焦点到凸透镜光心的距离叫做________。凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。图中F表示焦点，f表示焦距。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用________。 b) 凹透镜对光有________作用 让平行于透镜主轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 通过实验我们发现凹透镜对光有发散作用，作出发散光线的反向延长线在主光轴上会聚一点，这个点叫做凹透镜的________（focus）。虚焦点到凹透镜光心的距离叫做________。凹透镜两侧各有一个虚焦点，两侧的两个焦距相等。图中F表示虚焦点，f表示焦距。凹透镜的焦距越小，透镜对光的发散作用________。 c) 透镜的对光的作用原理：_________________。 3. 经过透镜的三条特殊光线 a) 平行于主光轴的光线，通过凸透镜后必经过焦点；通过凹透镜后，反向延长线相交于焦点。 b) 从焦点出发的光线，通过凸透镜后，必平行于主光轴；入射光线的延长线相交于焦点，通过凹透镜后，必平行于主光轴。 c) 通过光心的光线传播方向不变。 4. 测量凸透镜的焦距 利用太阳光和白纸测定凸透镜的焦距，如图所示，首先应使凸透镜正对太阳，这样做是为了使太阳光与_________平行，然后上下左右移动透镜直至在白纸上得到一个最小且最亮的光点，这个光点的位置就是这块凸透镜的_________。实验中测定的数据如图所示，则此凸透镜的焦距为________厘米。 5. 生活中的透镜 a) 照相机 仔细观察照相机，你会发现所有照相机的前面都有一个镜头。镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜。来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，形成被照物体的像。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小的、倒立的。早期的照相馆里，摄像师取景时看到的像就是缩小倒立的。现在的相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。 胶片相机的胶片上涂着一层对光敏感的物质，这种物质在受到光的照射后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上。现在生活中常使用数码照相机，数码相机用一种电荷耦合器件代替胶片。这种电荷耦合器件能把光信转换成电信号，从而更方便的记录物体的像。 无论是胶片相机还是数码相机，它们都离不开透镜。 b) 投影仪 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近，像是放大、倒立的。 现在的会议室、教室用的投影仪，通常与电脑相连，电脑上的字或图通过投影仪被放大，原理和上面说的投影仪类似。 c) 放大镜 生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，它是最常用的光学仪器之一。把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。这时我们看到的像是放大、正立的。 2． 例题分析 1. 关于凸透镜，下列说法中错误的是（ ） A.凸透镜有两个焦点 B.通过光心的光线不改变传播方向 C.有一个表面向外凸的透镜叫凹透镜 D.凸透镜对光线有会聚作用 2. 关于凸透镜焦点和焦距，下列说法中不正确的是（ ） A.任何光线经过凸透镜后都会改变传播方向 B.凸透镜有两个焦点，两侧的两个焦距是相等的 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，通过凸透镜的光线一定平行于主光轴 3. 潜望镜、放大镜、近视镜所用的光学元件分别是（ ） A．平面镜、凸透镜、凹透镜 B．平面镜、凸透镜、凸透镜 C．凹面镜、凹透镜、凹