内容正文:
第15讲 透镜
1. 认识凸透镜和凹透镜,了解透镜的焦点焦距
2. 知道凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,会画相关光路图
3. 会估测凸透镜的焦距
1、 凸透镜和凹透镜
1、透镜的概念:透镜至少一个面为球面的一部分,光通过透镜发生折射,改变光的传播方向
2、透镜的分类:透镜按其形状可分为两类
(1)凸透镜:_中间厚、边缘薄的透镜_ 的透镜(远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)
(2)凹透镜:_中间薄、边缘厚的透镜__的透镜(近视镜等)
3、透镜的光心:透镜的中心叫做透镜的光心,通过光心的光,其传播方向不变
4、主光轴:通过光心且垂直于透镜表面的直线叫做主光轴,主光轴用点划线表示
5、透镜对光的作用
(1)凸透镜对光的作用:平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜,光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点
(2)凹透镜对光的作用:让平行于凹透镜主光轴的光射向凹透镜光通过凹透镜后会偏离出光轴散开,但其反向延长线交于主光轴上的一点
(3) 探究归纳:凸透镜对光有_会聚_作用,凹透镜对光有_发散_作用
6、 辨别的凸透镜和凹透镜的简单方法
(1) 看:近距离看书上的字,字是正立放大的就是凸透镜(即放大镜)
(2) 照:正对太阳照射,在地上可以出现很小的亮点的就是凸透镜
(3) 望:望远处的景物,出现倒立的就是凸透镜
2、 焦点和焦距
1、平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 会聚 主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示,如图(2)a所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其 反向延长线 会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b所示。
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
2、 焦点到光心的距离叫焦距,焦距用“f”表示。
3、物体到光心(透镜)的距离叫物距,用“u”表示。像到光心(透镜)的距离叫像距,用“v”表示。
三、透镜的三条特殊光线
凸透镜
通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变
通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴
跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点
凹透镜
通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变
射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点,则经凹透镜折射后平行于主光轴
跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点
四、会聚和发散的奥秘
1、凸透镜会聚光的原理
2、凹透镜发散光的原理
考点一:生活中的透镜
例1.1.如图1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知,_____(选填“甲”或“乙”)透镜是凹透镜,该透镜可用于 _____(选填“近视”或“远视”)眼的矫正。在如图2所示的透镜中,属于凹透镜的是 _____。
【答案】 乙 近视 CE
【详解】[1][2][3]如图所示,由穿过甲透镜的光线传播路径可知,透镜具有会聚作用,甲透镜为凸透镜,由穿过乙透镜的光线传播路径可知,该透镜具有发散作用,乙透镜为凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼;根据图2可知,CE透镜的中间薄、边缘厚,为凹透镜。
考点二:估测焦距的方法
例2.如图所示,小丽同学将一个凸透镜正对太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。小丽测出光斑到透镜中心的距离为20cm,这个光斑所处的位置就是该透镜的______,它的焦距为______cm。
【答案】 焦点的位置 20
【详解】[1][2]凸透镜正对着太阳光,平行的太阳光平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上一个最小、最亮的光斑,这个光斑所处的位置就是该透镜的焦点的位置,所以光斑到光心的距离是凸透镜的焦距;光斑到透镜中心的距离为20cm,所以凸透镜的焦距是20cm。
考点三:透镜的特殊光线
例3.(1)在如图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】
【详解】凹透镜对光有发散作用,射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出,如图所示:
(2).请在图中画出对应的折射光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
考点四:透镜对光的作用
例4.如图所示,汉代的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。“削冰令圆”就是把冰块制成 ___________(选填“凸”或“凹”)透镜,这种透镜对太阳光有 ___________(选填“会聚”或“发散”)作用,若要“得火”应把“艾”放在透镜的 ___________位置。
【答案】 凸 会聚 焦点
【详解】[1][2][3]“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜,凸透镜对光线有会聚