内容正文:
第5讲 透镜及其应用
——划重点之精细讲义系列
考点1 凸透镜和凹透镜的区别
凸透镜
凹透镜
定义
中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。
中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
实物形状
主光轴和光心
透镜上通过球心的直线C1C2叫做主光轴。
每个透镜主光轴上都有一个点,凡是通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫光心。
对光线作用及光路图
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用
光线透过透镜折射,折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。
光线通过透镜折射后,折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。
焦点和焦距
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点(实焦点),用F表示。
凹透镜能使平行于主光轴的光发散,这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线会聚而成的,叫做虚焦点,也用F表示。
焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示
凸透镜有两个相互对称的实焦点,同一透镜两侧的焦距相等
凹透镜有两个相互对称的虚焦点,同一透镜两侧的焦距相等
3条特殊光线
(1)平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上;
(2)从焦点出发的光,通过凸透镜后,必平行于主光轴射出;
(3)通过光心的光线,其传播方向不改变。
(1)平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上;
(2)入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,必平行于主光轴射出;
(3)通过光心的光线,其传播方向不改变。
焦距与会聚能力的关系
凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱,焦距越小,会聚能力越强
凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱,焦距越小,发散能力越强
同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸,焦距越短,会聚能力越强
同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹,焦距越短,发散能力越强
每个透镜的焦距是一定的
测焦距的方法:用凸透镜正对太阳,调整凸透镜到纸的距离,使纸上形成最小 、最亮的光斑,那么这个光斑在凸透镜的焦点上。
对会聚和发散的理解
①凸透镜对光线有会聚作用,判断光线会聚的方法:只要延长原来入射光线,如果折射光线比原来的入射光线沿原来方向更靠近主光轴,即为会聚。光线通过凸透镜折射后,会聚作用就是“向中间折”。如图。
②凹透镜对光线有发散作用,判断光线发散的方法:只要延长原来入射光线,如果折射光线比原来的入射光线沿原来方向更远离主光轴,即为发散。光线通过凹透镜折射后,折射光线比原来的入射光线沿原来方向更偏离主光轴,或推迟光线的相交。发散作用就是“向两边折”。如图。
【真题1】(2022·广西桂林·统考中考真题)在如图所示的光学元件中,属于凸透镜的是( )
A. B.
C. D.
【真题2】(2023·内蒙古赤峰·统考中考真题)两只激光笔并排放置,它们发出的光束经过透镜(未画出)的光路如图所示,说明该透镜对光有 作用。
【真题3】(2022·广西贺州·统考中考真题)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 (两空均填编号)。
【真题4】(2022·甘肃武威·中考真题)烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,这是由于小水珠相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,可能使车内某处温度升高而导致火灾。
【真题5】(2023·湖北恩施·统考中考真题)如图,一束光经平面镜反射后,平行凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
【真题6】(2023·山东烟台·统考中考真题)光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
【真题7】(2023·山东聊城·统考中考真题)如图所示,把小灯泡放在凸透镜的焦点上,请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线。
【真题8】(2022·贵州毕节·统考中考真题)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出相应的出射光线。
【真题9】(2022·湖南常德·中考真题)图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜,请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
【真题10】(2023·广东深圳·统考中考真题)画出两条光线经透镜折射后的光路。
【模拟1】(2022·四川成都·统考二模)2021年12月9日下午,天宫课堂开讲,这是我国空间站时代的第一课。如图展示的是航天员王亚平通过水球所成的像,水球相当于我们生活中的 透镜,这种透镜对光的偏折作用是 。
【模拟2】(2022·广西南宁·统考