内容正文:
第五章 透镜及其应用
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第1节 透镜
目 录
01
知识梳理
02
课堂巩固
03
课后进阶
04
能力提升
2022课标:2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
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第1节 透镜
01
知识梳理
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1.凸透镜和凹透镜:
(1)凸透镜:中央____、边缘____的透镜,如图甲;
(2)凹透镜:中间____、边缘____的透镜,如图乙;
(3)主光轴:透镜上通过两个球心的直线叫做________;
(4)光心:每个透镜主轴上都有一个特殊的点,凡是通过该点的光,其传播方向______,这个点叫做______。
厚
薄
薄
厚
主光轴
不变
光心
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2.凸透镜对光线有______作用;凹透镜对光线有______作用。
3.太阳光是一束______光。实验表明,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点上,这个点叫做______,用字母____来表示;我们把焦点到光心的距离叫做______,用字母___表示。
4.测焦距的方法:将凸透镜对着太阳光,调节凸透镜与地面间的距离,直到地面上出现____________的光斑,用刻度尺测量出光斑到透镜的距离就得到______。
会聚
发散
平行
焦点
F
焦距
f
最小、最亮
焦距
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5.凸透镜:(图甲)
(1)平行于主光轴的光线,折射后经过另一侧的实焦点,如图中“①”;
(2)经过焦点的入射光线,折射后平行于主光轴,如图中“②”;
(3)过光心的光线,传播方向不变,如图中“③”。
6.凹透镜:(图乙)
(1)平行于主光轴的光线,折射光线的反向延长线过焦点,如图中“①”;
(2)延长线过焦点的入射光线,折射光线平行于主光轴,如图中“②”;
(3)过光心的光线,传播方向不变,如图中“③”。
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02
课堂巩固
知识点1
知识点2
知识点3
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凸透镜和凹透镜
例题1.一些透镜的截面如图所示,在这些透镜中:
(1)属于凸透镜的是_________,它们的共同特点是________________。
(2)属于凹透镜的是___________,它们的共同特点是________________。
知识点1
知识点2
知识点3
1、3、4
中间厚、边缘薄
2、5、6
中间薄、边缘厚
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第1节 透镜
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知识点1
知识点2
知识点3
【特别提醒】透镜至少有一表面是球面的一部分,透镜不一定是玻璃制作的,其他透明物质,如水、水晶、石英、金刚石等均可以制成透镜。
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第1节 透镜
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1.单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示的透镜组中属于凹透镜的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
知识点1
知识点2
知识点3
B
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2.烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,否则阳光经过小水珠后会聚到一点,使该点位置上的物体温度升高,可能导致火灾。其中小水珠的作用相当于( )
A.凸透镜 B.凹透镜
C.平面镜 D.凸面镜
知识点1
知识点2
知识点3
A
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例题2.关于透镜对光线的作用,下列叙述不正确的是( )
A.凸透镜对光线有会聚作用
B.点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的
C.凹透镜对光线有发散作用
D.点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的
透镜对光的作用
知识点1
知识点2
知识点3
B
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知识点1
知识点2
知识点3
【特别提醒】凸透镜可以使发散光束发散程度减小、会聚光束提前会聚、平行光束变得会聚。
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3. (1)透镜是利用光的______规律制成的,有凸透镜和凹透镜两种,现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块,其横截面如图甲所示,属于凸透镜的是__________,属于凹透镜的是____。
(2)把乙、丙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上
出现了如图所示的光斑,能够会聚太阳光的是____
透镜,为____透镜;则乙为____透镜。
(3)在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光线有______作用,可能会引起森林火灾。
知识点1
知识点2
知识点3
折射
ACDE
B
丙
凸
凹
凸透镜
会聚
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例题3.(改编)同学们想测量凸透镜的焦距,进行了如下的操作:
(1)如图甲所示,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,其操作正确的是____(选填“A”或“B”);焦距即为白纸到透镜中心的距离。
焦点和焦距
知识点1
知识点2
知识点3
B
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(2)如图乙所示,小夏利用光具座测透镜甲的焦距,一束平行光经过凸透镜后,在光屏上得到一个______、______的光斑,则该透镜的焦距为_____cm。
(3)如图甲操作(镜面正对着太阳光,在透镜下面放上白纸,且透镜与白纸保持平行),测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像丙,可判断该透镜的焦距为____cm:
知识点1
知识点2
知识点3
最小
最亮
10.0
12
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例题4.根据透镜的特征完成图中的光路图。
知识点1
知识点2
知识点3
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知识点1
知识点2
知识点3
【特别提醒】光线经过透镜折射后,总是向厚度大的一侧偏折。
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4.如图是一只魔术箱,箱的左右两侧同一水平线上各有一个小孔,一束光从左侧的小孔射入,将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好挡住光线,可光仍从右孔射出。针对这一奇怪的现象,下面三种设计方案中可以实现的有______。
知识点1
知识点2
知识点3
AC
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5.用手电筒的光水平照射凸透镜,通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距,在相同实验条件下,小丁和小刚测量相同透镜的焦距,小刚的测量结果总比小丁的测量结果小,经过对比发现两人使用的手电筒略有不同(如图所示),则使用手电筒____(选填“A”或“B”)的测量结果准确度较高,小刚使用的应该是手电筒____(选填“A”或“B”)。
知识点1
知识点2
知识点3
A
A
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03
课后进阶
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6.如图所示的光路中,能正确反映玻璃凸透镜在空气中对光束的折射作用的是( )
A B C D
A
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7.(改编)平行光从左侧通过透镜,形成的光路如图所示。如果光从右侧沿原图中的光路入射,下列说法正确的是( )
A.该透镜对光起会聚作用
B.该透镜对光起发散作用
C.经过透镜后在左侧将不会是平行光
D.经过透镜后在左侧将会聚于一点
B
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8.(改编)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光线有会聚作用,通过凸透镜的光线一定会聚到一点
B.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变
C.放在凹透镜焦点上的点光源,它发出的光线经透镜折射后平行于主
光轴
D.凸透镜有两个虚焦点,凹透镜有两个实焦点
B
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第1节 透镜
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9.如图所示,盖有塑料薄膜的顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,下列说法正确的是( )
A.起凸透镜作用的应是塑料薄膜
B.水和塑料薄膜共同起凹透镜作用
C.透镜都是固体,液体不能起凸透镜作用
D.薄膜上的积水形成凸透镜,如果其焦点恰好在干草处,干草有可能
燃烧
D
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10.如图将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置,凸透镜和平面镜相距为d,一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜,经平面镜反射后会聚于两镜的中点A,则此凸透镜的焦距为( )
A.d B.0.5d
C.1.5d D.2d
C
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11.如图所示,在阳光下洗车,车表面上的水珠要及时擦掉,否则会对车表面的油漆造成损伤。这是因为沾在车上的小水珠相当于一个______镜,对阳光有______作用,使得车表面局部温度升高,损伤车漆。
凸透
会聚
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12.请在图中画出出射光线对应的入射光线。
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13.完成下面的光路图。
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第1节 透镜
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14.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。
(1)小明的操作方案如图所示,他的方案________(选填“合理”或“不合理”),原因是____________________________________。
不合理
太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射
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(2)小明采用正确的操作方案,适当调整位置后,在白纸上出现一个最小、最亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为____cm。
(3)若在测量的过程中,白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑,这时光斑到凸透镜中心的距离为L,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距______(选填“大于”或“小于”)L。
20
小于
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04
能力提升
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15. 某物理学习小组,选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成):
(1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,小组同学应选择图中____和____两个凸透镜进行实验(选填字母序号);器材确定后,接着小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图的甲、乙所示。比较两次实验的现象,可以得到的结论是:凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越____。
A
C
短
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(2)如果选择A、B两个透镜,他们还可以探究:凸透镜的焦距大小与______的关系。
(3)这次探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是____________。
材料
控制变量法
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