5.1透镜 课件 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期

八年级上 第5章 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。 2.透镜的分类 3.透镜的主光轴和光心 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. 光心：主轴上有个特殊点，通过这个点的光传播方向不变，该点叫做光心 。可以认为薄透镜就在透镜的中心。 “透镜” 透镜及其应用 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。 种类 凸透镜 凹透镜 概念 中间厚边缘薄的透镜 中间薄边缘厚的透镜 图示 实例 放大镜 近视眼镜 体温计 D 凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心 【例】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___________。 A B C D E F A、B、D 凸透 C、E、F 凹透 中间厚边缘薄 中间薄边缘厚 二、透镜对光的作用 1.实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的会聚作用 （2）凹透镜对光的发散作用 平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，通过透镜后会聚于主光轴上的某一点。 与透镜主光轴不平行的几束光射向凸透镜，通过透镜后也是会聚的。 与透镜主光轴平行的几束光射向凹透镜，通过透镜后会发散。 与透镜主光轴不平行的几束光射向凹透镜，通过透镜后也是发散。（与入射光线比） 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，但偏折后的光不一定会变成会聚光，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。 3.会聚和发散的原理 （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），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。 F F F F 甲 乙 丙 4.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。 【例】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。 凸 三、焦点和焦距 二、透镜对光的作用 会聚 1. 凸透镜的焦点和焦距 （1）焦点F（focus）：凸透镜能使跟主光轴____的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。用 F 表示. （2）焦距f（focal length）： 焦点到凸透镜________的距离叫做焦距。用 f 表示。 平行 光心 （3） 凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2 ，这两个焦点关于光心O对称，两侧的两个焦距 f 相等。 （4）透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越短，对光的会聚作用越强。 三、水循环 2.凹透镜的焦点和焦距 （1）虚焦点F：平行于主轴的光通过凹透镜后发散，发散光线的____________交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫做虚焦点F。凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。 （2）焦距f： 凹透镜的焦点到光心的距离，叫焦距，用f 表示。 凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱， f 越小，对光的发散能力越强。 3.粗测凸透镜焦距的方法 如图所示，让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸 反向延长线 上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 1.凸透镜的三条特殊光线 (1)通过光心的光线传播方向_______. (2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过_______ (3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于_______ 2.凹透镜的三条特殊光线 (1)通过光心的光线传播方向_______. (2)平行于主光轴的光线经凹透镜后发散光线的反向延长线通过_______ (3)对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经折射后平行于______ 四、透镜的三条特殊（主要）光线 F F 不改变 焦点 F F 主光轴 F F F F F F F F 主光轴 虚焦点 四、总结 五、题型归纳 【根据透镜的形状判断透镜类型】 截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示．则这个玻璃体（ ）。 A．可以看做两块凹透镜 B．可以看做一块凸透镜 C．对图示光束具有发散作用 D．对图示光束具有汇聚作用 【根据透镜对光的作用判断透镜类型】 如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透 五、题型归纳 焦点和 焦距 主光轴：通过两个球面球心的直线叫做透镜的主光轴 凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用。 透镜对光的作用 透镜 透 镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜 光心：主轴上有个特殊点，通过这个点的光传播 方向不变，该点叫做光心 ①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。 ②凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，发散光线的反向延长的交点叫虚焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。 镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。（不添加其它器材） （1）操作：将光屏__________________； （2）判断方法：_____________________________ ________________________________________。 【平行光聚焦法粗侧凸透镜的焦距】 小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是（ ）。 【透镜三条特殊光线作图】 如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的两个焦点，请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′。 向左移动 若光斑先变小后变大，则为凸透镜 若光斑一直变小，则为凹透镜；