5.1 透镜 讲义- 2025-2026学年人教版八年级上册物理
5.1 透镜 讲义
一、透镜及与透镜相关的概念
1、透镜:透镜是利用光的折射来工作的光学元件它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的,表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,如图甲所示;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜,如图乙所示。
2、主光轴:通过两个球面球心的直线叫主光轴,每个透镜都有一条主光轴,如图所示。
3、光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心,如图所示,用字母“O”表示,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。
4、焦点:凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点,如图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过
凹透镜后变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫凹透镜的虚焦点,如图乙所示。透镜两侧各有一个焦点,且对称,用字母“F”表示。
5、焦距:焦点到透镜光心的距离叫焦距,如图甲所示,透镜两侧焦距相等,用字母“f’’表示。
二、透镜对光的作用
1、凸透镜的会聚作用:一束平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜后会聚于焦点,如图所示。可见凸透镜对光有会聚作用,因此凸透镜又叫会聚透镜。由于光路可逆,若把光源放在焦点上,光源射向凸透镜的光,经凸透镜折射后将变为平行于主光轴的光,因此利用凸透镜可产生平行光,如图所示。
2、凹透镜的发散作用:一束平行于凹透镜主光轴的光,经凹透镜折射后发散射出,这些发
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散光线的反向延长线交于凹透镜另一侧的焦点,如图所示。可见凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜。由于光路可逆,从凹透镜一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折射后平行于主光轴射出,如图所示。
注意:会聚作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“靠拢”主光轴,发散作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“远离”主光轴,不能将会聚理解成会聚于一点。
方法:透镜中的三条特殊光线可简记为:平行过焦点,过焦点平行,过光心不变。
【提示】凸透镜表面越凸,焦距越短,折光能力越强.
考点突破
【例题】在图中画出光线经过凸透镜后的光路图(O为光心,F为焦点).
【变式1】永州阳明山国家森林公园风景秀丽,园内严禁游客随地丢弃饮料瓶,这不仅是为了保护环境,更重要的是因为透明圆饮料瓶装水后相当于一个 镜,它对太阳光的 作用,可能会导致森林火灾.
【变式2】画出图中光线ab和Oc通过透镜前后的完整光路.
【变式3】下列透镜中,属于凹透镜的是( )
夯实基础
1、如图所示,请将下列光路图补充完整.
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