31透镜Word文件下载.docx

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（4）知道凸透镜和凹透镜对光的作用

学习要求

（1）掌握透镜的光学特性

（2）通过实验，学会如何探究物理规律

●知识讲解

1.透镜的类型

透镜的表面是球面的一部分，按其厚薄的形状可分为两类：

凸透镜和凹透镜。

凸透镜：

中间厚，边缘薄的透镜叫做凸透镜。

如下图所示：

凹透镜：

中间薄，边缘厚的透镜叫做凹透镜。

例题1.如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中是凹透镜的是（），是凸透镜的是（）

解析：

根据中间厚，边缘薄的透镜为凸透镜，那么a,c,d,e都是凸透镜。

中间薄，边缘厚的为凹透镜，所以只有b是凹凸镜。

答案：

b；

a,c,d,e

2.主光轴和光心

主光轴：

通过透镜的两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴，图中用点虚线来表示，如下图所示。

光心：

主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心，用字母“0”表示，可以认为薄透镜的中心。

如上图所示。

3.透镜对光线的作用

（1）凸透镜的会聚作用，是指凸透镜折射的光线相对于原入射光线的方向，偏向了主光轴。

比如平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚到光轴的一点上。

这一点叫做凸透镜的焦点，用字母“F”表示，焦点到光心的距离叫做焦距，用字母“f”表示，如下图所示：

两侧的焦距相等。

注意：

由于光路可逆，若把点光源放在焦点上，光源射向凸透镜的的光，经凸透镜折射后会变为平行光，以此，利用凸透镜可以产生平行光。

深入理解凸透镜对光的会聚作用

1凸透镜对任何光线都有会聚作用

2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。

3不能将会聚作用理解成将所有的光线都会会聚到焦点上，只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会会聚到焦点上。

例题2.

在2000多年前，我国古人已能“照冰取火”，它们用冰磨成一种冰镜，使太阳光透过它能点燃柴草取火，这种冰镜应为:

A．平面镜;

B．凹透镜;

C．凸透镜;

D．凹面镜.

我们知道凸透镜对光线具有会聚作用，因此可以增强光照强度，使局部温度升高，从而使物体燃烧。

所以这种冰应为凸透镜。

C

（2）凹透镜对光线的发散作用，是指光线通过凹透镜折射后，折射光线相对于原入射光线，远离主光轴。

比如平行于主光轴的光线经凹凸镜折射后，变成发散光线。

发散光线的反向延长线将相较于主光轴上一点，这一点叫做凹透镜的焦点，它是虚焦点，以为它不是实际光线会聚的点。

深入理解凹透镜对光的发散作用

1凹透镜对任何光线都有发散作用

2发散作用是指经透镜折射出的光线相对于入射光线更“远离”些，

3不能将发散作用理解为不能会聚与于一点。

（见例题2）

方法总结：

判断是凸透镜还是凹透镜，可以看经过透镜射出的光线相对于原来的入射光线的变化情况。

如果出射光线向主光轴方向偏折，就是凸透镜的会聚作用；

如果出射光线远离主光轴向外偏折，就是凹透镜的发散作用。

例题3.

如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到________作用（填“会聚”或“发散”），是________透镜，由此说明，能会聚于一点的透镜________（填“一定”或“不一定”）是凸透镜。

在没有透镜时，光线沿虚线方向传播，会聚到B点，在透镜的作用下会聚到了A点很显然，在透镜的作用下光线相对于原来的入射光线远离主光轴方向偏折，所以此透镜一定是凹透镜，不是凸透镜。

4三条特殊光线

（1）凸透镜的三条特殊光线

a.经过光心的光线方向不变，如下图光线①所示。

b.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点，如下图中光线②所示。

c.经过焦点射出的光线，通过凸透镜后与主光轴平行，如下图中光线③所示。

（2）凹透镜的三条特殊光线

a.平行于主光轴的光线，通过凹透镜后，折射光线的反向延长线会聚于焦点。

如下图中光线①所示。

b.经过光心的光线方向不变。

如下图中光线②所示。

c.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线，通过凹透镜后与主光轴平行。

如下图中光线③所示。

例题4.

如下图，是经过凸透镜折射后的一条出射光

线，请你在图中画出对应的入射光线。

首先看到出射光线经过了焦点F，我们知道平行于主轴的光线通过透镜后必经过焦点，所以入射光线必然平行于主轴，如下图所示：

小结：

（1）凸透镜：

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

（2）主光轴和光心的定义

（3）凸透镜对光线的会聚作用

凹透镜对光线的发散作用

（4）理解凹透镜和凸透镜的三条特殊光线

作业：

1.请你在图4甲、乙的虚线框内分别画出一个适当的光学器件，使它能够满足图中改变光路的要求。

乙甲

2.、一束光线经过某光学元件后的出射光线如图所示，则方框内放置的光学元件:

（A）只能是平面镜或凸透镜， 

（B）只能是凸透镜或凹透镜，

（C）只能是凹透镜或平面镜，（D）平面镜、凸透镜和凹透镜均可。

3.如图是小明同学画的一条通过凸透镜或凹透镜后折射的光线光路图，错误的是: