1、1 第 1 节 透镜 【自主预习探新知】【自主预习探新知】 【新知初探】 一、透镜 1分类 (1)凸透镜：中间_、边缘_的透镜。 (2)凹透镜：中间_、边缘_的透镜。 2主光轴：如图所示，通过两个球面_的直线叫主光轴，简称主轴。 3光心：如图所示，主轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向_，这个点叫透镜的光心， 用点 O 表示。 4焦点：如下图所示，凸透镜能使跟主光轴_的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作主光轴的 _，用字母_表示。凸透镜有_焦点，左右各一个。 5焦距：如上图所示，_到凸透镜_的距离叫焦距，用字母_表示。 二、透镜对光的作用 1凸透镜对光线有_作用，所以凸透镜又叫做_透镜。
2、 2凹透镜对光线有_作用，所以凹透镜又叫做_透镜。 【预习自测】 1下列透镜中，属于凹透镜的是( ) A B C D 2让太阳光垂直射到透镜上，在透镜的另一侧来回移动一张白纸，若能在白纸上得到很小很亮的一个光 点或光斑，则这个透镜是_透镜；若能在白纸上只能得到一个比透镜更大的光斑，则这个透镜就是 _透镜。 2 【合作探究破疑难】【合作探究破疑难】 【要点突破】 知识点 1 透镜 自学教材第 90 页凸透镜和凹透镜的内容，通过小组内交流，回答下列问题。 1能否根据透镜表面的凹凸来判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜？应该根据什么来判定？ 2无论是凸透镜还是凹透镜，光线通过光心时，光的传播方向有什么变化
3、？ 【归纳总结】 透镜的类型 分类 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、 边缘薄的透镜为凸透镜 中间薄、边缘厚的透镜为凹透 镜 生活中 的透镜 老花镜镜片、放大镜等 近视镜片等 对光线 的作用 对光线有会聚作用 对光线有发散作用 例图 【典例】 如图所示，几个透镜中，属于凸透镜的是 ( ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) A(1)(2)(3) B(4)(5)(6) C(2)(3)(4) D(2)(6) 【针对训练】 3 在图中属于凸透镜的是_。属于凹透镜的是_。 A B C D E F 知识点 2 透镜对光的作用 如图所示，让一束跟透镜主光轴平行的光射向透镜，根据所观察到的实验现象思
4、考下列问题。 甲 乙 1通过观察甲、乙图片中的实验现象，说明凸透镜、凹透镜对光各有什么作用？ 2在甲、乙两个演示实验中，如果逆着折射光的方向入射，将会观察到什么现象？ 3平行于主光轴的光线从右边射向凸透镜，能不能在左边会聚于一点？由此你猜想一下凸透镜有几个焦 点？凹透镜也有焦点吗？ 4 透过透镜的光线有三条较特殊的， 根据透镜对光的作用总结出是哪三条， 并利用光路图对比表达出来。 【归纳总结】 透镜的三条特殊光线 4 透镜 种类 入射光线 折射光线 图例 凸 透 镜 平 行 于 主 光轴 经过另一侧 的实焦点 经 过 焦 点 或 从 焦 点 发出 平行于主光 轴射出 经过光心 不改变原来 的传
5、播方向 凹 透 镜 平行于主 光轴 反向延长线 经过另一侧 虚焦点 斜 射 向 凹 透 镜 另 一 侧虚焦点 平行于主光 轴射出 经过光心 不改变原来 的传播方向 【典例】 完成下列图中的光路图。 甲 乙 丙 想一想：根据透镜对光线的作用，通过凸透镜后，光线会变成会聚光线，通过凹透镜后，光线会变成发散 光线，这种说法对吗？ 项 目 内容 5 【针对训练】 下列四幅光经过透镜的光路图，其中正确的是( ) A B C D 【达标检测】 (10 分钟) 1图所示透镜属于凸透镜的是 ( ) A B C D 2下列有关透镜的说法中，正确的是 ( ) A不论是凸透镜还是凹透镜都是用玻璃等透明材料制成的 B
6、凸透镜对光线起发散作用，凹透镜对光线起会聚作用 C凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点 D薄透镜就是凹透镜 3把凸透镜正对着太阳光测焦距，可在距凸透镜 15 cm 处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距 是 ( ) A7.5 cm B15 cm C30 cm D60 cm 4暑假，小强帮助妈妈在地里干活，将稻草晒干堆成垛。天要下雨了，小强为了防止干草被淋湿急忙用 塑料薄膜给稻草垛子搭了一个棚子，如图所示。大雨停后，太阳出来了，烈日炎炎，小强突然想起了什么 事，急急忙忙跑到草垛旁，设法把塑料薄膜上的水排掉。小强的妈妈不明白小强为什么要这么做，小强说 这里面有物理道理。想一想，小强为什么要这样做？这里
7、面有什么物理道理？ 5请完成图中光线通过透镜前或后的光路。 6 【分层演练提素能】【分层演练提素能】 【基础巩固练】 1把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为 2 个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如 果 1 束平行光沿主轴投射到 1 个透镜上，则 ( ) A无论平行光是从哪边入射，经过 2 个透镜折射后仍是平行光 B平行光从左边入射，经过 2 个透镜折射后一定是会聚光束 C平行光从左边入射，经过 2 个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束 D平行光从右边入射，经过 2 个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束 2图所示光路图正确的是 ( ) A B C D 3一种手电筒
8、上所用的聚光小灯泡如图所示。其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝(为一个点光源) 发出的光通过它出射时， 出射光束(实线所示)比无此透镜时的光束(虚线所示)要窄， 即它可以减小光束的发 散，有聚光功能。在这种小灯泡中，灯丝应位于 ( ) A凸透镜的焦点以内 B凸透镜的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间 C凸透镜的焦点处 D凸透镜的 2 倍焦距处 7 4如图是平行于主光轴的光线经过两个不同凸透镜后会聚成的，下列说法正确的是 ( ) A凸透镜表面越凸，焦距越长 B凸透镜焦距长短与表面凸起的程度无关 C凸透镜对光的会聚作用与表面的凸起程度无关 D凸透镜表面越凸，对光的会聚作用就越明显 5将凸透镜正对太
9、阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为 l.若凸透镜 远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距 ( ) A一定小于 1 B一定等于 1C一定大于 1 D可能小于 1，也可能大于 l 6晋代张华的博物志中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”“削冰令圆就是把冰 块制成_镜。要得火，应把“艾”放在镜的_位置。 7如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照射，观察试管 下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其他部分是一条与试管平行的 亮线。这是因为试管充满水的地方相当于_透镜，而气泡与周边的水组
10、成_透镜。如果把白纸从 靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？_ _。 8为判别直径相同的两透镜的类型，小明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， 透镜与光斑的大小如图所示。 其中形成甲光斑的_(选填“一定”“可能”或“一定不”)是凸透 镜，形成乙光斑的_是凹透镜(选填“一定” “可能”或“一定不”)。 【提能综合练】 9如图所示的方框中各有一个透镜，图中画出了光线通过透镜前后的传播方向，请在方框中填入适当的 透镜。 8 10完成下列图中的光路图。 甲 乙 丙 11如图所示，透明玻璃瓶内有一细棉线，细线下端系有一个泡沫塑料小球。请你设计一个实验，在不打 开
11、瓶盖和不损坏玻璃瓶的情况下，使瓶内的细棉线断掉。(器材可根据需要自选) 【拓展创新练】 12凸透镜的焦距可以在阳光下用刻度尺来测量，如图所示，小明同学为了探索凸透镜的焦距跟什么因素 有关，他做了实验，根据表格中记录的数据，回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 凸透镜 厚度 1 cm 0.5 cm 0.5 cm 0.5 cm 直径 4 cm 4 cm 6 cm 4 cm 材料 玻璃 玻璃 玻璃 塑料 焦距 3 cm 5 cm 8 cm 6 cm (1)此实验运用了_的科学方法来研究问题的。 (2)比较实验_与_，得出同材料、同直径、凸透镜厚度越厚、凸透镜焦距越小。 (3)比较实验_与_，得出
12、同材料、同厚度、凸透镜直径越大、凸透镜焦距越大。 (4)比较实验 2 与 4，得出_结论。 9 参考答案及解析参考答案及解析 第 1 节 透镜 【自主预习 探新知】 新知初探 一、1.(1)厚 薄 (2)薄 厚 2.球心 3.不变 4.平行 焦点 F 两个 5.焦点 光心 f 二、1.会聚 会聚 2.发散 发散 预习自测 1D 2.凸；凹 【合作探究 破疑难】 要点突破 知识点 1 1不能。判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，要根据中间与边缘的厚度来判断，中间厚、边缘薄的为凸 透镜，中间薄、边缘厚的为凹透镜。凸透镜也可能有一个面是凹面。 2无论凸透镜还是凹透镜，通过光心的光线，光的传播方向都不发生
13、改变。 典例D 解析：如图，中间比边缘厚的是 2、6，属凸透镜；中间比边缘薄的是 1、4、5，凹透镜；中间和 边缘厚度相同的是 3，是透明的玻璃砖。故选 D。 针对训练 B、C、E、F；A、D 解析：根据透镜的概念，中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹 透镜。故图中 B、C、E、F 为凸透镜，A、D 为凹透镜。 知识点 2 1实验现象表明：凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。 2如果逆着折射光的方向入射，则会观察到折射光线会逆着原来的入射光线的方向射出，说明光路是可 逆的。 3能会聚于一点。凸透镜有一对关于光心对称的焦点，凸透镜两侧的焦距相等。凹透镜能使跟主光轴平 行的光
14、线通过凹透镜折射后变得发散， 且这些折射光线的反向延长线都交于一点， 这一点叫凹透镜的焦点。 由于这一点不是实际光线的会聚点，所以也叫虚焦点。 4(1)过光心的光线不改变传播方向；(2)平行于主光轴的光线经折射后过焦点(对凹透镜来说，是折射光线 的反向延长线过焦点)；(3)过焦点的光线经折射后与主光轴平行(对凹透镜来说，是入射光线的延长线过焦 点)。光路图如答图所示。 10 典例如图所示： 甲 乙 丙 解析：甲是凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；乙是凹透镜：延长线过另一侧焦点的 光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；丙是凸透镜：过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 想一想 这
15、种说法错误。 (1)凸透镜对光有会聚作用，是指从凸透镜射出的光线相对于入射光线加大了会聚程度，即光经过凸透镜后 并不一定会聚到一点，只不过比原来的传播方向更靠近主光轴了；凹透镜对光有发散作用，是指从凹透镜 射出的光线相对于入射光线加大了发散程度，即光经过凹透镜后并不一定发散，只不过比原来的传播方向 更远离主光轴了。 (2)会聚作用与会聚光线是不同的， 发散作用与发散光线也是不同的， 即会聚作用射出的不一定是会聚光线， 发散作用射出的不一定是发散光线。图甲、乙是会聚作用，图丙、丁是发散作用；图乙、丙的出射光线是 会聚光线，图甲、丁的出射光线是发散光线。 甲 乙 丙 丁 针对训练 A 解析：入射光
16、线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点，故 A 正确，B 错误；平行 于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，故 C 错误；凹透镜对光线有发散 作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故 D 错误。故选 A。 达标检测 1A 解析：根据凸透镜和凹透镜的概念进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜；中间比边缘薄的透镜 是凹透镜。 2A 解析：凸透镜、凹透镜都是用玻璃等透明材料制成的，A 正确；凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜 对光线起发散作用，B 错误；两种透镜都有焦点，C 错误；薄透镜包括凸透镜和凹透镜，D 错误。故选 A。 3B 解析：由凸透镜焦点和焦距的概念
17、可知，把凸透镜正对着太阳光测焦距，可在距凸透镜 15 cm 处得 到一个最小最亮的光斑，这个点就是焦点，则该凸透镜的焦距是 15 cm。故选 B。 4大雨停后塑料薄膜与上面的积水共同形成一个大的凸透镜，凸透镜的特点是对光线有会聚作用，这样 可能会把太阳光会聚到干稻草上的某点，导致该点的温度过高引起火灾。 5如答图所示。 11 解析：对于凸透镜来说，如果折射光线平行于主光轴，则入射光线一定是过焦点的；对凹透镜来说，入射 光线的延长线过焦点，则其对应的折射光线一定平行于主光轴射出。 【分层演练 提素能】 1C 解析：当两个透镜的位置不合适时，平行光不管从哪边入射，经过 2 个透镜折射后都不能得到平
18、行 光，故 A 错误；平行光从左边入射，经过第一个透镜折射后一定是会聚光，当位置合适时，经过第二个凹 透镜后，光线也会发散，故 B 错误；平行光从左边入射，由于两个透镜的距离不能确定，所以经过 2 个透 镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束，故 C 正确；平行光从右边入射，经过 2 个透镜折射后一定 是会聚光束，故 D 错误。 2A 解析：由焦点发出的光线，经凸透镜后平行于主光轴，所以 A 选项正确；平行于主光轴的光线， 经凸透镜后折射光线会聚于焦点，而 B 选项中凸透镜对光线起发散作用了，所以 B 选项错误；从焦点发出 的光线经凹透镜后应更加发散，而 C 选项中凹透镜对光线起到会聚作用了
19、，所以 C 选项错误；平行于主光 轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线过焦点，而 D 选项中折射光线过焦点了，所以 D 选项错误。 3C 解析：在使用手电筒时，为了照射到较远的位置，应使其发出的光线接近于平行光，要使光线经凸 透镜折射后与主光轴平行，光源必须放在焦点处。 4D 解析：凸透镜表面越凸，凸透镜折光能力越强，焦距越短，A 不符合题意；凸透镜焦距的长短跟凸 透镜的凸起程度有关，凸起越大，焦距越短，B 不符合题意；凸透镜对光的会聚作用与表面的凸起程度有 关，表面越凸起，会聚作用越强，C 不符合题意；凸透镜表面越凸，对光的会聚作用就越明显，D 符合题 意。故选 D。 5A 解析：由于光
20、斑到凸透镜的距离为 1 时，即像距为 1 时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑 可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距 f1；若凸透镜远离纸的过程中光斑一 直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此 f 一定小于 1。故 BCD 错误，故 A 正确。故选 A。 6凸透；焦点 解析：要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，透镜会把光线集中在焦点 上时，所以当把艾放在焦点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。 7凸 凹 先变细再变粗 解析：圆柱形试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条 亮线。由于气泡的
21、存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，在气泡 的下面对应的位置有黑影。亮线最细的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动，经过焦 点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为会聚的光线继续由焦点的位置向前沿直线传 播而发散开来。 8一定；可能 解析：因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一 定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是形成放大的实像，因此形成甲光斑 12 的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。 9凹透镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜 解析：第一个图中入射光线是平行的，而折射光线是发
22、散的，光线实际被发散了，所以是凹透镜，第二个 图中入射光线是平行的，而折射光线是会聚的，光线实际被会聚了，所以是凸透镜，第三个图中入射光线 是会聚的，而折射光线是平行的，光线实际被发散了，所以是凹透镜，第四个图中入射光线是发散的，而 折射光线是会聚的，光线实际被会聚了，所以是凸透镜。 10. 解析：甲是凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；乙是凹透镜：延长线过另一侧焦 点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；丙是凸透镜：过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 如图所示。 甲 乙 丙 11实验方法：可以用凸透镜将太阳光会聚到瓶中棉线上。 实验原理：因为凸透镜对光有会聚作用，可以把太
23、阳光会聚在棉线上，当其温度达到棉线的着火点时，即 可烧断棉线。 解析： 解决此题要知道凸透镜对光线有会聚作用， 可以将太阳光会聚于焦点， 使此处的太阳光强、 温度高， 如果能够达到棉线的着火点，即可烧断棉线。 12(1)控制变量法；(2)1；2；(3)2；3；(4)同厚度、同直径、组成凸透镜的材料不同、凸透镜焦距不同 解析：(1)凸透镜的焦距可能跟凸透镜的厚度、直径、材料有关，探究凸透镜焦距和一个因素的关系时，控 制其它因素不变，这种方法是控制变量法。(2)实验 1 和 2 得出，同材料、同直径、凸透镜厚度越厚、凸透 镜焦距越小。 实验 2 和 3 得出，同材料、同厚度、凸透镜直径越大、凸透镜焦距越大。(4)实验 2 和 4 得出，同厚度、同 直径、材料不同，凸透镜焦距不同