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1、预习导学第15课透镜一、透镜1、透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,对光起折射作用的光学元件。2、透镜的类型:(1)凸透镜:边缘薄,中央厚。(图甲)(2)凹透镜:边缘厚,中央薄。(图乙)3、主光轴和光心:概念定义图示主光轴通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴。X、L、1I一、/、/.*1.L光心主光釉上有个特殊的点,通过它的光传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)C1C2C1上光心C2iJJ/凹透镜、一诠释:1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。2、透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至滴水都可以
2、看做是一个透镜。二、透镜对光的作用1、凸透镜:对光有会聚作用。(如图所示,凸透镜相当于两个三棱镜组合,厚的一端相对)2、凹透镜:对光有发散作用。(如图所示,凹透镜相当于两个三棱镜组合,薄的一端相对)凸透镜是三棱煽朔合凹透镜是三楼财组合要点:1、凸透镜对光线具有会聚作用,但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点,或一定是一束会聚光束,因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的。2、凹透镜对光线具有发散作用,但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的,或延长不相交,因为发散是相对于不发生折射时的光线来说的。三、焦点和焦距1、焦点;凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“
3、F”表示。2、虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,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,所以叫虚焦点。3、焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用”表示。点:1、凸透镜有两个焦点,并且关于光心对称;凹透镜有两个虚焦点,关于光心对称。2、凸透镜的焦距/的大小表示其会聚能力的强弱,/越小,对光的会聚能力越强;凹透镜焦距/的大小表示其发散能力的强弱,/越小,对光的发散能力越强。3、由于光路可逆,若把光源放在焦点上,光源射向透镜的光,经凸透镜折射后将变为平行光,因此利用凸透镜可产生平行光。4、凸透镜、凹透镜与凸面镜凹面镜的区别:种类符号I原理对光线的作用凸透镜/、f光的
4、折射,光穿过凸透镜向较厚的一端偏折。会聚凸面镜光的反射,光不能穿过凸面镜,通过凸面镜可以观察到更大的范围。发散凹透镜光的折射,光穿过凹透镜向较厚的一端偏折。发散b凹面镜光的反射,光不能穿过凹面镜,可以把平行光会聚到一点上。会聚四、三条特殊光线凸透镜通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点00一K_.FFFf1凹透镜通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点,则经凹透镜折射后平行于主光轴跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点-J一RJIF考点分类考点1:透镜的有关
5、概念及分类1 .如图所示,属于凹透镜的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】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,图中为凹透镜,为凸透镜,故D符合题意,ABC不符合题意。故选Do2 .关于凸透镜的焦点和焦距,下列说法错误的是()A.凸透镜有两个实焦点B.凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距C.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点D.把点光源放在焦点上,通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴【答案】B【解析】AC.平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于点,这个点是实际光线会聚而成,因此是实焦点,凸透镜左右两侧各有个实焦点。故AC正确,AC不符合题意;B.凸透镜中心到焦点的距
6、离称为焦距。故B错误,B符合题意;D.平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于焦点处,根据光路是可逆的,若把点光源放在焦点上,通过凸透镜后的折射光线定平行于主光轴。故D正确,D不符合题意。故选B。3 .关于透镜,下列说法中正确的是A.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点B.凸透镜对光线有会聚作用,因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点C.凸透镜只对平行光有会聚作用D.经过凹透镜的两条光线不可能相交【答案】A【解析】A、凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故A正确;B、凸透镜对光有会聚作用,但通过凸透镜的光不一定会聚在焦点上,故B错误;C、凸透镜对光有会聚作用,不单指对平行光,
7、故C错误;D、凹透镜对光线有发散作用,会聚光线经过凹透镜折射后,一定变得比折射前发散,会出现三种情况:还是会聚光束,能相交一点,但是会聚程度明显减弱,变成平行光线,这是折射前射向凹透镜焦点的光线,是一种特殊情况:变成发散光束,这种情况下凹透镜对光线的发散能力很强,故D错误.故选A.4 .关于透镜,下列说法正确的是A.凸透镜对光有发散作用B.凸透镜有一个焦点C.凹透镜没有焦点D.凹透镜对光有发散作用【答案】D【分析】(1)凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光有发散作用;(2)心透镜有两个实焦点,凹透镜都有两个虚焦点.【解析】A.凸透镜对光线起会聚作用,故本选项错误;B.凸透镜有两个实焦点,故本选项
8、错误;C.凹透镜都有两个虚焦点,故本选项错误;D.凹透镜对光有发散作用;本选项正确.故选D.5 .关于凸透镜对光的作用,下面说法中正确的是()A.光通过凸透镜后一定会变成平行光B.只对平行光有会聚作用C.对任何光都有会聚作用D.凸透镜对光的会聚作用,是由光的反射形成的【答案】C【解析】A.只有从凸透镜的焦点出发的光线,经过凸透镜后才会成为平行光,故A错误;BC.凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用,不仅仅是只对平行光线,故B错误,C正确;D.凸透镜对光的会聚作用,是由光的折射形成的,故D错误。故选Cc6 .下列说法中正确的是()A.平行光线通过凸透镜后,折射光线会聚于一点,这一点就是凸透
9、镜的焦点B.任何光线经过凸透镜后一定会偏向主光轴C.凸透镜只对平行光线有会聚作用D.通过凸透镜折射后的光线可能是发散形状的【答案】D【解析】A.平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,折射光线会聚于点,这点就是凸透镜的焦点,故A错误;B.对于发散的光线经过凸透镜后,可能会偏离主光轴,故B错误:C.凸透镜对任何光线都有会聚作用,故C错误;D.若入射光线是发散的,即经过凸透镜折射后,减慢了发散,故光线也有可能是发散的,故D正确。故选Do考点2:透镜的光路图,根据光路图判断透镜类型7 .一束光通过透镜的光路如图所示,其中正确的是()【答案】B【解析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,可以
10、把两条入射光线延长,然后与实际折射后的光线进行比较,如图所示:A.图A通过凸透镜的折射光线发散,故A错误;8 .图B通过凸透镜的折射光线会聚,故B正确;C.图C通过凹透镜的折射光线会聚,故C错误;D.图D通过凹透镜的折射光线会聚,故D错误。故选B。8 .如图所示,一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的4点,取走透镜后,光线相交于8点,则该透镜起到(会聚/发散)作用,由此说明,能把光线相交于一点的透镜(一定/不一定/一定不)是凸透镜。【答案】发散不一定【解析】四2放上透镜的会聚点力要比不放透镜的会聚点8更要远离透镜,由此可知,该透镜对光线有发散作用;所以该透镜是发散透镜,即凹透镜;可见,在此种情
11、况下,会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点;而凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜也可以将光线会聚于一点,由此可见,能够使光线会聚于一点的不一定是凸透镜。9 .如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中所用透镜是凸透镜的是()A.C.D.都是凸透镜【答案】C【解析】由图可知,中经透镜折射后的光线与射向透镜的光线相比,远离主光轴,说明透镜对光线具有发散作用,所以是凹透镜;图中的光线经透镜折射后,与透镜前的光线相比,与主光轴的分离程度小,说明透镜对光线具有会聚作用,所以是凸透镜。故ABD不符合题意,C符合题意。故选Co10 .一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示。下列说法中正确的是
12、()A.O点为该凸透镜的焦点B.任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于厂点C.M的距离越短,说明透镜的折光能力越强D.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住该凸透镜对光不具有会聚作用【答案】C【解析】A.O点是凸透镜的中心,叫光心,不是焦点,故A错误;B.只有与凸透镜主光轴平行的光束经凸透镜折射后才会会聚于焦点,故B错误;C.凸透镜的焦点F到光心O的距离叫焦距,凸透镜的折光能力越强,焦点到光心的距离也就是焦距“越短,故C正确;D.把图中凸透镜的上半部分用手遮住,并不改变凸透镜的形状,不影响凸透镜的会聚光线的性质,只是穿过凸透镜的光线变少,故D错误。故选Co考点3:作图题11 .请将所示光路补充完整。
13、【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过凸透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:12 .如图,两个透镜共根主光轴放置,且两透镜的焦点正好重合,请在图中画出光线经凸透镜和凹透镜折射后的光路图。【解析】根据凸透镜的三条特殊光线可知,入射光线过焦点则折射光线与主光轴平行;该折射光线又平行于主光轴射入凹透镜中,根据凹透镜的三条特殊光线可知,经过凹透镜的折射光线的反向延长线过凹透镜左边的焦点,如图所示:13 .48通过凸透镜成倒立放大的实像,在图中画出凸透镜及右侧焦点位置。【
14、解析】连接88,根据过凸透镜光心的光线,其传播途径不变,则确定光心为力H与89的交点O,即凸透镜的位置在。点;过B点作/0的平行线交凸透镜于M点,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过其焦点,则连接8交44于点,尸点即为凸透镜的焦点,如下图:14 .根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。【解析】第一幅图:图中为凸透镜,平行于主光轴入射的光线折射后通过焦点,经过Z透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出,如图所示:第二幅图:图中为凹透镜,通过光心的光线,传播方向不变,对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线折射后平行于主光轴射出,如图所示:第三幅图:图中为凹透镜,其中-条光线通过光心射入,其传播方向不变;由图可知,另一条光线平行于主光轴射出,因对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线折射后平行于主光轴射出,故入射光线的延长线过凹透镜异侧虚焦点,连接凹透镜右侧焦点、折射光线与凹透镜的交点,即为入射光线所在直线,如图所示:第四幅图:图中为凸透镜,其中条光线通过光心射入,其传播方向不变;由图可知,另一条折射光线由凸透镜的焦点射出,因平行于主光轴入射的光线折射后通过焦点,故其入射光线平行于主光轴,如图所示:15.如图所示,一烛焰顶端S点射出的三条特殊光线SA、S3和SC。其中,S/1平行于主光轴,S3经过光心,SC经过左焦点,请画出S