第1節(jié) 透鏡（備課講義）-2021-2022學(xué)年八年級物理上冊同步備課講義和課后訓(xùn)練（人教版）

第五章透鏡及其應(yīng)用第1節(jié)透鏡【知識梳理】知識點一、透鏡1、透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個表面是球面的一部分，對光起折射作用的光學(xué)元件。2、透鏡的類型：（1）凸透鏡：邊緣薄，中央厚。（圖甲）（2）凹透鏡：邊緣厚，中央薄。（圖乙）

3、主光軸和光心：概念定義圖示主光軸通過透鏡的兩個球面球心的直線叫主光軸。光心主光軸上有個特殊的點，通過它的光傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心）

要點詮釋：1、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹脂、有機玻璃等。2、透鏡是一種模型，常見的物體如近視鏡、遠視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個透鏡。知識點二、透鏡對光的作用1、凸透鏡：對光有會聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，厚的一端相對）

2、凹透鏡：對光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個三棱鏡組合，薄的一端相對）

要點詮釋：1、凸透鏡對光線具有會聚作用，但并不是說通過凸透鏡后的光束一定會聚在一點，或一定是一束會聚光束，因為會聚是相對于不發(fā)生折射時的光線來說的。凹透鏡對光線具有發(fā)散作用，但并不是說通過凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的，或延長不相交，因為發(fā)散是相對于不發(fā)生折射時的光線來說的。光線經(jīng)過透鏡后總是向較厚的一端偏折。凸透鏡、凹透鏡與凸面鏡凹面鏡的區(qū)別：凸透鏡、凹透鏡是透明的光學(xué)儀器，光線能夠穿過，光線穿過透鏡后發(fā)生偏折；凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。凸面鏡和凹面鏡是一面涂有反光物質(zhì)如水銀的光學(xué)儀器，主要是對光線起反射作用，凸面鏡對光線有發(fā)散作用，凹面鏡對光線有會聚作用。知識點三、焦點和焦距1、焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用“F”表示。

2、虛焦點：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點，所以叫虛焦點。

3、焦距：焦點到光心的距離叫焦距，用“”表示。

要點詮釋：1、凸透鏡有兩個焦點，并且關(guān)于光心對稱；凹透鏡有兩個虛焦點，關(guān)于光心對稱。2、凸透鏡的焦距的大小表示其會聚能力的強弱，越小，凸透鏡對光的會聚能力越強；凹透鏡焦距的大小表示其對光發(fā)散能力的強弱，越小，凹透鏡對光的發(fā)散能力越強。3、由于光路可逆，若把光源放在焦點上，光源射向透鏡的光，經(jīng)凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄?，因此利用凸透鏡可產(chǎn)生平行光。知識點四、三條特殊光線凸透鏡通過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變通過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點凹透鏡通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變射向凹透鏡的光線如果其延長線通過虛焦點，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點【典型例題】類型一：凸透鏡和凹透鏡判斷例1.如圖是把一副眼鏡放在太陽光下（距離地面一倍焦距以內(nèi)），在地面上看到的情形，由此可以判斷鏡片是（）A．凹透鏡 B．凹面鏡 C．凸透鏡 D．凸面鏡【解析】凸透鏡和凹透鏡的區(qū)分：（1）邊緣薄、中間厚的凸透鏡，邊緣厚、中間薄的凹透鏡；（2）對光起會聚作用的是凸透鏡，對光起發(fā)散作用的是凹透鏡；（3）能成實像的是凸透鏡；能起放大作用的是凸透鏡?！敬鸢浮拷猓河蓤D可見，陽光通過眼鏡形成的光斑中間較四周暗，對光線起發(fā)散作用，因此是凹透鏡。故選：A。【變式】如圖所示，下列透鏡中哪些是凸透鏡（）A．①②③ B．②③④ C．④⑤⑥ D．①③⑤【解析】根據(jù)凸透鏡和凹透鏡定義進行判斷：中間比邊緣厚的透鏡是凸透鏡；中間比邊緣薄的透鏡是凹透鏡?！敬鸢浮拷猓河蓤D知，圖中透鏡中間比邊緣厚的是凸透鏡，有①③⑤；圖中透鏡中間比邊緣薄的是凹透鏡，有②④⑥。故選：D。類型二：透鏡對光線的作用例2.如圖所示虛線方框內(nèi)各放一個透鏡，發(fā)光點S發(fā)出的兩束光通過透鏡前后的方向如圖甲、乙所示，則虛線方框內(nèi)放的透鏡是（）A．甲、乙都為凸透鏡 B．甲、乙都為凹透鏡 C．甲為凹透鏡，乙為凸透鏡 D．甲為凸透鏡，乙為凹透鏡【解析】凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用?！敬鸢浮拷猓河蓤D甲可知，發(fā)光點S發(fā)出的兩束光通過甲透鏡后折射光線變得會聚了，因此甲圖應(yīng)是凸透鏡；發(fā)光點S發(fā)出的兩束光通過乙透鏡后折射光線變得發(fā)散了，因此乙圖應(yīng)是凹透鏡。故選：D?！咀兪健咳鐖D所示是光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形。其中所用透鏡是凸透鏡的是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．a(chǎn)bcd都是凸透鏡【解析】凸透鏡能使光線會聚，凹透鏡能使光線發(fā)散；通過圖中光線的折射情況來確定是什么透鏡?！敬鸢浮拷猓河蓤D可知，abd圖中的光線經(jīng)透鏡折射后相對于入射光線遠離主光軸，說明透鏡對光線具有發(fā)散作用，所以是凹透鏡；由圖可知，c中圖中的光線經(jīng)透鏡折射后相對于入射光線靠近主光軸，說明透鏡對光線具有會聚作用，所以是凸透鏡。故選：C。類型三：透鏡特點例3．下列關(guān)于透鏡的說法中，正確的是（）A．焦距越長，透鏡對光的折射作用越弱 B．凸透鏡只對平行光有會聚作用 C．凹透鏡兩個焦點之間的距離叫做焦距 D．平行光經(jīng)過凸透鏡折射后一定會聚于焦點【解析】（1）焦距越短，透鏡對光的折射作用越強，焦距越長，透鏡對光的折射作用越弱；（2）凸透鏡對光有會聚作用，不僅僅是對平行光；（3）透鏡的焦點到光心的距離為焦距；（4）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點。【答案】解：A.焦距越長，透鏡對光的折射作用越弱，故A正確；B.凸透鏡可以將平行于主光軸的光線會聚于一點，也對其它方向射來的光線同樣有會聚作用，故B錯誤；C.凹透鏡的焦點到光心的距離為焦距，而不是兩個焦點之間的距離叫做焦距，故C錯誤；D.只有平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后才會聚于焦點，故D錯誤。故選：A?！咀兪健筷P(guān)于透鏡的焦點說法正確的是（）A．焦點是與凸透鏡主光軸平行的光線，經(jīng)過凸透鏡后會聚在主光軸上的某一點 B．焦點是與凹透鏡主光軸平行的光線，經(jīng)過凹透鏡后會聚在主光軸上的某一點 C．凸透鏡既有實焦點，也有虛焦點 D．凹透鏡既有實焦點，也有虛焦點【解析】（1）凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用；凸透鏡有實焦點；凹透鏡有虛焦點。（2）對于凸透鏡來說：平行于主光軸的光線會聚于焦點；過光心的光線傳播方向不變；對于凹透鏡來說：平行于主光軸的光線會發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線過焦點；過光心的光線傳播方向不變；【答案】解：A、平行于凸透鏡主光軸的光線會聚于焦點，過光心的光線傳播方向不變，故A正確；B、平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后會發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線過焦點，故B錯誤；C、凸透鏡只有兩個實焦點，故C錯誤；D、凹透鏡只有虛焦點，故D錯誤。故選：A。類型四：透鏡的作圖例4.完成光路圖.【解析】在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖?！敬鸢浮拷猓海?）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；（2）延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸。如圖所示：【變式】