第五章透鏡及其應(yīng)用透鏡第1節(jié)01認(rèn)識(shí)凸透鏡和凹透鏡，了解透鏡的焦點(diǎn)和焦距。02通過(guò)觀(guān)察，認(rèn)識(shí)凸透鏡對(duì)光起會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光起發(fā)散作用。03能初步領(lǐng)略透鏡對(duì)光的神奇作用，激發(fā)求知欲。

在生活中，?？匆?jiàn)一些用玻璃制作的與“鏡”有關(guān)的用品，讓我們認(rèn)識(shí)一下。老花鏡近視鏡放大鏡照相機(jī)上的鏡頭投影機(jī)上的鏡頭它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)：都是玻璃制作的，且能透光，在物理上叫做透鏡。透鏡有什么重要的性質(zhì)？從這節(jié)課開(kāi)始一起探究學(xué)習(xí)。顯微鏡的鏡頭活動(dòng)1感受凸透鏡和凹透鏡(1)取一個(gè)放大鏡，用手摸一摸中間和邊緣部分，發(fā)現(xiàn)厚度不一樣，中間

，邊緣

；(2)取一個(gè)近視眼鏡的鏡片，用手摸一摸中間和邊緣部分，發(fā)現(xiàn)厚度不一樣，中間

，邊緣

。(以上均選填“厚”或“薄”)厚薄薄厚一

凸透鏡和凹透鏡1.透鏡（lens）透鏡通常用玻璃制成，它們的兩個(gè)表面至少有一個(gè)表面是

的一部分，透鏡能讓光透過(guò)去，光在進(jìn)入和離開(kāi)透鏡時(shí)都發(fā)生折射。球面(1)凸透鏡(convexlens):

中間厚、邊緣薄的透鏡。如：

、

、

等；(2)凹透鏡(concavelens)：中間薄、邊緣厚的透鏡。如：

。凹透鏡及表示符號(hào)凸透鏡及表示符號(hào)仔細(xì)觀(guān)察圖甲和圖乙中的透鏡，有什么特征？甲乙2.透鏡種類(lèi)遠(yuǎn)視鏡片照相機(jī)的鏡頭放大鏡近視鏡片球心

C1球心

C2光心凸透鏡的主光軸和光心3.透鏡的主光軸和光心主光軸(1)主光軸：透鏡上通過(guò)兩個(gè)球面

的直線(xiàn)叫主光軸。(2)光心：主光軸上有一個(gè)特殊的點(diǎn)，通過(guò)這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向

，這個(gè)點(diǎn)叫作透鏡的光心。球心不變C2C1球心球心光心

凹透鏡的主光軸和光心主光軸二

透鏡對(duì)光的作用活動(dòng)2感受凸透鏡的會(huì)聚作用(1)將一凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光(或其他平行光)，再把一張紙放在它的另一側(cè)，來(lái)回移動(dòng)，調(diào)整凸透鏡與紙的距離，觀(guān)察光斑的變化。凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用(2)讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，觀(guān)察光通過(guò)透鏡后的偏折方向。(3)結(jié)論：凸透鏡對(duì)光有

作用(也叫會(huì)聚透鏡)。會(huì)聚活動(dòng)3感受凹透鏡的發(fā)散作用(1)拿一個(gè)凹透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，再把一張紙放在它的另一側(cè)來(lái)回移動(dòng)。凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用(2)讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀(guān)察光通過(guò)透鏡后的偏折方向。(3)結(jié)論：凹透鏡對(duì)光有

作用(也叫發(fā)散透鏡)。發(fā)散F主光軸會(huì)聚會(huì)聚1.入射到凸透鏡的光如果不是平行光，還能會(huì)聚嗎？讓不平行于透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，觀(guān)察光的傳播方向。答案能會(huì)聚，凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，經(jīng)凸透鏡折射的光線(xiàn)相對(duì)于入射光線(xiàn)，更靠近主光軸。FF發(fā)散發(fā)散2.入射到凹透鏡的光如果不是平行光，還能發(fā)散嗎？讓不平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀(guān)察光的傳播方向。答案能發(fā)散，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，經(jīng)凹透鏡折射的光線(xiàn)相對(duì)于入射光線(xiàn)，更遠(yuǎn)離主光軸。1.凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距(1)焦點(diǎn)：凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫作

，用F表示。(2)焦距：焦點(diǎn)到

的距離叫作焦距，用f表示。F焦點(diǎn)f焦距光心O三透鏡的焦點(diǎn)、焦距和三條特殊光線(xiàn)焦點(diǎn)光心(3)凸透鏡有

個(gè)焦點(diǎn)，并且關(guān)于

對(duì)稱(chēng)。凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)F1、F2

，這兩個(gè)焦點(diǎn)關(guān)于光心對(duì)稱(chēng)，兩側(cè)的兩個(gè)焦距f相等。焦點(diǎn)F1f1焦距焦點(diǎn)F2f2焦距兩光心(4)凸透鏡焦距的意義：凸透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長(zhǎng)短，凸透鏡表面越凸，焦距越

，對(duì)光的會(huì)聚作用越

。如圖所示，甲凸透鏡的焦距小，對(duì)光的會(huì)聚作用強(qiáng)。小強(qiáng)太陽(yáng)離我們非常遠(yuǎn)，射到地面的陽(yáng)光可以看做平行光。想一想，怎樣利用陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡的焦距。找?guī)讉€(gè)不同規(guī)格的凸透鏡，試著測(cè)量它們的焦距。太陽(yáng)光聚焦法：把凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，上下移動(dòng)透鏡，能在紙上形成最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑是凸透鏡的焦點(diǎn)，用刻度尺測(cè)量焦點(diǎn)到凸透鏡的距離是凸透鏡的焦距。焦點(diǎn)Ff焦距(5)利用陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡的焦距。2.凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距(1)焦點(diǎn)：平行于主光軸的光線(xiàn)通過(guò)凹透鏡后

，發(fā)散光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交于主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫凹透鏡的

。它不是實(shí)際光線(xiàn)的會(huì)聚點(diǎn)，凹透鏡有

個(gè)焦點(diǎn)，關(guān)于光心對(duì)稱(chēng)。(2)焦距：焦點(diǎn)到凹透鏡

的距離叫作焦距。凹透鏡焦距的大小表示其

能力的強(qiáng)弱，焦距越小，對(duì)光的發(fā)散能力越

。發(fā)散焦點(diǎn)兩光心發(fā)散強(qiáng)f焦點(diǎn)

F焦距

把折射光線(xiàn)反向延長(zhǎng)看一看

折射光線(xiàn)好像從點(diǎn)F射出的O凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距3.凸透鏡的三條特殊光線(xiàn)(1)通過(guò)光心的光線(xiàn)傳播方向

(選填“改變”或“不改變”)。(2)平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后通過(guò)

。(3)經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后平行于

。不改變焦點(diǎn)主光軸凸透鏡的三條特殊光線(xiàn)(3)經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸FF(2)平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后通過(guò)焦點(diǎn)FF(1)通過(guò)光心的光線(xiàn)傳播方向不改變FF4.凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)(1)通過(guò)光心的光線(xiàn)傳播方向

。(2)平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)

。(3)射向凹透鏡焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后

主光軸射出。不改變焦點(diǎn)平行于凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)(3)對(duì)著凹透鏡異側(cè)虛焦點(diǎn)入射的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸FF(2)平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡后發(fā)散光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)虛焦點(diǎn)FF(1)通過(guò)光心的光線(xiàn)傳播方向不改變FF焦點(diǎn)和焦距透鏡透鏡①凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡.②凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡.③主光軸：通過(guò)兩個(gè)球面球心的直線(xiàn)叫做主光軸.④光心：主軸上有個(gè)特殊點(diǎn)，通過(guò)這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不變，該點(diǎn)叫做光心。①凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，也叫會(huì)聚透鏡；②凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，也叫發(fā)散透鏡。①凸透鏡能使跟主光軸平行的光會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)F，從焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距f。②凹透鏡能使跟主光軸平行的光發(fā)散，發(fā)散光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)的交點(diǎn)叫做焦點(diǎn)F，從焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距f。課堂總結(jié)透鏡對(duì)光的作用1.如圖所示是光線(xiàn)通過(guò)透鏡(圖中未畫(huà)出)的情形，其中所用透鏡是凸透鏡的是(

)CA.①

B.②

C.③

D.①②③④2.如果把一個(gè)玻璃球分割成五塊，其截面如圖所示，這五塊玻璃a、b、c、d、e中屬于凸透鏡的是

；屬于凹透鏡的是

。acdeb3.如圖所示，小明手持凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，下面放一張白紙，調(diào)節(jié)透鏡到白紙的距離，會(huì)在白紙上得到最小最亮的光斑，在該光斑處能將火柴點(diǎn)燃，則該光斑所處的位置就是透鏡的

，該光斑到透鏡中心的距離叫

，經(jīng)過(guò)

的光不改變方向。焦點(diǎn)焦距光心4.如圖所示，在注有清水的試管內(nèi)留有一稍大的空氣泡，使太陽(yáng)光從試管的正上方向下照，觀(guān)察試管下方的白紙，可以發(fā)現(xiàn)白紙上與空氣泡相對(duì)應(yīng)的位置較

(選填“亮”或“暗”)，這是因?yàn)闅馀菖c周?chē)M成

透鏡，太陽(yáng)光射向空氣泡和它下方的水后，出射光線(xiàn)會(huì)被

(選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)。暗凹發(fā)散5.在框內(nèi)填上適當(dāng)?shù)耐哥R。6.(2024·吉林)如圖所示，O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出圖中折射光線(xiàn)對(duì)應(yīng)的入射光線(xiàn)。7.根據(jù)圖中給出的入射光線(xiàn)，畫(huà)出相應(yīng)的折射光線(xiàn)。8.利用太陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡焦距時(shí)，小華將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，再把一張紙放在它的下方，如圖所示，當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑時(shí)，測(cè)得這個(gè)光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)。小華推斷，凸透鏡的焦距一定大于L。(1)你認(rèn)為小華的推斷

(選填“正確”或“不正確”)；不正確(2)為了檢驗(yàn)小華的推斷是否正確，你下一步的實(shí)驗(yàn)操是。答案如果向下移動(dòng)凸透鏡，此時(shí)光斑變大，說(shuō)明光斑在焦點(diǎn)之前，焦距大于L，說(shuō)明小華推斷正確；如果向下移動(dòng)凸透鏡，此時(shí)光斑變小，說(shuō)明光斑在焦點(diǎn)之后，焦距小于L，說(shuō)明小華推斷錯(cuò)誤。由圖可知，①②④中經(jīng)透鏡折射后的光線(xiàn)與射向透鏡的光線(xiàn)相比，遠(yuǎn)離主光軸，說(shuō)明透鏡對(duì)光線(xiàn)具有發(fā)散作用，所以是凹透鏡；③圖中的光線(xiàn)經(jīng)透鏡折射后，與透鏡前的光線(xiàn)相比，與主光軸的分離程度小，說(shuō)明透鏡對(duì)光線(xiàn)具有會(huì)聚作用，所以是凸透鏡。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。太陽(yáng)光在白紙上最小最亮的光斑，就是透鏡的焦點(diǎn)，該光斑到透鏡中心的距離叫焦距。由于氣泡的存在，氣泡周邊的水形成中間薄邊緣厚的凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散的作用，故在氣泡的下面對(duì)應(yīng)的位置較暗。左圖平行光線(xiàn)被發(fā)散，所以是凹透鏡。如圖所示.右圖中，要相交的光線(xiàn)平行，不再相交，光線(xiàn)被發(fā)散了，是凹透鏡。如圖所示.平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后，其折