
1.認識凸透鏡和凹透鏡,了解透鏡的焦點、焦距。2.知道凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用,并學會畫相關光路圖。3.通過平行光聚焦法,學會粗測凸透鏡的焦距。
放大鏡、眼鏡、照相機它們都有一個重要的光學器件——透鏡。
利用放大鏡我們可以看清很小的字;視力不好的同學,配上合適的眼鏡就可以看清本來看不清的物體;用照相機可以把美麗的自然風光“留住”。
透鏡的概念 透鏡是用透明物質(zhì)制成的、至少一個表面為球面一部分的光學元件。光從空氣進入透鏡一側以及從透鏡的另一側射出時各發(fā)生一次折射,并由此產(chǎn)生會聚或發(fā)散的效果。
知識點1 凸透鏡和凹透鏡
注意:如果透鏡的厚度遠小于球面的半徑,這種透鏡叫做薄透鏡。
1.主光軸:通過透鏡兩個球面球心的直線叫做主光軸,簡稱主軸,每個透鏡都有1條主光軸,主光軸用點劃線表示。
2.光心:透鏡主光軸上有個特殊的點,通過這個點的光傳播方向不變,這個點叫做透鏡的光心。可以認為薄透鏡的光心就其中心。
通過透鏡光心的光線,它的傳播方向不改變。
透鏡在日常生活中的應用
除了剛才我們說的放大鏡和近視鏡,生活中我們用到的還有老花鏡、幻燈機、電影放映機、照相機的鏡頭、顯微鏡、望遠鏡、監(jiān)控等都運用了透鏡。
在如圖所示的透鏡中,屬于凸透鏡的是___________________,它們的共同特點是__________________________;屬于凹透鏡的是_____________,它們的共同特點是_______________________________。
A B C D E
實驗探究:透鏡對光的作用
凸透鏡對光線起會聚作用,因此凸透鏡也叫會聚透鏡。
1.凸透鏡對光的作用 讓平行于凸透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡,觀察光通過凸透鏡后光線如何傳播?
知識點2 透鏡對光的作用
現(xiàn)象:這些光線通過透鏡后會聚于主光軸上一點。
2.凹透鏡對光的作用 讓平行于凹透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡,觀察光通過凹透鏡后光線如何傳播?
凸透鏡對光線起發(fā)散作用,因此凸透鏡也叫發(fā)散透鏡。
現(xiàn)象:這些光線通過透鏡后偏離主光軸散開,但其反向延長線交會聚于主光軸上一點。
對“會聚作用”和“發(fā)散作用”的理解 1.凸透鏡對光有會聚作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光軸,即通過凸透鏡的光將向主光軸方向偏折。
2.凹透鏡對光有發(fā)散作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更偏離主光軸,即通過凹透鏡的光將向遠離主光軸方向偏折。
1.凹透鏡對光的發(fā)散作用,是指光經(jīng)凹透鏡折射后,比原來的傳播方向更偏離主光軸,而不是說通過凹透鏡的光都是發(fā)散的;也有一些光經(jīng)過凹透鏡也能會聚到一點上的。2.凸透鏡對光的會聚作用,是指光經(jīng)凸透鏡折射后,比原來的傳播方向更靠近主光軸,而不是說通過凸透鏡的光都是會聚的;凸透鏡對除過光心的任何光都有會聚作用。
會聚作用、發(fā)散作用≠會聚光、發(fā)散光
透鏡中的光路可逆 由于光在發(fā)生折射的過程中光路是可逆的,而透鏡對光的作用也是折射,所以透鏡中光路也是可逆的。
關于凸透鏡和凹透鏡,下列說法正確的是( )A. 任何光通過凹透鏡都是發(fā)散的B. 任何光通過凸透鏡都是會聚的C. 只有平行于主光軸的光通過凸透鏡才會會聚D. 凹透鏡對光有發(fā)散作用
(2020·株洲中考)炎炎夏日,汽車停在露天停車場,若把裝滿水的礦泉水瓶留在車內(nèi),太陽光透過礦泉水瓶后可能把汽車內(nèi)的易燃物引燃,這是因為這瓶水( )A.相當于一個凸透鏡,會聚光線B.相當于一個凸透鏡,發(fā)散光線C.相當于一個凹透鏡,會聚光線D.相當于一個凹透鏡,發(fā)散光線
對光有會聚作用,相當于凸透鏡
(1)平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點,這個點叫做凸透鏡的焦點(F)。
(2)凸透鏡有兩個焦點
(3)焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距( f )
知識點3 焦點和焦距
(1)平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發(fā)散,發(fā)散光線的反向延長線相交于主光軸上,它不是實際光線的會聚點,叫虛焦點(F)。
(2)凹透鏡有兩個虛焦點
(3)虛焦點到凹透鏡光心的距離叫做焦距( f )。
①凹透鏡表面越凹,發(fā)散作用越強,焦距越短。
透鏡焦距的長短與其表面的凸(凹)起程度有關,表面越凸(凹),焦距越短,光通過凸(凹)透鏡后的偏折程度越大,即透鏡會聚(發(fā)散)作用越強。
②凸透鏡表面越凸,會聚作用越強,焦距越短。
根據(jù)光路可逆,若把點光源放在凸透鏡的焦點上,射向凸透鏡的光經(jīng)凸透鏡折射后會變成平行光,因此可利用凸透鏡獲得平行光。
做一做:把一只放大鏡正對著太陽光,再把一張紙放在它的另一側,調(diào)整放大鏡與紙的距離,觀察會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
現(xiàn)象:紙上會出現(xiàn)一個很小、很亮的光斑,且光斑處的溫度很高,如果長時間照射,紙會被烤焦。
測出光斑到凸透鏡光心的距離,即該凸透鏡的焦距,這種測凸透鏡焦距的方法稱為平行光聚焦法。
紙上的光斑變成最小最亮的這個點就是凸透鏡的焦點。
1. 凸透鏡的鏡面要正對太陽光。2. 測量光斑到凸透鏡光心的距離時,需要簡單固定一下凸透鏡和白紙,兩個人配合更易完成測量。3. 紙上形成最小、最亮的光斑后,不要長時間照射紙張,防止紙張被烤焦。
________于凸透鏡主光軸的光通過凸透鏡后會聚在主光軸上的一點,這個點叫做凸透鏡的焦點。凸透鏡的焦點有_______個。焦點到凸透鏡光心的距離叫做__________。把點光源放在凸透鏡的_________處,通過凸透鏡后的光會成為一束平行光 。_______________就是根據(jù)這一原理制成的。
通過光心的光、平行于主光軸的光、通過焦點的光經(jīng)凸透鏡和凹透鏡折射后的情況如圖所示。
①通過光心的光經(jīng)凸透鏡后,傳播方不變 。
②平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡后,折射光通過焦點。
③通過焦點的光經(jīng)凸透鏡后,折射光平行于主光軸。
知識點4 透鏡的三條特殊光路
②平行于主光軸的光經(jīng)凹透鏡后,折射光的反向延長線過凹透鏡的虛焦點。
③射向凹透鏡的光,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射出。
①通過光心的光經(jīng)凹透鏡后,傳播方向不變。
如圖所示,F(xiàn)是透鏡的焦點,其中正確的光路圖是( )
凸透鏡:對光有會聚作用
焦點( F )、焦距( f )
凹透鏡:對光有發(fā)散作用
1. 下列說法正確的是( )A. 凸透鏡對光線有發(fā)散作用,所以又叫發(fā)散透鏡B. 凹透鏡對光線有會聚作用,所以又叫會聚透鏡C. 凸透鏡有兩個實焦點,凹透鏡有兩個虛焦點D. 兩個焦點之間的距離叫焦距
焦點到透鏡光心之間的距離叫焦距
3.一束光通過透鏡的光路如下圖所示,其中正確的一幅是( )
A B C D
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