3.5　奇妙的透镜

3.5 奇异的透镜 图3－5－1 一 透镜的种类 透镜有两类，中间比边缘________的叫做凸透镜，如图3－5－2甲所示；中间比边缘________的叫做凹透镜，如图乙所示。 图3－5－2 二 有关透镜的一些名词 1．光心透镜的中心O叫做光心，凡是经过这一点的光都______________传播方向。 2．焦点平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点也是光斑__________的一点，叫做凸透镜的焦点；平行于主光轴的光经凹透镜折射后将变成发散光线，将这些发散光线反向延长也会相交于主光轴上的一点，由于这一交点不是实际光线会聚的点，因此叫做凹透镜的________________。 3．焦距从焦点到光心的距离叫做焦距。 图3－5－3 三 透镜对光的作用 1．凸透镜对光有________作用；凹透镜对光有________作用。 2．三条特别光线 图3－5－4 四 测量凸透镜的焦距 方法让凸透镜正对太阳光，在透过阳光的一侧前后移动白纸，直到白纸上出现一个____________的光斑，用刻度尺测量此光斑焦点到透镜光心的距离，就是凸透镜的焦距。 [拓展] 同种材料制成的凸透镜，表面越凸，焦距越小。 类型一 透镜的分类及其对光的作用 例1 如图3－5－5所示的四块玻璃制成的透镜中，属于凸透镜的是________，对光具有________作用，因此，凸透镜又叫做________透镜；属于凹透镜的是________，对光具有________作用，因此，凹透镜又叫做________透镜。[导学号47732040] 图3－5－5 [方法指导]推断透镜的类型 1依据定义推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。 2依据对光线的作用进行推断凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。 类型二 凸透镜焦距的测量 例2 如图3－5－6所示，凸透镜正对着太阳光，来回移动另一侧的纸片，得到最小、最亮的光斑时，纸片距离凸透镜中心10 cm，则此凸透镜的焦距是________cm；接着将纸片往远离凸透镜的方向移动，纸片上的光斑________选填“变大”“变小”或“不变”。[导学号47732041] 图3－5－6 [易错警示]平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚在主光轴某点，这点是凸透镜的焦点，光线到达焦点前一些或者后一些，形成的光斑比焦点处的光斑要大，亮度不如在焦点时亮。所以粗测焦距时肯定要找到最小、最亮的光斑，此光斑与凸透镜光心之间的距离就是焦距。 类型三 透镜光路作图 例3 完成图3－5－7甲中的光路图。依据入射光线和出射光线，在图乙的方框中画出适当的透镜。[导学号47732042] 图3－5－7 [方法指导]透镜光路作图指导 1作图时要明确凸透镜的三条特别光线①通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变更。 2选填透镜类型依据凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用去填透镜。留意会聚作用不等同于会聚光线，发散作用不等同于发散光线。在做题时，可以将原光束按原方向延长，再看通过透镜后光线的方向和原方向相比是会聚了还是发散了，假如会聚应填凸透镜如图3－5－8甲、乙所示，假如发散应填凹透镜如图丙、丁所示。 图3－5－8 课堂反馈十三 [奇异的透镜] 1．如图13－1所示是四个透镜的实物图，属于凹透镜的是 图13－1 2．常言道，水火不相容，但用透亮冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相当于下面的 A．平面镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 3．通过凸透镜两个球面球心的直线，叫做透镜的________，简称________。平行于主光轴的平行光经凸透镜会聚的点称为凸透镜的________，用______表示，凸透镜的两侧各有一个焦点。焦点到凸透镜光心的距离称为________，用______表示。 4．取一个大烧杯，里面充溢烟雾，倒扣在桌子上，用手电筒射出一平行光束如图13－2甲所示。若在杯底放置一个凸透镜或凹透镜，光的传播方向如图乙、丙所示，该试验得到的结论是__________________________。 图13－2 5．完成图13－3中凸透镜和凹透镜的光路图。 图13－3 6．为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，变更凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个______________为止，测得它与凸透镜中心的距离为10 cm，确定出焦距f＝________。 课时作业十三 [第三章 3.5 奇异的透镜] 一、选择题 1．下列关于图13－K－1中透镜的说法正确的是 图13－K－1 A．a、b为凸透镜 B．a、c为凸透镜，b、d为凹透镜 C．a为凸透镜，b、c、d为凹透镜 D．b、c为凹透镜 2．2019海南如图13－K－2所示，对光有发散作用的透镜是 图13－K－2 3．2019广西如图13－K－3所示，光线经过一个光学元件后传播方向发生了变更，则虚线框内的光学元件是 图13－K－3 A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．潜望镜 4．如图13－K－4所示，取一个大烧杯，里面充溢烟雾，倒扣在桌上，用手电筒射出一束平行光，要使射入杯中的光束发散，应在杯底放置的器材是 图13－K－4 A．平板玻璃 B．平面镜 C．凹透镜 D．凸透镜 5．测量凸透镜焦距的示意图如图13－K－5所示，则该凸透镜的焦距是 图13－K－5 A．10.0 cm B．20.0 cm C．30.0 cm D．50.0 cm 6．如图13－K－6所示，某同学将凸透镜正对着太阳，将一张白纸在透镜的另一侧从透镜处渐渐远离透镜，看到的现象是 图13－K－6 A．白纸上有缩小的光斑，且光斑的大小不变 B．白纸上有光斑，且始终变大 C．白纸上有光斑，且先变大再变小 D．白纸上有光斑，且先变小再变大 7．如图13－K－7所示是小明同学所画的一条光线通过凸透镜或凹透镜后发生折射的光路图，其中错误的是 图13－K－7 8．放在凸透镜主光轴上焦点以内的光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图13－K－8所示，则下列说法正确的是 图13－K－8 A．凸透镜可以对光线起发散作用 B．凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C．通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用 D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，仍旧是会聚的一种表现 9．下列说法正确的是 A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线传播方向不变 B．凸透镜有虚焦点，凹透镜有实焦点 C．凸透镜对光线起会聚作用，所以通过凸透镜的光线肯定相交于一点 D．放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线经透镜折射后，平行于主光轴