5.1 透镜第5章透镜及其应用物理人教版

houzixueyi 2018-01-13

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1、透镜及其分类

透镜及其分类

透镜及透镜相关概念：

名称概念说明

透镜是什么？透镜是利用光的折射来工作的光学元件，它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分。如下图甲所示，中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；如下图乙所示，边缘厚、中问薄的透镜叫凹透镜按其厚薄的形状可分为两类：凸透镜和凹透镜

主光轴通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，如下图所示每个透镜都有一条主光轴

光心主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，如上图所示用字母“O”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心

焦点凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，如下图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些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，所以叫凹透镜的虚焦点，如下图乙所示凸透镜两侧各有一焦点，且对称，用字母“F”表示

焦距焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，如上图甲所示凸透镜两侧焦距相等，用字母“f” 表示

2、辨别凸透镜和凹透镜的方法

辨别凹透镜和凸透镜的方法：

“一摸二看三照”：

一、是从这两种透镜的外形特征着眼，通过比较透镜中央和边缘的厚薄加以辨别（即用“摸”的方法）；

二、是从透镜的成像特点着眼，通过透镜去观察近处物体（如书上的文字），看它是成正立、放大的像，还是正立、缩小的像，从而加以辨别（即用“看”的方法）；

三、是从透镜对光线的作用入手加以辨别，看它能否使平行光（太阳光）会聚在一点加以辨别（即用“照”的方法）。

四、除此以外，还有其他的方法。例如：用“晃”的方法：通过透镜观察距透镜较近书上的文字，晃动透镜，若发现像的移动方向总与透镜相同，则该透镜是凹透镜；若发现像的移动方向总与透镜相反，则该透镜是凸透镜。用“叠合”的方法：例如，可先通过一个凸透镜（或凹透镜）观察它对光线的作用或成像的情况，然后将未知透镜与它叠合在一起，再观察对光线作用或成像情况的变化，从而判断该透镜是凸透镜还是凹透镜。至于哪种判断方法好，要视具体情况而定。例如，如果待辨别透镜的中央与边缘的厚薄差异不明显，就不能用“摸”的方法（况且光学镜面一般是不允许用手直接去摸的）；在有太阳光与没有太阳光的场合，所选的方法可能不同。

总之，一种好方法，应该简便、易行、有效，但它是随场合变化而变化的，不宜一概而论。

3、主光轴、光心、焦点和焦距

主光轴的定义：过两球面球心的直线（点长线）

光心：透镜的中心

焦距是什么：焦点到光心的距离

焦点（凸透镜）：平行光通过透镜后会聚到一点，这一点称为焦点。

（凹透镜）：平行光通过透镜后发散出去，光线的反向延长线交于一点，这一点称为凹透镜的虚焦点。

凸透镜的会聚作用凹透镜的发散作用透镜的光路图实像与虚像的区别生活中的透镜凸透镜成像规律及其探究实验凸透镜成像的应用眼睛及其视物原理近视眼的成因与矫正办法远视眼的成因与矫正办法显微镜望远镜

试题汇集

1、（1）上物理课时，老师用激光笔在A处发射一束激光，水中的小鱼刚好在B点看到激光，如图甲所示，画出激光从A射到B的大致光路图．
（2）请在图乙的方框内画出合适的透镜．

题型：作图题难度：0.60 来源：2015-2016学年山东枣庄市山亭区八年级（上）期末物理试卷看答案

2、画出图中2个框中应放置的光学元件（入射光是单色光，框中只放一个元件）．

题型：解答题难度：0.62 来源：2015-2016学年湖南省资阳市安岳县拱桥中学八年级（上）期中物理试卷看答案

3、（2016·苏州校级一模）按照题目要求作图：

（1）在图甲中，重10N的球静止在水平地面上，画出它所受力的示意图．
（2）在图乙中，根据光的折射情况在虚线框内填上一个适当的透镜．
（3）在图丙中，画出螺丝刀撬图钉的力F₁的力臂及所受阻力F₂的示意图．
（4）在图丁中，标出磁感线的方向及小磁针的N极．

题型：作图题难度：0.60 来源：2016·苏州校级一模看答案

4、

（2015秋·盐城校级月考）有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，如图所示，小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是（　　）
A、用手摸镜时，中间厚边缘薄的是近视眼镜
B、拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是近视眼镜
C、让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视眼镜
D、让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视眼镜

题型：选择题难度：0.65 来源：2015秋·盐城校级月考看答案

5、

（2014秋·徐汇区期末）身高为1.6米的人站在平面镜前1.5米，像的高度是米．人和像的距离是米，斜插在水中的筷子看上去好像被折断了，如图所示，这是光的现象，水中部分的筷子比空气中部分筷子略粗，是因为玻璃杯和水相当于（选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”）．

题型：填空题难度：0.63 来源：2014-2015学年上海市徐汇区八年级（上）期末物理试卷看答案

6、（2015秋·泉州校级期末）请按下列要求作图：
（1）在图1中画出入射光线AO的反射光线OB；并在图上标出反射角
（2）在图2的方框中画出适当类型的透镜．

题型：作图题难度：0.47 来源：2015秋·泉州校级期末看答案

7、

（2015秋·北塘区期末）图中是透过装满水的玻璃瓶看纸上字“无锡”的情景，看到的“锡”字是正立、放大的像（填“实”或“虚”），这个玻璃瓶相当于镜．它对太阳光有作用，所以为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶．否则雨水进入饮料瓶后可能会导致森林火灾．

题型：填空题难度：0.63 来源：2015秋·北塘区期末看答案

8、

（2015秋·上海月考）透镜是用透明物质制成的光学器件，它运用到光的（填“直线传播”、“折射”、“反射”）原理．中间比边缘的透镜是凸透镜，如图中的（选填A、B、C、D）；中间比边缘的透镜是凹透镜，如图中的（选填A、B、C、D）．近视眼镜为透镜，远视（老花）眼镜为透镜（选填“凸”或“凹”）．照相机的镜头相当于一个镜，此时底片在离镜头的位置．（填“1f与2f之间”或“大于2f”或“小于1f”）

题型：填空题难度：0.69 来源：2015秋·上海月考看答案

9、