透镜
1.(2013·怀化中考)图中四种光学器件中,属于凸透镜的是 ( )
【解析】选B。本题考查判断凸透镜的方法,中间比边缘厚的透镜是凸透镜,A图透镜中间比边缘薄是凹透镜,B图透镜中间比边缘厚是凸透镜,C图是凹面镜,D图是平面镜,故选B。
【方法归纳】凸透镜和凹透镜的区分
(1)边缘薄、中间厚的是凸透镜,边缘厚、中间薄的是凹透镜。
(2)对光起会聚作用的是凸透镜,对光起发散作用的是凹透镜。
2.常言道,水火不相容,但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火,这个器件相当于( )
A.平面镜 B.凸面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【解析】选C。本题考查凸透镜对光的会聚作用。把冰磨制成凸透镜的形状,然后把冰透镜正对太阳光,冰透镜能够把太阳光会聚在一点即焦点上,焦点处的温度很高,可以引燃其他物体,所以冰透镜相当于一个凸透镜。
3.林雨在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到,如果下雨使瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶。于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。这其中引起火灾的主要原因是( )
A.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有会聚作用
B.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有发散作用
C.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有会聚作用
D.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有发散作用
【解析】选A。本题考查凸透镜对光线有会聚作用的理解。盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾。故选A。
4.(2013·海南中考)如图所示的光路图中,正确的是( )
【解析】选C。本题考查透镜的作图。凹透镜对光线具有发散作用,而图A、B凹透镜使光线会聚,故A、B错误;凸透镜对光线具有会聚作用,而图D使光线发散,故D错误。平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上的焦点,故C正确。
5.如图是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于 ,对光有 作用。
【解析】本题考查凸透镜在生活中的应用。小灯泡前端的A部分设计成中间厚、边缘薄的形状,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,从而使手电筒在使用时亮度增加。
答案：凸透镜 会聚
6.如图,夜晚把桌子放在电灯下面,在桌面上放一张白纸,然后把凹透镜放在白纸上。当逐渐向上移动凹透镜时,可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变 ,光斑的亮度则逐渐变 。(均选填“大”或“小”)
【解析】凹透镜对光线有发散作用。电灯射出的光线经过凹透镜的折射变得更发散,从而在纸上形成一个光斑。当逐渐向上移动凹透镜时,从凹透镜射出的光线更发散,所以纸上的光斑更大,光线越分散,光斑的亮度就越小。
答案：大 小
7.(2014·江苏宝应县联考)在图中分别画出对应的折射光线。
【解析】本题考查透镜的光路图的画法。首先观察入射光线或折射光线的特点,然后再根据凸透镜或凹透镜的三条特殊光线来作图。过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴;平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后,折射光线反向延长线通过焦点。
答案：如图所示
【易错警示】作图时有些同学容易将两透镜中平行于主光轴的光线和过焦点的光线经透镜折射后混淆,解答这类问题的关键是对凸透镜和凹透镜三条特殊光线的折射规律熟练掌握,可结合光路可逆的原理对比记忆理解。
8.(2013·内江中考)如图所示,已给出了入射光线和折射光线,请在方框内画出合适的透镜。
【解析】本题考查根据光路图判断透镜的种类。甲图折射光线与入射光线相比,向主光轴方向偏折,光线会聚了,故填入凸透镜;乙图折射光线与入射光线相比,远离主光轴偏折,光线发散了,故填入凹透镜。
答案：如图所示
9.将一个大烧杯倒扣在桌面上,里边充以烟雾,用手电筒通过杯底自上而下照射,调节手电筒的聚光圈,使通过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束(图甲)：
(1)烧杯底上放一个凸透镜,观察到的现象如图乙所示,说明凸透镜对光有
作用。
(2)烧杯底上放一个凹透镜,观察到的现象如图丙所示,说明凹透镜对光有
作用。
【解析】(1)比较甲、乙两图可知,甲图中手电筒的聚光圈通过烧杯底自上而下照射,光成粗细均匀的柱形光束,乙图中柱形光束在杯中会聚了,因为乙图中杯底放了一个凸透镜,说明凸透镜对光有会聚作用。
(2)比较甲、丙两图可知,丙图中柱形光束发散了,丙图中杯底上放了一个凹透镜,说明凹透镜对光有发散作用。
答案：(1)会聚 (2)发散
【试题备选】不同凸透镜对光的折射程度是不同的,即每个凸透镜的焦距是不一定相同的,焦距即是透镜焦点到光心的距离。
(1)焦距的长短由凸透镜的什么因素决定呢?
请猜想出三个因素： 、 、 。
(2)某同学用两个材料相同、凸面程度一样,横截面积不同的凸透镜会聚太阳光,测量得出会聚点到光心的长度都是10cm。你根据这个情况,可推测：?
。
(3)某同学再用两个材料相同、横截面积相同、但凸面程度不相同的凸透镜会聚太阳光,测量较凸的凸透镜会聚点到光心的长度是5cm,而较平的那个凸透镜会聚点到光心的长度是8cm。你根据这个情况,可推测：? ________________
。
【解析】本题考查控制变量法的应用。(1)第二小题是探究凸透镜的焦距和凸透镜横截面积的关系;第三小题是探究凸透镜的焦距和凸面程度的关系;由此可猜想凸透镜的焦距可能和凸透镜的凸面程度和横截面积有关;还可以猜想焦距的长短与凸透镜的材料有关。
(2)控制了同种材料、相同的凸面程度,而横截面积是不同的;测量出凸透镜的焦距相同,也就说明了凸透镜的焦距和凸透镜的横截面积是无关的。
(3)控制了同种材料、相同的横截面积,不同的凸面程度;测量较凸的那个凸透镜焦距为5cm,而较平的那个凸透镜焦距为8cm。由此得出：凸透镜的焦距和凸透镜的凸面程度有关,凸面程度越大,焦距越小。
答案：(1)材料 凸面程度 横截面积 (2)凸透镜的焦距和凸透镜的横截面积无关 (3)凸透镜的焦距和凸透镜的凸面程度有关,凸面程度越大,焦距越小
【一点通】找找你容易错在哪里
如图所示,画出两条光线通过凹透镜后的光线。
【学生自答】
或
【教师点评】
①错误：平行于主光轴的光线通过凹透镜后折射光线错误：折射光线的反向延长线应经过入射侧的虚焦点;②正确。
【正确作图】
透镜
1.（知识目标）
1．知道什么是透镜、薄透镜，知道什么是凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。
2．知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
3．知道利用凸透镜能产生平行光。
4．会用三条特殊光线的规律作图。
2.（能力目标）
通过课堂演示实验，培养学生观察能力、语言表达能力，学习研究问题的常用方法
3.（情感目标）
培养学习物理的兴趣和发现探索问题的良好习惯
1.当光从空气__________到水中或其它透明物质时,传播方向会发生偏折，折射光线向__________偏折，此时折射角_______入射角。
2.完成并画出光线进入三棱镜后再射到空气中的光路图。
方法总结:当光线射向三棱镜,经过三棱镜后光线向_____________偏折。
3．透镜分为两类：凸透镜和凹透镜。
中间______，边缘_______的叫凸透镜，对光有________作用，属于凸透镜的有___________________。
中间_____，边缘_______的叫凹透镜，对光有_______作用，属于凸透镜的有_________________。
4．通过光心的光线传播方向_______________。平行于主光轴的光线，经过凸透镜后，折射光线会聚在主光轴上的点叫做凸透镜的_____________，它到凸透镜光心的距离叫______________
知识点一：认识凸透镜和凹透镜
1、找它们的异同：
近视眼镜片 放大镜镜片
同：①可以透过光 ②光的传播迹径因发生光的______________而改变。
异：观察它们的截面示意图(P90图5.1—1)
中间_________ 边缘_________ 总称为凹透镜
中间_________ 边缘_________ 总称为_________
2、 在生活中还见到过与上述结构相似的，请写出：
凹透镜：_______________________________________
凸透镜：______________________________________
3、几个名词
(1)主光轴：
(2)光心： 用字母_______表示。
(3)焦点： 用字母_______表示。
知识点二：透镜对光的作用
1、作下图中大致光路(折射光线)
2、实验：观察透镜对光的作用
(1)让一束平行光(太阳光)正对着凸透镜射，观察透过的光。
(2)让一束平行光(太阳光)正对着凹透镜射，观察透过的光。
现象记录：在(1)中_____(能、不能)找到一个亮点。
在(2)中_____(能、不能)找到一个亮点。
在(1)中透过的光范围比入射光______(小、大)。
在(2)中透过的光范围比入射光______(小、大)。
结论：凸透镜对光有_________作用。凹透镜对光有_________作用。
知识点三：焦点和焦距
每个透镜有__ ____个焦点，且关于光心对称，凸透镜：实焦点，凹透镜：虚焦点
焦距： 用字母_______表示。
测量凸透镜的焦距
器材(见P91图5.1—4)：__________________________________
操作过程：太阳光正对着凸透镜，在透镜的后面移动光屏(纸片也可)，找到一个最小的亮点后，透镜与光屏固定，用刻度尺测出它们的距离，即f。
1、一方形玻璃砖，如下图中虚线位置分开成甲、乙、丙，其中是凸透镜的是__________，其中是凹透镜的是__________，
2、下列元件中能使光线会聚的是______(填序号)
A、平面镜 B、凸面镜 C、凹面镜 D、凸透镜 E、凹透镜
3、作图
(1)作出折射光线
(2)作出入射光线
(3)在虚框内填入一个合适的透镜
(4)茂密树林的地面上出现的太阳光斑是_________形成的。《测量凸透镜焦距》实验中的光斑是_______形成的。左图中凸透镜的焦距：f=_______。时间较长会发现亮点温度较高，甚至烧焦纸屏(古代冰透镜取火的道理：将冰块磨成一个_____透镜，让太阳光正对它，在冰透镜的后面______位置放置一些干燥室易燃物即可。)
4、 雨过天晴要及时清除大棚顶薄膜上的积水，为什么？
透镜
三维
教学目标
知识技能
了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。
了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
过程方法
观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
情感态度
能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。
教学重点
透镜对光的作用。
教学难点
透镜对光的作用。
解决办法
通过学生亲自动手实验的方法及透镜式教学方式
教学过程设计
教学内容
(教什么)
落实方式
(方法与手段)
设计意图
(为什么这样教)
一、复习导入
(5分)
二、研读目标
(2分)
三、自主学习
(10分)
透镜定义、作用
透镜对光线的作用
四、合作探究
(15分)
五、当堂检测(5分)
六、小组评价与课堂小结(5分)
【复习提问】前面我们已经学习了哪几种镜子？(学生回答后，老师投影展示图片并追问) 你能归类吗？(引导从是否透明，对光线的作用属于哪种光学现象。)
①、平面镜成像光路图
②、三棱镜对光折射图
学生自主阅读学习目标。
一、透镜的分类和比较。
1、分类。(课前每组每个同学分发凸、凹透镜各一个)
【提问】⑴透镜能得此名，你们认为哪些材料适合制作透镜？ ⑵你们认为透镜可分成哪几类？请一位同学说出分类的依据是什么，然后下个定义。
【演示】教师演示用平行光源、光具盘、凸透镜、凹透镜来演示凸、凹透镜对光线的作用。画出凸、凹透镜对光线的作用光路图
【引导交流总结】平行光经凸透镜后会聚于交于主光轴上一点，平行光经凹透镜后发散，光路的可逆性，验证通过光心的光线传播方向不变。
其实质是：光线从空气进入玻璃，又从玻璃进入空气，发生了两次折射现象。
【投影】用动画画光路图再现实验现象，并介绍几个概念。
【引导设计实验】同学们，有谁玩过用放大镜会聚太阳光点燃过火柴的？说明了用了什么原理？如果还给你一把刻度尺，你能测出凸透镜的焦距吗？说说你们的做法。
【提问】教师通过展示刚才作图练习中的凸透镜平行光入射会聚过焦点和光路可逆的过焦点入射平行主光轴折射的光路图，提出问题：通过刚才的学习所得，能否利用凸透镜来制得平行光源呢？你能说出你的具体做法吗？
【引导分析】透镜能对光线作用的实质是：透镜相当于组合棱镜，光线从空气进入玻璃，又从玻璃进入空气，发生了两次折射现象。并且折射光线总是向厚的一侧偏折。
课后习题
复习旧知识，为本节课的教授打下良好的基础。
调动学生的自主性，让学生通过自己的努力掌握知识。
教师演示实验，通过学生的讨论、研究、探讨，总结规律，让学生对知识的理解更加透彻。
引导学生合作探究，仪器来研究凸透镜教具的测量，，让学生在自己动手操作过程中学会物理知识。
布置作业（2分）
练习册本节内容
板 书 设 计
透镜
一、凸透镜和凹透镜
1、 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。
2、 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。
3、 作用：凸透镜对光有会聚作用。
凹透镜对光有发散作用。
二、焦点和焦距
1、 焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点。
2、焦距：焦点到光心的距离叫做焦距。
教 学 反 思
课件35张PPT。第五章 透镜及其应用
第1节 透 镜体验 认识凸透镜和凹透镜
活动1：观察老花镜和近视镜的镜片,并垫上纸巾用手摸一摸,这两种镜片,中间和边缘的厚度分别有什么区别?
活动2：让太阳光正对老花镜和近视
镜的镜片照射,并使透过的光照射到
一张白纸上,不断改变白纸到镜片的距离,平行光经过两种镜片后,传播方向有何不同?参考答案：
活动1：老花镜中间厚边缘薄,近视镜中间薄边缘厚。
活动2：平行光透过老花镜的镜片后,光线会聚最终在白纸上会形成亮点;平行光透过近视镜后,向外发散,在白纸上形成较大的光圈。1.凸透镜和凹透镜：
(1)凸透镜形状： 。
(2)凹透镜形状： 。
(3)主光轴(主轴)： 。
(4)光心： 。2.透镜对光的作用、焦点、焦距：
(1)凸透镜对光有 作用。
(2)凹透镜对光有 作用。
(3)焦点： 。
(4)焦距： 。参考答案：
1.(1)中间厚,边缘薄 (2)中间薄,边缘厚 (3)通过两个球面球心的直线 (4)主轴上有一个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫作透镜的光心
2.(1)会聚 (2)发散 (3)凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点 (4)焦点到凸透镜光心的距离探究1 凸透镜和凹透镜
结合“体验”,思考以下问题：
1.如图,甲为凸透镜,乙为凹透镜,分析图可知：(1)凸透镜的形状： ;
(2)凹透镜的形状： 。
提示：(1)由图甲可知,凸透镜都是中间厚、边缘薄;
(2)由图乙可知,凹透镜都是中间薄、边缘厚。
参考答案：(1)中间厚、边缘薄
(2)中间薄、边缘厚2.结合两种透镜的特点可知,近视眼镜是 ,远视眼镜
是 。
提示：近视眼镜中间薄、边缘厚,是凹透镜;远视眼镜中间厚、边缘薄,是凸透镜。
参考答案：凹透镜 凸透镜3.结合下图思考：(1)什么是主光轴?
(2)通过透镜光心的光传播有什么特点?
参考答案：(1)通过两个球面球心的直线。
(2)通过透镜光心的光传播方向不变。【微点拨】
(1)中间厚的不一定是凸透镜,中间薄的不一定是凹透镜。
(2)判断透镜种类时,不能根据透镜局部的厚度,要通过比较透镜中间和边缘的厚度。探究2 透镜对光的作用
结合“体验”及下图,思考以下问题：1.如图甲所示,让平行于透镜主光轴的光束射向凸透镜,折射光线相对于入射光线 (选填“靠近”或“远离”)主光轴,可得出：凸透镜对光有 作用。
提示：由图甲可知,平行于主光轴的光束经凸透镜后,偏向透镜主光轴,会聚于主光轴上一点后又继续向前传播,即通过凸透镜的光线相对于凸透镜前面的光线会向透镜主光轴“靠拢”一些,故可得出：凸透镜对光有会聚作用。
参考答案：靠近 会聚2.如图乙所示,让平行于透镜主光轴的光束射向凹透镜,折射光线相对于入射光线 (选填“靠近”或“远离”)主光轴,可得出：凹透镜对光有 作用。
提示：由图乙可知,平行于主光轴的光束经凹透镜后,光束偏离透镜主光轴,即通过凹透镜的光线相对于凹透镜前面的光线会“远离”透镜主光轴一些,故可得出：凹透镜对光有发散作用。
参考答案：远离 发散【微点拨】
会聚和发散的理解
(1)会聚不是指光线一定会聚到一点,而是指光线通过凸透镜折射后,会聚光线比入射光线的传播方向更靠近主光轴,使经过它的光束变窄;
(2)发散不是指光线一定不能会聚,而是指光线通过凹透镜折射后,发散光线比原来入射光线的传播方向更远离主光轴,使经过它的光束变宽。【知识拓展】透镜对光的作用的分析
凸透镜和凹透镜都可以近似看成三棱镜和玻璃块的组合,光线通
过透镜两侧表面发生两次折射,由图可知,平行光通过透镜折射
后,总是向透镜较厚的那边偏折,厚度越大,偏折程度就越大。探究3 凸透镜的焦点和焦距
1.如图为一束平行于主光轴的光射向凸透镜的光路图,在图中标出主光轴、光心、焦点、焦距。提示：主光轴是指通过两个球面球心的直线;光心在透镜的中心,即图中O点;焦点是指跟主光轴平行的光线经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点,即图中F点;焦距是指焦点到凸透镜光心的距离。
参考答案：2.如何粗略测量凸透镜的焦距?
参考答案：把一只凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,调整凸透镜与纸的距离,直到在白纸上观察到一个小亮点,用刻度尺测量凸透镜光心到小亮点的距离,即为凸透镜的焦距。3.如图两个凸透镜甲和乙,哪个凸透镜焦距更大?哪个会聚能力更强一些?凸透镜的会聚能力与焦距有什么关系?提示：让一束光分别照射焦距不同的凸透镜,平行光经过它们之后的折射光线如题图所示,甲的焦距较大,乙的焦距小,乙凸透镜的折射光线的偏折较明显,会聚能力较强。
参考答案：甲 乙 凸透镜的焦距越小,透镜对光的会聚作用越强【微点拨】
(1)透镜都有两个焦点,两侧各有一个,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
(2)每个凸透镜的焦距是一定的,且中间越凸,焦距越小。
(3)由于光路是可逆的,若把光源放在焦点上,光源射向凸透镜的光,经过凸透镜折射后将变为平行光。【知识拓展】焦距的长短主要由凸透镜的制作材料(折射率)、形状(曲率半径)两个因素决定。同样形状的凸透镜,制作材料不同,焦距也不同;同种材料的凸透镜,表面的凸起程度决定焦距的长短,表面越凸,焦距越短,会聚光线能力越强。厚薄薄厚光心焦点焦距考点 透镜的三条特殊光线
【示范题】(1)(2013·黔东南中考)请完成如图所示的光路图。【解题指南】①如何画过凸透镜光心的折射光线?
②如何判断过焦点的光线的入射光线?
提示：①将过光心的光线延长,在凸透镜另一侧延长部分画上箭头。②过折射光线与凸透镜的交点,向凸透镜的左侧作主光轴的平行线,在平行线上标出指向凸透镜的箭头。【精讲精析】本题考查通过凸透镜的光线的画法。入射光线与主光轴平行,则折射光线过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
答案：如图所示 (2)(2013·咸宁中考)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的光心O和焦点F,分别画出经过凹透镜折射后的光线。【解题指南】①如何画过凹透镜光心的折射光线?
②如何判断延长线过焦点的光线的折射光线?
提示：①将过光心的光线延长,在凹透镜另一侧延长部分画上箭头。②过入射光线与凹透镜的交点,向凹透镜的右侧作主光轴的平行线,在平行线上标出远离凹透镜方向的箭头。【精讲精析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
答案：如图所示 【通关金钥匙】
(1)透镜三条特殊光线的折射规律。(2)利用透镜特殊光线折射规律画图三步法。
注意：光线经过透镜时不能中断,仍要连接完好。【变式训练】如图所示是光线通过透镜前后的方向,在方框中适当位置画出适当类型的透镜。【解析】本题考查透镜种类的判断。两条平行光线,经透镜折射后,变得发散,则该透镜对光线有发散作用,故为凹透镜。
答案：如图所示
