2019 中考物理真题分类汇编透镜及其应用 作图题 凸透镜、凹透镜的 三条特殊 光线 等（共 40 题，有答案） 1．（ 2019? 滨州）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 2019? 朝阳）一个凸透镜的主光轴与水面恰好重合， 线作出进入凸透镜的入射光线和从水面出来的折射光线。 S 在平面镜中所成 5． F 为凸透镜的焦点。根据给出的光 ，请在图中画出点光源 的像及光线 SA 的折射光线。 4．（ 2019? 西宁）如图所示，作出光线通过凸透镜和凹透镜的完整光路。
6．（2019? 抚顺）如图所示，有一点光源S 发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线经过凸透镜上方的焦点。请画出： （1）入射光线。 （2）反射光线。 （3 ）经凸透镜折射后的折射光线。 7．（2019? 铁岭）如图所示，SA为水面上方的点光源S 射向水面的一条光线，该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点。请画出： （1）光线SA 射入水中的折射光线。 （2）经过凹透镜的折射光线。 8．（2019? 本溪）如图甲所示，手持凸透镜观察湖面上的鸟巢S，可以看到鸟巢倒立、缩小的像S1，通过平静的水面又能看到鸟巢的倒影S2．图乙是这一过程的简易光路图， F 是凸透镜的焦点，O 是光心，光线SA与主光轴平行，请画出： （1）光线SA 通过凸透镜后的折射光线和像点S1 的位置。 （2）像点S2 的位置。 9．（2019? 鞍山）如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合， F 是透镜的焦点，S是水中的点光源，请画出由S 发出的射向左侧焦点F 并经过凸透镜的光路图。 10．（2019? 日照）平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点； 平行光经过凹透镜后，光线发散，发散光线的反向延长线交在主光轴上的一点，这个点
一、不能正确理解透镜的作用 例1．如图1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径．由图可知：(甲透镜/乙透镜)是凹透镜，可用于(近视/远视）眼的矫正． 错解：甲透镜近视 解析：很多同学看到光线经过甲透镜折射后没有相交成一点，而是逐渐远离，认为甲是凹透镜，而认为乙是凸透镜，这是错误的。我们将入射光线AB、AE沿直线延长，即图2甲中的BC和EF，把它们与经凸透镜射出的光线BD、EG比较，显然折射光线是相互“靠近”了，这就是凸透镜对光线有会聚作用的表现。相反，如果我们把甲换成凹透镜，则根据凹透镜对光线的发散作用，情况应该如图2乙所示。 乙 正解：乙透镜近视 反思：透镜对光是会聚还是发散，不是看折射光线是否相交，而是体现在它们使入射光线变得相互“靠近”了还是“远离”了。凸透镜对光线有会聚作用，“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都会聚于一点。凹透镜对光线有发散作用，“发散作用”并不等于通过凹透镜后的折射光线都不能会聚于一点。 二、混淆实像和虚像的概念 例2．关于虚像和实像，下列判断正确的是()
A．实像能用光屏接到，虚像不能用光屏接收到 B．虚像是人的幻觉并没有光线进入人的眼睛，实像则相反 C．平面镜成的一定是虚像，凸透镜一定成实像 D．由光的反射而成的像是虚像，由于光的折射成的像一定是实像 错解：选B（或C、D） 解析：虚像和实像的区别有两点：①成像的原理不同。物体发出（或反射）的光线经光学元件反射或折射后，实际光线会聚到一点，所成的像叫做实像；物体发出（或反射）的光线，经光学元件反射或折射后，光线不能相交，反向延长交于一点，人眼误以为光从这点发出的，所成的像叫做虚像。②承接的方法不同。虚像只能用人眼看到，不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用人眼直接观看。 正解：A 反思：虚像和实像只有成像原理及承接方法的不同。 解：A、虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，只是进入人眼的光是发散的，并不是没有光进入人眼，若真的是没有光进入人眼，将什么也看不到，故A错误； B、实像是由实际光线汇集而成的，但不一定是光的折射形成的，如小孔成像；我们从岸上看水中的东西，看到的是物体的虚像，就是光的折射形成的，故B错误； C、实像是由实际光线汇集而成的，所以实像能呈在光屏上，而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，所以虚像不能呈在光屏上，故C正确； D、因为凸透镜能成实像也能成虚像，故D错误． 故选C． 三、探究凸透镜成像规律时出错 例3．小华想探究凸透镜成像规律。实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知。光具座上标尺的刻度范围如图3所示。 （1）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用凸透镜（选填“A”或“B”）。实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、的实像。（选填“放大”或“缩小”） （2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像。由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时，烛焰的像是放大、的像。
凸透镜和凹透镜的特点及对光线的作用（人教 版） 一、单选题(共12道，每道6分) 1.如图所示的两个透镜( ) A.都是向右凸出的，都是凸透镜 B.都是向右凹进的，都是凹透镜 C.a是凸透镜，b是凹透镜 D.b是凸透镜，a是凹透镜 答案：C 解题思路： 凸透镜的定义是中间厚边缘薄的透镜；凹透镜的定义是中间薄边缘厚的透镜。故a是凸透镜，b是凹透镜。 试题难度：三颗星知识点：透镜的识别 2.取一段铁丝，绕制一个内径约为3mm左右的圆环，如图所示。将圆环在清水中浸一下，圆环上布满水膜，此时辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是( ) A.用手摸 B.透过水膜看物体 C.用强光照射 D.用刻度尺测量 答案：B 解题思路： 由于水膜非常薄，容易破，故A、C两种方法不可行。用刻度尺一是无法测量其厚薄，二是水膜也容易破。故最可靠的方法是B。透过水膜看物体，如果物体是放大的，则是凸透镜，若是缩小的，则是凹透镜。 试题难度：三颗星知识点：透镜的识别 3.下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上 B.凸透镜有一个焦点，凹透镜有两个焦点 C.不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向不改变 D.光线经过凹透镜后一定不可能相交于一点 答案：C 解题思路： A：凸透镜对光有会聚作用，但通过凸透镜的光可能会聚于一点，也可能是平行，也可能是发散的光线。光路如下图所示： B：凸透镜和凹透镜都有两个焦点。不同之处是，凹透镜的焦点是虚交点。 C：正确。 D：凹透镜对光线有发散作用。经过凹透镜后光线可能发散，也可能平行，也可能汇聚。光路如下图所示： 试题难度：三颗星知识点：凹透镜对光线的作用 4.下列说法中正确的是( ) A.焦距大的凸透镜比焦距小的凸透镜聚光程度好 B.焦距小的凸透镜比焦距大的凸透镜聚光程度好 C.材料相同、直径相同的凸透镜，形状越凸，焦距越小 D.材料相同、直径相同的凸透镜，形状越凸，焦距越大 答案：C 解题思路：凸透镜的焦点和焦距，凸透镜对光线的作用 凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚能力越强，但前提是透镜的材料相同。 故A、B两个选项的说法是错误的，材料不同，是无法比较聚光程度的。 材料相同、直径相同的凸透镜，形状越凸，对光的会聚能力越强，焦距越小，故C正确，D 错误。 试题难度：三颗星知识点：焦距 5.光通过透镜的光路如图所示，正确的图是( )
图1 《第五章 透镜及其应用》知识点梳理 ☆复习目标 1.能通过实例或实验，认识和了解凸透镜和凹透镜以及它们对光线的作用。 2.会用实验探究凸透镜成像的规律。 3.了解和认识生活中的透镜及其原理；了解透镜的其他应用。 ☆重点： 透镜对光线的作用 ☆难点：凸透镜的成像规律 ☆复 习 过 程 中考考点清单 考点一 透镜及透镜作图 1.透镜的分类：凸透镜和凹透镜。 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜 2.有关透镜的科学术语： 主光轴，光心，焦点（F ），焦距（f ）， 3.透镜对光线的作用 凸透镜对光线有会聚作用，又叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又叫发散透镜。 4.三条特殊光线：（如图1所示，比较两透镜的异同） （1）凸透镜 A.平行主光轴的光线----通过焦点； B.通过焦点的光线----平行于主光轴； C.通过光心的光线----传播方向不改变。 （2）凹透镜 A.平行主光轴的光线----反向延长线通过同侧虚焦点； B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线----平行于主光轴； C.通过光心的光线----传播方向不改变。 考点二 凸透镜成像的规律及应用 凸透镜成像及应用表（将空缺部分填写完整） 物 距（u ） 像 距（v ） 像 的 性 质 应 用 大 小 正 倒 虚 实 无限远 v=f 极小 \ 光斑 测焦距 u ＞2f 2f ＞v ＞f 缩小 倒立 实像 照相机 u=2f v=2f 等大 倒立 实像 测焦距
2f＞u＞f v＞2f 放大倒立实像幻灯机 （投影仪） u=f 无限远\ \ \ 获取平行光源和测焦距 u＜f 同侧放大正立虚像放大镜 适时总结 焦点内外分虚实，二倍焦距分大小，实像分居两侧倒，虚像则是同侧正，物 考点三眼睛和眼镜 1.构造 人眼的主要构造是角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜。 晶状体和角膜的共同作用相当于一个可以改变焦距的凸透镜，视网膜相当于光 屏。 2.视物原理 光线由所观看的物体发出，外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外， 经过角膜及晶状体的折射，会聚在视网膜上，得到一个倒立、缩小的实像，通 过视神经将这个信号传给大脑，人就看到了物体。 3.近视眼、远视眼的比较
凸透镜、凹透镜三条特殊光线作图 【凸透镜】 1.平行凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过焦点。 2.焦点上的物体发出的光，经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴。 3.过凸透镜光心的光线，经凸透镜折射后，折射光线的传播方向不变。【凹透镜】 1.平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线发散，发散光线的反向延长线过焦点。 2.入射光的延长线过凹透镜焦点，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴。 3.过凹透镜光心的光线，经凹透镜折射后，折射光线的传播方向不变。 F F O O F F O F F O F F F F O F F O 1
2 【练习】 1.画出下列凸透镜中的折射光线或入射光线. 2.画出下列凹透镜中的折射光线或入射光线 3.中间 ，两端 的透镜是凸透镜； 中间 ，两端 的透镜是凹透镜。 4.凸透镜对光线的作用是： 光线 凹透镜对光线的作用是： 光线(填“会聚”或“发散”) 【补充知识】 凸透镜中间越厚，对光线的偏折能力越强，透镜，焦距越小。（完成课本93页第1题） 拓展应用： 请用学过的凸透镜三条特殊光线作图的方法，画出下列图中物体AB 经过凸透镜折射后所成的像A ˊB ˊ。画完后，观察所成的像A ˊB ˊ的大小、正倒以及虚实情况，同时对比分析成像的特点与物距之间的关系是怎样的。 【几个名词】 F ：凸透镜中主光轴上的焦点的位置； 2F ：凸透镜中主光轴上的二倍焦距的位置； f ：焦距(焦点到凸透镜的距离)； 物距u ：表示物体与凸透镜之间的距离； 像距v ：表明像与凸透镜之间的距离； F F F F O F F O F F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F （1） （2） （3） A B A B A B (1)物体AB 的位置是： 物距u>2f 像的特点： 像距V 与f 的关系 (2)物体AB 的位置是： 物距f< u<2f 像的特点： 像距V 与f 的关系 (3)物体AB 的位置是： 物距u 汽车大灯透镜的作用 第一；假如一个人视力不好，那么这个人就肯定没有方向感，假如一部车灯光不亮，那么这部车肯定就没有有安全感。如何能才能让夜间驾车更舒适，更安全。最简单的方法就是让您的爱车灯光升级。 第二；传统的灯光升级办法就是加装HID氙气灯泡，因为氙气灯泡的亮度是普通卤素灯亮度的3到4倍。多数汽车大灯总成是没有透镜的，在加装了HID后，传统的灯罩不能起到聚光的作用，效果就大打折扣，而且照射出的光线非常发散，不仅亮度受到影响，而且会造成刺眼的效果，严重影响对面来车的正常行驶，安全隐患极大。有时即使你开的是近光灯也会被别人XX。 第三；因为透镜的光形是最标准的，可以有很明显的明暗切割线，通过聚光的作用解决了散光的问题，在国外，氙气灯是标配透镜使用的，这种镜属于光学镜一类，我们就叫它“透镜”。采用，光线散失小等优点。所以建议装了HID大灯而没有装透镜的司机朋友，为了您自身的安全，也为了他人的安全，加装透镜是最好的选择。。。。 第四；透镜功用 1；因为透镜有较强的聚光能力，所以用它来照路，不且路面明亮，而且清晰。 2；由于光线分散很小，所以它的光线射程要比普通卤素灯要远和清晰。故而能使您在第一时间看到远处的事物，避免开过路口或错过目标。 3；透镜式灯头的大灯相比采用传统灯头的大灯具有，亮度均匀，穿透力强，所以他不管在雨天还是在大雾天气都有较强的穿透力。从而能让迎面驶来的车辆第一时间收到灯光信息，避免事故的发生。 4；透镜里面的HID灯泡寿命是普通灯泡的8到10赔，从而减去让您老是要换灯所带来的不必要麻烦。5；透镜氙气灯不需要加装任何供电系统，因为真正的HID气体放电灯，要有一颗电压安定器，12V电压，接着再将电压转成正常电压，稳定持续供应氙气灯泡发光。从而能起到节电的功能。。 6；和第5条说的一样，由于透镜灯泡是由安定器升压到23000V，用在刚开启电源时的瞬间刺激氙气达到高亮度的，所以他在断电的情况下还能维持3到4秒的亮度。这样能使您在紧急情况下提前做好停车准备，避免灾难的发生。这点传统卤素灯是做不到的。 7；在遇到那些大型货车或开车的灯光通知他，如果还是没有用的话，那您就用远光XX他。。 备注；这条只供参考，不介意使用。 菲涅尔透镜的原理及应用 （国防科大理学院光学小组第六组） [摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。 [关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用；研究与发展状况 本文主要从菲涅尔透镜的历史，基本原理，分类，作用，应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。 1.简介 菲涅尔透镜(Fresnel lens)，又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔（Augustin·Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。 菲涅尔透镜 菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。 2.菲涅尔透镜的历史 通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。而法国物理学家兼工程师菲涅尔亦对这种透镜在灯塔上的应用寄予厚望。根据史密森学会的描述，1823年，第一枚菲涅尔透镜被用在了吉伦特河口的哥杜昂灯塔（Phare de Cordouan）上；透过它发射的光线可以在20英里（32千米）以外看到。苏格兰物理学家大卫·布儒斯特爵士被看作是促使英国在灯塔中使用这种透镜的推动者。 3.菲涅尔透镜的基本原理 菲涅尔透镜的工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。 透镜 一、本节学习指导 了解凸透镜和凹透镜的区别要熟练掌握。初次解出“焦点、焦距”注意他们的概念，多观察图形。生活中常用的透镜要明白他们对光是如何影响的，比如放大镜，显微镜，照相机等。 二、知识要点 1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜。 2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。 注：观察我们的眼镜，发现镜片是中间薄四周厚，是凹透镜。一般情况下，边缘越厚中间越薄，凹得越厉害，度数越高。 3、焦点和焦距 （1）主光轴：透镜两个球面球心的连线。 （2）光心：通常位于透镜的中心。 （3）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚于一点，这一点叫做凸透镜的焦点。 （4）焦距：焦点到光心的距离，用f表示。注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。 4、透镜对光的作用 （1）凸透镜的作用：对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。 凸透镜的焦点：平行光线经凸透镜折射后，折射光线就会聚在主光轴上的一点。这一点就是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离叫焦距。 （2）凹透镜的作用：对光线有发散作用。 凹透镜的焦点：平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线过虚焦点。则入射光的延长线过虚焦点的，折射后一定是平行主光轴的光线。 5、粗略测量凸透镜的焦距 使凸透镜正对太阳光，下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到纸上光斑的距离就是凸透镜的焦距。 7、照相机 （1）物体在照相机胶卷上成的是一个倒立、缩小的实像。 （2）照相机的原理：物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，能成倒立缩小的实像。 （3）照相机的结构： ①胶片：感光显影后变为照相底片。 ②调焦环：调节镜头到胶片的距离(但上面数字表示景到镜头的距离。 ③光圈：控制镜头的进光量。 ④快门：控制曝光时间。 8、投影仪 （1）投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向。 （2）幻灯机的作用是：物体到凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。 投影器与幻灯机的区别：投影器用两块大塑料螺纹透镜作聚光镜，并用一块平面镜把像反射到屏幕上。 9、放大镜 （1）放大镜所成的像是正立、放大的虚像。 （2）放大镜的原理：放大镜的原理：物体到凸透镜的距离小于焦距时，成放大、正立的虚像。 10、实像和虚像 （1）实像是实际光线会聚的，能用光屏接收，都是倒立的。 （2）虚像是光的反向延长线会聚而成的，不能用光屏接收，都是正立的。 一、《透镜》在教材中的地位和作用 《透镜》是照相机、投影仪、望远镜等光学仪器的重要组成部分，在生产和生活中有着极其广泛的作用，它对光的作用是我们准确理解透镜成像规律的基础，能否掌握透镜对光的作用是学生今后能否学好光学的关键，是本章的核心内容。 这节课的特点是：它的编排目的是向学生介绍透镜的基本知识，引导学生探究透镜对光的作用。重视科学探究,教学方法多样化。 二、教学目标和重点难点的确定 根据课程标准提出的“通过实验，认识透镜对光作用”这一要求及以上对教材的分析,我确定了如下教学目标： 1、知识与技能 （1）通过观察和实验辨别凸透镜和凹透镜。 （2）知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 （3）会利用平行光测定凸透镜的焦距。 2、过程与方法 组织学生通过观察，探究凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 使学生会测量凸透镜的焦距。 3、情感、态度和价值观 （1）通过教师的引导组织和学生的实验，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望， 使学生乐于探索。 （2）通过介绍透镜在生活生产的应用，增强学生热爱科学勇于探索的精神。 三、重点与难点 1、重点 通过观察和实验，了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用。 2、难点 透镜的作图及准确理解透镜的焦点 四、教法与学法 1、学生基本情况分析 学生在没有学习本节知识之前，已了解了光的折射原理，具备学习透镜基础知识和基本技能。但对光经过透镜的作用认识是肤浅的，不完整的，没有上升到理性认识，没有形成科学的体系。 初中学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需要具体形象的支持。 2、教学方法的确定 本节课的教学方法采用：以教师引导,学生探究和实验为主的启发式教学方法。 具体为：观察法(通过观察激发学生的学习欲望）----讨论法（通过讨论，让学生真正参与到教与学之中）------实验法（通过实验验证，让学生感受到成功的喜悦） 3、教具准备：凸透镜、凹透镜、手电 4、学法指导 在教学过程中尽可能地创造条件让学生自主探索﹑分析﹑归纳﹑让学生在体验中去发现、去领悟。 五：教学程序的设计 《透镜对光的作用》的实验创新设计 湖北省襄城区新集中学：翁万军 一、设计思想 注重科学探究”是新课程标准的基本理念之一。对于初学物理的八年级学生，教学时应把科学探究的学习作为教学的重要形式，突出学生的探究活动，培养学生的实践能力和创新意识。实验室里许多器材组装繁琐，操作不便，又由于八年级学生刚接触物理，很多学生对“科学探究”有一种“敬畏感”。他们认为科学探究只能在课堂上或实验里才能进行，这对培养学生的探索精神、实践能力及创新意识极为不利。我们教学必须引导学生将探究从课堂中走出去，走向大自然、走向生活、走向社会。我们做法是教师示范并引导学生利用身边的器材进行探究。让学生认识到物理就在身边，科学探究人人都能参与。今天要展示的实验就是其中一例。 二、实验原理： 利用烟尘微粒对光的反射来显示光路的原理，设计实验使一束平行光射向透镜，观察通过透镜后的折射光束，比较折射光束与入射光束的“宽窄”得出结论：凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。 三、实验操作步骤 1、点燃蚊香放在水平桌面上，用大烧杯（玻璃杯）倒扣在上面，待里面充满烟雾后，用手电筒射向滤色片通过杯底自上而下照射。观察到一柱形光束穿过杯内烟雾（如图甲）。 2、在烧杯底上放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，折射光束变窄，说明凸透镜对光有会聚作用。 3、在烧杯底上放一个凹透镜，观察到的现象如图丙所示，折射光束变宽，说明凹透镜对光有发散作用。 四、原实验的操作不便： 1、实验器材笨重，特别是光具盘（板） 的底座，取放不方便。 2、透镜安装不方便，光具盘是竖直的，透镜不易竖直紧贴盘面。 3、显示光路不方便，遮光器调整不当盘面不平整透镜与盘面缝隙等都会使显示的光路“时断时续”。 五、新实验的特点 1、材料易得。实验中的大多数材料为家庭中的必备物品，随手可得。 2、实验装置简单，操作方便，现象直观，既具有观赏性，又具有吸引力。 3、有利于实验结论的得出，可提高课堂教学效率。 4、该实验既可以设计成演示实验，也可以设计成分组实验，还可以设计成家庭小实验，拓展学生探究的时间和空间，激发学生探究热情，培养学生探究精神。可以使学生正确理解会聚、发散的含义。 5、会聚不等于相交，发散不是不能相交于一点，会聚、发散是折射光束相对入射光束而言的。 八年级物理《凸透镜和凹透镜对光线的作用》练习题 1. 关于透镜对光的作用，下列说法中正确的是（） A.平行光通过凸透镜后一定会相交于焦点 B.凸透镜只对平行于主光轴的光才有会聚作用 C.光通过凹透镜也会变成平行光 D.光通过凹透镜后传播方向一定会发生改变 2. 下列说法中正确的是（） A.通过凸透镜的光线都要会聚在焦点上 B.凸透镜只对平行光线有会聚作用 C.凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点 D.通过透镜中心的光线传播方向不变 3. 下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确的是（） A.凸透镜的焦距越小，其对光的会聚作用就越小 B.凹透镜的焦距越小，其对光的发散作用就越小 C.光无论沿什么方向射向凹透镜的光心后，其传播方向不发生改变 D.光无论沿什么方向射向凸透镜后，都能会聚在凸透镜另一侧的焦点上 4. 下列关于透镜的描述，正确的是（） A.任何光束通过凸透镜都会变成平行光 B.任何光束通过凸透镜都会聚于一点 C.通过凹透镜的光束可能是会聚的 D.通过凹透镜的光束一定是发散的 5. 下列说法中正确的是（） A.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 B.凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会聚作用 C.矫正近视眼的眼镜镜片是凸透镜 D.矫正远视眼的眼镜镜片是凹透镜 6. 下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确的是（） A.凸透镜的焦距越小，其对光的会聚作用就越小 B.凸透镜所成的虚像一定是倒立的 C.凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大 D.光无论沿什么方向射向凸透镜后，都能会聚在另一侧的焦点上 7. 下列关于透镜的说法中，不正确的是（） A.凸透镜对光线起会聚作用 B.把凹透镜对准物体，透过透镜可以看到一个正立、缩小的像 C.近视眼镜是用凸透镜制成的 D.凹透镜对光线起发散作用 8. 如图在一块玻璃砖内，一束平行光线恰好正对着玻璃内铁饼形状的空气泡射去，则光束通过空气泡（） A.仍为平行光束 B.变为发散光束 C.变为会聚光束 D.无法确定 9. 下列有关透镜对光线作用的说法中正确的是（） A.通过凸透镜焦点的光线，经折射后传播方向平行于主光轴 B.平行光线通过凸透镜后，折射光线会聚于一点，这一点就是凸透镜的焦点 C.凸透镜只对平行光线有会聚作用 D.任何光线经过凹透镜后都会变成发散光线 10. 下列说法中，不正确的是（） A.所有通过凸透镜光心的光线都不会改变方向 B.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 C.光线通过凸透镜的光路是可逆的 D.光线通过凹透镜的光路是不可逆的 11. 关于透镜，下列说法中正确的是（） A.光线通过凹透镜一定不会相交 B.光线通过凸透镜一定能会聚于一点 C.凸透镜只对平行光有会聚作用 D.一个凸透镜有两个实焦点 12. 下列说法中正确的是（） A.通过凸透镜透射后的光可以是发散的 B.通过凸透镜透射后的光肯定是会聚的 C.通过凸透镜透射后的光肯定是平行的 D.通过凹透镜透射后的光不会是平行的 13. 关于透镜，下列说法中正确的是（） A.凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点 B.凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点 C.凸透镜只对平行光有会聚作用 D.凹透镜只对平行光有发散作用 14. 如图在以下四种透镜中，能对光线起会聚作用的是________，能对光线起发散作用的是________． 凸透镜的光路图中有三条特殊光线，它们的传播方向是特定的，掌握这三条光线的具体传播情况，不但对凸透镜的光路图的画法有帮助，同时对凸透镜成像规律的作图法得出有重要作用。 凸透镜三条特殊光线：（1）过光心的光线，其传播方向不改变；（2）平行主光轴的光线过焦点；（3）过焦点射向凸透镜的光线折射后将平行主光轴传播。三条光线的传播方向如图1所示。 具体应用： 1、凸透镜对光线作用的光路图 关于体现凸透镜对光线的作用的光路图有两个：一是平行主光轴的一束光经凸透镜的传播；二是放在焦点的点光源射向凸透镜的光线经凸透镜折射后的传播。如图2所示。如何准确画出光路图，可以通过记住凸透镜对光线的会聚作用的基础上，记住这两种具体的传播情况。但这需要记忆的量较大，并且这种机械记忆容易遗忘。而如果记住三条特殊光线的传播则很容易画出光路图，并且实际上我们只需记两条光线即可，因为其中的（2）、（3）已知一条即可根据光路可逆知道另一条。 2、也许认为这很简单，何必如此麻烦？ 在凸透镜的特殊作图中就可看出其用处之大了。如图3甲所示，如何画出图中光线的传播，用一般的方法很难做出。下面我们用三条特殊光线作图：再画两条平行原光线的光线，一条过光心，一条过焦点；画出这两条光线的折射光线，交于A点；则原光线定过A点，可画出待求光线。如图3乙所示 3、运用作图法得出凸透镜成像规律 课本上凸透镜成像规律是通过实验的方法得出的，实际上也可以通过作图的方法得出。特别在我们急需这些知识，但就是想不起来时，我们就可用作图法简单的几笔就得出，这不失为一种用处很大的方法。而这种方法的前提是需要知道三条特殊光线的传播。具体做法：在凸透镜的主光轴上两侧分别标出焦点和二倍焦距处，按物距要求在主光轴上画出物体（用带箭头的线段表示），从物体的箭头出发出两条光线射向凸透镜，这两条光线必须是三条特殊光线中的两条，如果在另一侧相交于一点，则这一点就为箭头的实像点，垂直主光轴画出整个像，从图中很容易看出像的性质。如果在另一侧光线是发散的，则其反向延长线相交的点为箭头的虚像点。图4为当物距大于焦距而小于二倍焦距时成像的光路图。从图中我们很容易看出：当物距大于焦距而小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距。 特别在研究当物距等于二倍焦距时，由于实验器材的缘故，我们几乎不能得出其成像规律，只有借助作图法才可得到。如图5所示。从图中可准确得出用此方法才能得到的规律：物像等大，像距恰为二倍焦距。其像的大小既可通过用刻度尺测量得出，也可通过几何证明两三角形全等得到。 透镜及其应用 一、知识网络结构图 二．凸透镜成像原理图（眼睛直接看像时必须有来自物体的光能够进入人眼 ） ①定义： 中间厚、边缘薄的透镜 ②作用：凸透镜对光线具有 会聚 作用 ①定义： 中间薄、边缘厚的透镜 透镜 （1）凸透镜 （2）凹透镜 （3）几个 概念 ①F 点是 实像与虚像 的分界点 ②2F 点是 放大的实像与缩小的实像 的分界点 ③物体越靠近F 点，像越 大 ，像距越 大 凸透镜 成 像规律 ①u ＞2f 时，照相机：倒立、缩小的实像，像距为f ＜v ＜2f ②f ＜u ＜2f 时，投影仪：倒立、放大的实像，像距为v ＞ 2f ③u ＜f 时，放大镜： 正立、放大的虚像，像距为|v|＞u （1）几个特殊点 （2）成像规律 原理： 凸透镜可以成正立、放大的虚像 ②操作：物体离F 越近，像越 大 ；一般情况下，为了使像变得更 大，物体离放大镜的距离应 远 些,但距离不超过焦距。 原因：晶状体太 薄 了，对光的会聚能力太 弱 ，像呈现在视网膜的 后方 矫正：需要佩戴远视眼镜，它是 凸透 镜 原因：晶状体太厚 了，对光的会聚能力太 强 ， 像呈现在视网膜的 前方 矫正：需要佩戴近视眼镜，它是凹透镜 眼球的结构：晶状体（相当于凸透镜）、视网膜（相当于光屏） 眼睛的工作原理（照相机）：凸透镜可以成倒立、缩小的实像 眼睛的调焦： 调节晶状体的厚薄程度，改变焦距 ① 眼睛 ②近视眼 ③远视眼 凸 透镜的应用 眼睛 照相机 投影 放大镜 显微镜：由两个焦距不同的凸透镜组合而成 望远镜：常用的望远镜是由两个焦距不同的凸透镜组合而成 ?照相机、摄像机原理 （物体与相机的距离是物距u，底片到镜头的距离是相距v。底片相当于光屏） ?投影仪、幻灯机原理 （底片到镜头的距离是物距u，大屏幕与投影仪的距离是像距v。大屏幕相当于光屏）?放大镜原理 （要成像大一些：物体要靠近焦点即远离透镜一些，但距离要控制在一倍焦距之内）?二倍实像分大小是指 一倍虚实、同异兼正倒是指 ?实像与虚像的区别 （1）成像原理不同 实像：物体上射出的光线经反射或折射后，实际光线会聚所成的像 虚像：物体上射出的光线经反射或折射后，光线散发，由其反向延长线会聚所成的像（2）作图区别（3）承接方式不同 第五章透镜及其作用 第1节透镜 一、概念 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。 【注意】①凸透镜并不一定是两侧都向外凸出，但至少有一个镜面向外凸出，且从整体看，它一定是中间厚，边缘薄的。 ②凹透镜也不一定是两侧都向内凹的，但至少要有一个镜面向内凹，且从整体看，它一定是 中间薄，边缘厚的。 △如图所示： 1、2、3为凸透镜；4、5、6为凸透镜 二、透镜对光线的作用 1.凸透镜对光线有会聚作用。 “会聚”指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势。 2.凹透镜对光线有发散作用 “发散”指折射光线相对于对应的入射光线散的更开，有一种远离主光轴的趋势。 【注意】不能将汇聚作用认为就是将光线会聚于一点。 3.判断会聚和发散的方法：用虚线正向延长入射光线，若入射光线的延长线在折射光线外侧，则会聚；反之，则发散。 4.三条特殊光线 ①凸透镜 平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点F，如光线①。 通过焦点的光经过凸透镜折射后平行于主光轴，如光线②。 通过光心的光线经过凸透镜折射后方向不变，如光线③。 ②凹透镜 平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点。 如光线①。 向着另一侧虚焦点入射的光线经过凹透镜折射后，平行于主光轴。如光线③。 通过光心的光线经过凹透镜后传播方向不变。如光线②。 第2节凸透镜的成像规律 一、几个概念 1.物距：物体到凸透镜光心的距离，用字母U表示。 2.像距：物体通过凸透镜所成的像到光心的距离，也即成最清晰的像时光屏到光心的距离，用字母V表示。 3.焦距：焦点到透镜光心的距离。用字母f表示。 透镜对光的作用 实验目的： 1、通过观察，认识凸透镜和凹透镜以及它们的主要区别； 2、认识凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用； 3、体验比较方法的应用。 实验器材： _______________________________________________。 想一想： 从外形来看，凸透镜和凹透镜的主要区别是_____________________。 看一看： 通过凸透镜去观察近处的物体，所看到的是________________________； 通过凹透镜去观察近处的物体，所看到的是________________________。 做一做： 1、 如图3.1-4所示，使手电筒发出的光或太阳光（均可看做平行光）正对 着凸透镜照射，在凸透镜的另一侧放置一张与透镜平行的白色卡片纸，观察白纸上产生的现象，并对产生这种现象的原因进行猜测。观察到的现象是________________________； 产生这种现象的原因可能是__________________________。 2、逐渐改变卡片与凸透镜间的距离，观察到的现象有什么变化？观察到的 现象是_________________________________；产生上述变化的原因可能是____________________________________________。 3、将图3.1-4所示的凸透镜换成凹透镜（四周用硬纸板遮住），重复上述步 骤1、2。比较此时观察到的现象与用凸透镜实验时所观察到现象的相同点和不同点，将结果记录在下表中： 凸透镜 凹透镜 相同的现象 不同的现象 4、在图3.1-5中画出平行光通过凸透镜和凹透镜后的光路。 图3.1-4 图3.1-5 初二物理上册：凸透镜中三条特殊光线的应用 凸透镜的光路图中有三条特殊光线，它们的传播方向是特定的，掌握这三条光线的具体传播情况，不但对凸透镜的光路图的画法有帮助，同时对凸透镜成像规律的作图法得出有重要作用。 凸透镜三条特殊光线： (1)过光心的光线，其传播方向不改变; (2)平行主光轴的光线过焦点; (3)过焦点射向凸透镜的光线折射后将平行主光轴传播。三条光线的传播方向如图1所示。 具体应用： 1、凸透镜对光线作用的光路图 关于表达凸透镜对光线的作用的光路图有两个：一是平行主光轴的一束光经凸透镜的传播;二是放在焦点的点光源射向凸透镜的光线经凸透镜折射后的传播。如图2所示。如何准确画出光路图，可以通过记住凸透镜对光线的会聚作用的基础上，记住这两种具体的传播情况。但这需要记忆的量较大，并且这种机械记忆容易遗忘。而如果记住三条特殊光线的传播那么很容易画出光路图，并且实际上我们只需记两条光线即可，因为其中的(2)、(3)一条即可根据光路可逆知道另一条。 2、也许认为这很简单，何必如此麻烦? 在凸透镜的特殊作图中就可看出其用处之大了。如图3甲所示，如何画出图中光线的传播，用一般的方法很难做出。下面我 们用三条特殊光线作图：再画两条平行原光线的光线，一条过光心，一条过焦点;画出这两条光线的折射光线，交于A点;那么原光线定过A点，可画出待求光线。如图3乙所示 3、运用作图法得出凸透镜成像规律 课本上凸透镜成像规律是通过实验的方法得出的，实际上也可以通过作图的方法得出。特别在我们急需这些知识，但就是想不起来时，我们就可用作图法简单的几笔就得出，这不失为一种用处很大的方法。而这种方法的前提是需要知道三条特殊光线的传播。具体做法：在凸透镜的主光轴上两侧分别标出焦点和二倍焦距处，按物距要求在主光轴上画出物体(用带箭头的线段表示)，从物体的箭头出发出两条光线射向凸透镜，这两条光线必须是三条特殊光线中的两条，如果在另一侧相交于一点，那么这一点就为箭头的实像点，垂直主光轴画出整个像，从图中很容易看出像的性质。如果在另一侧光线是发散的，那么其反向延长线相交的点为箭头的虚像点。图4为当物距大于焦距而小于二倍焦距时成像的光路图。从图中我们很容易看出：当物距大于焦距而小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距。 特别在研究当物距等于二倍焦距时，由于实验器材的缘故，我们几乎不能得出其成像规律，只有借助作图法才可得到。如图5所示。从图中可准确得出用此方法才能得到的规律：物像等大，像距恰为二倍焦距。其像的大小既可通过用刻度尺测量得出，也可通过几何证明两三角形全等得到。 正确理解透镜对光的作用 大家都知道，凸透镜对光具有会聚作用，所以又叫会聚透镜；凹透镜对光具有发散作用，所以又叫发散透镜。但其中的原因却并不十分理解，从而导致对透镜的作用有不少错误认识，比如对通过透镜的三条特殊光线总是用会聚或发散的思路来理解，甚至认为通过凸透镜光心的光线应该向焦点会聚、通过凹透镜光心的光线应该发散；又如认为凸透镜总是能把光束变为会聚光束、凹透镜总是能把光束变为发散光束。为帮助大家理解，现就有关透镜对光的作用原理解析如下： 一、三棱镜对光的作用 如右图，为一条光线通过三棱镜，经过两次折射后的偏折 情况光路图。由光的折射规律作图后，可以看到其出射光线总 是向三棱镜底边偏折的。 二、透镜对光的作用 如下图，凸透镜可以视为许多底边朝向中央的三棱镜组成 的，中央的部分可视为一块薄平板玻璃；凹透镜则可以视为许多底边朝向边缘的三棱镜组成，中央的部分同样可视为一块薄平板玻璃。由光线通过三棱镜后均向底边偏折的道理，很容易便可看到凸透镜对光具有会聚作用、凹透镜对光具有发散作用的原因都是光的折射原理。 三、透镜的三条特殊光线 如下图，凸透镜的三条特殊光线分别是：平行于主光轴的光线经折射后通过焦点；经过焦点的光线经折射后平行于主光轴，二者均相当于通过三棱镜后向底边偏折，而不是什么凸透镜对光线的会聚作用（一条光线无会聚之说）；经过光心的光线传播方向不变（相当于通过薄玻璃板）。凹透镜的三条特殊光线分别是：平行于主光轴的光线经折射后向外偏折其反向延长线通过焦点；正向延长线通过焦点的光线经折射后平行于主光轴，二者同样相当于通过三棱镜后向底边偏折，而不是什么凹透镜对光线的发散作用（一条光线无发散之说）；经过光心的光线传播方向不变（相当于通过薄玻璃板）。 四、透镜对光会聚作用和发散作用 凸透镜对光具有会聚作用，并不是把所有光束都变成会聚光束，下图中的几种情况均属会聚作用。 凸透镜与凹透镜 三条特殊光线的作图规律【熟记】 （1）凸透镜中的三条特殊光线 a 、 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点射出，如图甲。 （简称：平行过焦） b 、 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图乙。 （简称：过焦平行） c 、经过凸透镜光心 0的光线传播方向不改变?如图丙。（简称：过心不变。） （2）凹透镜中的三条特殊光线 a 、 平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线（虚线表示，在入 射光线一侧）过焦点（虚焦点），如图丁。（简称：平行过焦） b 、 过焦点的入射光线（延长线透过凹透镜另一侧的虚焦点） ，经凹透镜折射后，折射光 线于主光轴平行，如图戊。 （简称：过焦平行） c 、 过光心的光线不改变方向。 （简称：过心不变。） 1. 画 出下 列图 中凸 透镜 的折 射光 线的 方 向。 图乙 ［焦点均在F 点］ 2.画出下列图中凸透镜的入射光线或折射光线的方向。 3、完成下列关于透镜的光路: 4、在图中画出光线经过透镜折射后的折射光 线。 6、画出下列图中凹透镜的折射光线或入射光线的方向。 7、晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（） A、水滴蒸发，带走叶子上的热 B、水滴在阳光下温度升高，把叶子烫焦 C、水滴容易透过阳光 D、水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦 8?有一个盛满水的圆柱形水杯，若将手紧靠其背后，你将看到的是（） A、手的本身 B、手的放大实像 C、手的放大虚像 D、手的等大实像 9、、凹面镜、、凸透镜和平面镜中，能会聚太阳光的是__________________________ 。 10、是由于光的_________成的像，是由于光的______________ 成的像，透镜成像是由于光的____________ 成的像。 11、。在研究的实验中，判断以下结论是否正确。 （1）实验用的凸透镜其焦距必须是已知的。（） （2）上器材的排列次序是烛焰、凸透镜和光屏。（） （3）物体到凸透镜的距离叫，用u表示。（） ⑷像到凸透镜的距离叫像距，用v表示。（） ⑸焦点到凸透镜光叫焦距，用f表示。（ （6）不可能成在光屏上。（） （7）实像是倒立的，是正立的。（） （8）实验前要调整蜡烛、光屏和凸透镜的高度，使它们的中心大致在同一高度上。 凸透镜和凹透镜的不同 凸透镜的作用是什么 凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 会聚光线会聚光线，凸透镜：是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。 总的来说是汇聚光线到一点.(放大镜在太阳下搞一个小光点去烧东西你玩过么..) 按照物距和焦距的大小关系,还可以把作用具体分成. f是焦距. 物距 (u) 成像性质应用 u>2f 倒立缩小实像照相机 u=2f 倒立等大实像等大像法测焦距 f汽车大灯透镜的作用
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