第五讲 透镜及其应用解析

第五章《透镜及其应用》笔记（修改稿5）一、基础部分：1、光学镜分为两类：面镜（有反射面，光线不透过）和透镜（光线透过透镜）。

入射光线射向面镜，要发生反射现象，入射光线和反射光线都在反射面同一侧，比如：平面镜、凸面镜（也叫凸镜，汽车观后镜）、凹面镜（也叫凹镜）三者都发生反射现象，都遵守反射定律。

入射光线射向透镜，要透过透镜发生折射现象，入射光线透过透镜和折射光线在透镜的两侧，比如：凸透镜、凹透镜两者都发生折射现象，都遵守折射定律。

2、凸透镜对光有会聚作用，又叫会聚透镜；凹透镜对光有发散作用，又叫发散透镜。

3、平行光线透过凸透镜会聚于一点，称为焦点，用F表示。

凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点。

焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用 f 表示。

透镜越厚，折光能力越强，焦距越小。

4、凸透镜成像规律：理解熟记下表，结合上图熟悉物距、像距、一倍焦距、二倍焦距。

物体到凸透镜距离（物距u）像的情况像距V生活中的实例倒立正立放大缩小实像虚像物距大于2倍焦距（u＞2f）倒立缩小实像异侧，2f＞V＞f照相机、摄像头、眼睛、监控、人脸识别、航拍、偷拍物距等于2倍焦距（u=2f）倒立等大实像异侧，V =2f 当u=2f,V=2f可算焦距物距在2倍焦距和焦距之间（2f＞u＞f）倒立放大实像异侧，V＞2f 投影仪、幻灯机、放映机物距等于焦距（u=f）折射光线为平行光线，不能会聚一点，不能成像，但获得平行光源物距小于焦距（u＜f）正立放大虚像物和像同侧放大镜、老花镜、目镜、水珠5、口诀：1倍焦距分虚实；2倍焦距分大小。

即大于1倍焦距的成实像；大于2倍焦距的成缩小的像。

6、实像与虚像的区别：所有实像都是倒立的，所有虚像都是正立的；所有实像都能用光屏接收，所有虚像光屏都接收不到；实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚的。

看到实像和虚像都有光线进入人的眼睛。

7、成实像时，当物距减小时，像和像距都变大；当物距增大时，像和像距都变小。

第五章透镜及其应用第一节透镜一、透镜的概念：透镜是透明物质制成的、至少有一个面是球面的一部分的光学元件，光从空气进入透镜一侧以及从透镜的另一侧射出时各发生一次折射，并由此产生会聚或发散的效果。

二、透镜的分类（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等；（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片；（3）主光轴：通过透镜两个球面球心的直线叫做主光轴，每个透镜都有一条主光轴，主光轴用点划线表示。

（4）光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。

三、透镜对光的作用（1）凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又称为会聚透镜。

凸透镜对光有会聚作用：指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将向主光轴的方向偏折。

（2）凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又称为发散透镜。

凹透镜对光有发散作用：指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。

四、焦点和焦距（1）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。

（2）焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用“f”表示。

如下图：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。

凸透镜：凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线会聚于一点,叫实焦点 ,用“F”表示。

这一点到凸透镜的光心的距离叫焦距，用“f”表示。

一个凸透镜有 2 个焦点,它们位于凸透镜的两侧。

凹透镜：凹透镜能使跟主光轴平行的入射光线发散 ,且发散光的反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光的会聚点，所以叫做虚焦点，用F表示，凹透镜两侧各有一个虚焦点。

五、三条特殊光线（要求会画）：Ⅰ凸透镜(1)平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；(2)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；(3)过光心的光线经透镜后传播方向不改变。

第五章透镜及其应用一、透镜1.认识透镜(1) 、的透镜叫做凸透镜。

、的透镜叫做凹透镜。

(2)光心：透镜主轴上有一个特殊的点，通过这个点的光线，这个点叫做透镜的光心。

2.透镜对光的作用：凸透镜对光有，又叫会聚透镜；凹透镜对光有，又叫发散透镜。

3.如图，凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的，用表示。

到凸透镜的距离叫做，用f表示。

凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距。

凸透镜的焦距，透镜对光的会聚作用。

二、生活中的透镜1.照相机的镜头相当于一个，来自物体的光经过照相机镜头后在胶片上，形成一个、的。

2.投影仪的镜头相当于一个，屏幕上的像和投影片上的图案相比是的、像，平面镜的作用是改变光的。

3.放大镜就是一个，把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，透过放大镜可以看到物体、的虚像。

4.来自物体的光通过凸透镜射出后会聚而成的像是，它和物体分别位于凸透镜的，虚像与物体位于凸透镜的。

三、凸透镜成像的规律1.物体到凸透镜的距离叫做，用宇母表示。

像到凸透镜的距离叫做，用字母v表示。

2、探究凸透镜成像规律的实验中，所用的器材有蜡烛、凸透镜、光屏、光具座(直尺)和_火柴。

3、探究凸透镜成像规律的实验研究的是像的虚实、大小、正倒、跟物距的关系。

4、在“探究凸透镜成像规律”实验过程中，当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现、的清晰的像；当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以内一倍焦距以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现、的清晰的像；当蜡烛位于凸透镜的一倍焦距以内时，在光屏上(选填“能”或“不能”)得到蜡烛的像，透过凸透镜可以看到蜡烛成、的(选填“实”或“虚”)像。

物近像远，像变大。

异侧（像与物体在透镜的异侧）为实，同侧（像与物体在透镜的同侧）为虚。

5、物距大于像距成、、；物距小于像距成、、四、眼睛和眼镜1.眼球的结构好像一架照相机。

晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在，形成物体、的像。

第五章第1节透镜一、凸透镜和凹透镜1、透镜是利用光的折射原理制成的光学元件，由透明物质制成。

2、透镜的两个表面至少一个是球面的一部分。

3、透镜的光心与主光轴。

主光轴：透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴。

光心（O）：每个透镜上主光轴上都有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向不改变，这个点叫做光心。

二、透镜对光的作用1、凸透镜对光的作用凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫做会聚透镜。

2、凸透镜的焦点和焦距焦点（F）：平行于主轴的平行光通过凸透镜后会聚于一点。

焦距（f）：焦点到光心的距离。

小结：凸透镜有两个实焦点，两侧的两个焦距相等。

小结：凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。

小结：光路可逆。

小结（特殊光线）：焦点处发出的一束光透过凸透镜后可以形成平行光。

小结：凸透镜对所有光都起会聚作用，但会聚后的光线不一定相交。

3、凹透镜对光的作用凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫做发散透镜。

4、凹透镜的焦点和焦距平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点（F）。

小结：凹透镜有两个虚焦点。

小结：光路可逆。

小结（特殊光线）：延长线在焦点处的一束光透过凹透镜后可以形成平行光。

小结：凹透镜对所有光都起发散作用，但发散后的光线不一定都散开。

三、透镜的原理通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜底部偏折。

四、透镜的三条特殊光线1.通过光心的光线:传播方向不改变。

2.平行于主光轴的光线:经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点。

3.经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出。

对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出。

第2节生活中的透镜一、照相机1、主要构造（1）镜头：相当于凸透镜。

（2）胶片：相当于光屏。

（3）调节控制系统：①取景窗：观察所拍景物；②光圈环：控制进入镜头的光的多少；③快门：控制曝光时间。

④调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距。

中考物理知识要点第五章：透镜及其应用第五章透镜及其应用第一节透镜1、透镜：两个表面中至少有一个是球面的一部分，物体射去的光通过时经折射能成像的镜片叫透镜。

2、透镜的种类：⑴、凸透镜；⑵、凹透镜。

3、凸透镜：中间厚边缘薄的透镜（从外形起名，可观察课本P90图5.1－1甲）。

从对光线有会聚作用，起名叫会聚透镜。

虚线表示入射光线传播方向不变时的方向，由甲图可知光线被会聚了。

（光线是被“会聚”还是被“发散”是相对于入射光线的传播方向来说的，只要两条折射光线相对于原入射光线的方向来说往一起靠了就叫“会聚”；如果两条折射光线相对于原入射光线来说向外分开，就叫“发散”）4、凹透镜：中间薄边缘厚的透镜（从外形起名，可观察课本P90图5.1－1乙）。

从对光线的折射情况来起名叫发散透镜。

虚线表示入射光线传播方向不变时的方向，由乙图可知光线被发散了。

5、由三棱镜的光路图可以发现，相对于入射光线，折射光线始终向玻璃厚的一方偏折（如下图），即“哪边厚向哪边偏折”。

凸透镜和凹透镜从主光轴可以分成上下两部分，可以看成由两块三棱镜对在一起组成，由“哪边厚向哪边偏折”可知，光的折射情况如甲、乙两图所示。

6、主光轴：透镜表面是两个球面的一部分，通过两个球面球心的直线叫做透镜的主光轴。

7、光心：主光轴上有个特殊点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做光心，用“O”表示。

8、焦点：凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。

透镜两侧各有一个焦点，用“F”表示。

9、焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用“ f ”表示。

透镜两侧的焦距f相等。

10、凹透镜的焦点：跟主光轴平行的光线经过凹透镜后发散，这些发散光线的反。

第五讲透镜及其应用【考纲要求】1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用；2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理；5.知道近视眼和远视眼的矫正；6.了解望远镜、显微镜的工作原理。

【知识网络】【考点梳理】考点一、透镜1、凸透镜：（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。

（2）凸透镜对光线有会聚作用。

（3）凸透镜的三条特殊光线2、凹透镜：（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。

（2）凹透镜对光线有发散作用。

（3）凹透镜的三条特殊光线：3、透镜的主光轴和光心：如下图所示：透镜上通过两个球心的直线CC′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传播方向不变，这个点是光心。

4、凸透镜的焦点、焦距（１）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。

（２）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。

要点诠释：1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。

透镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。

2、凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。

会聚是相对于不发生折射时的光来说的。

3、凹透镜对光具有发散作用，并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。

发散是相对于不发生折射时的光来说的。

考点二、凸透镜成像规律及应用1、探究凸透镜成像规律：（1）从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。

（2）调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）；（3）调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。

2、凸透镜成像规律总结：（1）焦点是成实像和虚像的分界点；（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；（4）当u>v时，像是缩小的；反之，像是放大的；（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都减小。