1 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。
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（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；
第一节 透 镜
一、透镜的种类
1.透镜是一种折射镜，是用玻璃、石英等透明物质磨制而成的，其表面是球面的一部分，其光学性质是光照到透镜上，一部分光线经透镜两次折射后改变光路，遵循折射规律。
2.透镜都具有一定厚度，其厚度直接影响其对光的作用。初中阶段主要讲薄透镜，所谓“薄”是指透镜厚度远小于球面半径。
※3.透镜有两种，中间厚、边缘薄的叫凸透镜，中间薄边缘厚的叫凹透镜。透镜上通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。
二、透镜对光的作用
※1.凸透镜对光有会聚作用。光通过凸透镜后，折射光
线的传播方向比原入射光线的传播方向更偏向主光轴。
※2.凹透镜对光有发散作用。光通过凹透镜后折射光线
的传播方向比原入射光线的传播方向更偏离主光轴。
※3.不管是凸透镜还是凹透镜，其主轴上都有一个特殊
点：凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫做光心。光心一般与透镜的几何中心重合，可以认为薄透镜的光心就在透镜中心。光心一般用字母“O”表示。
三、焦点和焦距
1.凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示，凸透镜有两个对称的焦点。焦点F到光心的距离叫做焦距，用f表示，同一凸透镜两侧的焦距相等。
2.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的一点上，这一点不是实际光线会聚而成的，所以通常把凹透镜的焦点叫做虚焦点，用F表示，凹透镜两侧有两个对称的虚焦点。凹透镜虚焦点F到光心的距离叫做焦距，用f表示，同一凹透镜两侧的焦距相等。
3.凹透镜的焦距f的大小表示其会聚能力的强弱，f越小，会聚能力越强，同种光学材料制成的凸透镜表面凸起程度决定了它的焦距长短，表面越凸，焦距越短，会聚能力越强，同一凸透镜的焦距是一定的。凸透镜焦距f的大小表示其发散能力的强弱，f越小，发散能力越强，同种光学材料制成的凹透镜的凹陷程度决定了它焦距的长短，表面越凹，焦距越短，发散能力越强，同一凹透镜的焦距是一定的。
第一节 透镜
学习目标
1.熟记透镜的主光轴、光心、焦点、焦距的定义，熟练掌握透镜
对光线的作用；
2.小组积极合作探究，通过绘制透镜的三条特殊光线，掌握透镜对光线的作用；
3.以积极的热情投入到学习中，体验高效率学习的快乐。
重点：透镜的光心、焦点和焦距以及透镜对光线的作用。
难点：凸透镜、凹透镜对光线的作用以及光路图的绘制。
预习案
1.先通读课本60～ 62页，勾画出本节内容的基本知识（凸透镜和凹透镜的特点、焦点和焦距、凸透镜和凹透镜对光线的作用），再完成教材住读设计的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。
2.完成时间15分钟。
一 知识准备
1.太阳光近似认为是平行光；
2.光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折；
3.会聚作用和发散作用：凹面镜对光有会聚作用，凸面镜对光有发散作用；
4.光的折射现象中，光路是可逆的。
二 教材助读 1.透镜
（1）什么叫透镜？
（2）透镜可以分为哪两种？各有什么特点？
2.透镜对光的作用
（1）凸透镜对光有什么作用？凹透镜对光有什么作用？
（2）如何区分凸透镜和凹透镜？
3.焦点和焦距
（1）透镜的中心叫＿＿＿，且该点有特殊性质：通过该点的光线＿＿＿＿＿。
（2）透镜上通过两个球面球心的直线叫＿＿＿＿。
（3）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫＿＿＿，且每个透镜都有两个焦点。
（4）焦点到透镜光心的距离叫＿＿＿＿。
三 预习自测
1. 如图所示，是几种光学器材的示意图，其中对光线起发散作用的是（ ）
2.关于透镜对光线的作用，下列叙述不正确的是（ ）
A.凸透镜对光线有会聚作用
B.点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的
C.凹透镜对光线有发散作用 D.点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的
3.要使小灯泡发出的光经凸透镜后变成平行光，就把它放在凸透镜的＿＿＿＿上。
第三章 第一节 透 镜 导 学 案
学习目标
1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜?
2.知道透镜的主光轴、光心、焦点、焦距。
3．知道凸透镜和凹透镜对光的作用。
重点与难点 凸透镜对光的有会聚作用；凹透镜对光有发散作用
课前预习
1．光折射时的初步规律（一个前提，三条线，两个角，一个不变和光路可逆）：
2．由光折射时的初步规律画出光透过三棱镜和玻璃砖的折射光路图。
3．课前小实验：手拿透镜正对太阳光，再把一张纸放在透镜的另一侧，改变透镜与纸的距离，你在纸上看到了什么？由此现象得出：较大的那把透镜对光线有 作用，较小的那把透镜对光线有
作用。
课内探究
一、透镜的分类：凸透镜： ；凹透镜：
下列属于凸透镜的是： ；下列属于凹透镜的是：
二、透镜的构造：阅读P78第三自然段及图4.1—2完成下列问题：
1．主光轴： 。
2。主光轴上的光心的特殊性：凡是通过光心的光线，其传播方向 。
3。请画出折射光线：（并请标明主光轴与光心）
三、透镜对光的作用： 凸透镜对光有 作用；凹透镜对光有 作用。
（1）一束与主光轴平行的光束入射到凸透镜上，请画出光路图：
（2）请在上图中标明焦点、焦距。
思考：由在折射时光路是可逆的，你想到了什么？请画图表示。
由此可知：要想利用凸透镜得到平行光需将光源放在凸透镜的
四、（探究活动）讨论如何测凸透镜的焦距？
