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透镜

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透镜概念引入

我们在5.0《透镜及其应用》介绍了透镜的概念,其实透镜在我们的日常生活中经常用到。放大镜同学们都应该玩过,放大镜能汇聚太阳光;老人们也能借助放大镜的放大作用来看一些很小的字体或符号。放大镜是什么原理呢?其实放大镜是透镜的一种。

凸透镜:放大镜

放大镜属于凸透镜:中间厚边缘薄

透镜

透镜是用透明物质制成,表面为球面一部分的光学元件。

常见的透镜有两种,分别为凸透镜与凹透镜。这两种透镜的区别就如同其字面含义一样:

凸透镜与凹透镜

凹透镜

中间薄边缘厚的凹透镜

中间厚,边缘薄的透镜叫做凸透镜。这是课本的定义,说的通俗易懂就是中间凸起来的透镜。

中间薄,边缘厚的透镜叫做凹透镜。这是课本的定义,说的通俗易懂就是中间凹下去的透镜。

我们这一章5.0《透镜及其应用》为啥要研究透镜,为啥要研究凸透镜和凹透镜呢?

就是因为,光线通过透镜后,其传播性会发生有规律性的改变。下面我们做一个汇总:

透镜对光的作用

凸透镜对光线有会聚的作用。凸透镜对光线的会聚作用,是指折射光线相对于入射光线向主轴方向偏折。

凹透镜对光线有发散的作用。凹透镜对光线的发散作用,是指折射光线相对于入射光线向远离主轴的方向偏折。

光路图示范在文章的下方!王尚老师提醒凸透镜与凹透镜的三条特殊光线,同学们必须牢记,这是考试的必考点。

最常见的凸透镜就是放大镜,我们可以利用放大镜汇聚太阳光,把纸点燃,或把小蚂蚁烫死。

在介绍光路图前,我们先来说透镜的几个重要物理量。

主光轴与光心

透镜的光心

我们再来温习前文提到的透镜的概念:透镜是用透明物质制成,表面为球面一部分的光学元件。凸透镜与凹透镜的生产方式如上图所示。

主光轴的定义:通过薄透镜两个球面球心的直线,叫做主光轴,也称主轴(图中并未画出)。

光心的定义:位于透镜(包括凸透镜与凹透镜)中央的点叫光心(图中红色的点)。

通过实验可知,经过光心的光线在传播时方向不变(是一条直线,不会发生偏转)。

焦点与焦距

对凸透镜而言,平行于主轴的平行光线,通过镜头后会相交于一点,这一交点我们称为凸透镜的焦点。具体如下图所示。

凸透镜焦点

前文中提到,我们可利用放大镜汇聚太阳光,就是把光都集中到焦点。

这样所有的光的能量都集中在这一点上,能量特别高,温度高,就能把纸屑、杂草点燃了。

 

对凹透镜而言,平行于主轴的平行光线,通过镜头后会发散开,这些发散的光线,其反向延长线会汇聚与一点,这个点我们称为凹透镜的焦点。具体如下图所示。

凹透镜焦点

由于透镜的左右对称性,无论是凸透镜还是凹透镜都有两个焦点。

焦距的定义:焦距是焦点到面镜的中心点之间的距离。

或者说,焦距是两个焦点之间距离的一半儿。

三条特殊的光线

我们这一节的内容很多,最重要和最常考的内容来了,那就是通过凸透镜与凹透镜的三条特殊的光线。

凸透镜三条特殊光线

通过凸透镜的三条特殊的光线

(1)紫色的通过光心的光线,其传播方向不会改变,如上图所示。

(2)黄色的平行于主光轴的光线,其折射光线通过凸透镜的焦点(另一侧),如上图所示。

(3)蓝色的通过焦点的光线,其折射光线平行于主光轴,如上图所示。

凹透镜三条特殊光线

通过凹透镜的三条特殊的光线

(1)红色的平行于主光轴的光线,其折射光线的反向延长线过焦点,如上图所示。

(2)浅绿色的通过光心的光线,其传播方向不会改变,如上图所示。

(3)蓝色的指向凹透镜另一侧焦点的光线,其折射光线平行于主光轴,如上图所示。

上述总结的这六条特殊光线,每一位同学都必须在课下自己独立画五遍以上,王尚老师提醒这些光线月考物理考卷必考。

《透镜》基础知识巩固题

1、透镜的特征:凸透镜又名       ,用凸透镜制成的眼镜是       ,形状       ,性质       ;凹透镜又名       ,用凹透镜制成的眼镜是       ,形状       ,性质       

2、凸透镜主光轴:通过两个球面球心的直线。光心(O):即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向       。焦点:(F):凸透镜能使       会聚在主光轴上的一点,这个点叫       。焦距(f):       到凸透镜       的距离。

3、把一滴水滴在玻璃上,然后透过水滴和玻璃看书上的字,发现字的大小变       了,在这一现象中水滴相当于       透镜,此时水滴起到       的作用。

4、要想利用凸透镜想使小灯泡发出的光线变成平行光线,应该把小灯泡放在凸透镜的       上。

5、一般养过植物的人都知道,不能在阳光强烈的午间用水喷植物叶子,因为落在植物叶子的水滴,容易使叶子留下斑斑焦痕,这是因为       

6、关于凸透镜的三条特殊光线是:通过光心的光线传播方向       ,平行主光轴的光线通过透镜后       焦点,透过焦点的光线经过透镜后       主光轴。

7、一束光经过凸透镜后       

A、一定是平行光

B、一定会聚于一点

C、一定是发散光线

D、一定较入射光线会聚一些

8、平行光线通过后能够会聚于一点的是       

A、凹面镜

B、凸面镜

C、凸透镜

D、凹透镜

9、请不要在装有窗帘的窗台上放球形鱼缸,因为当水倒入鱼缸内后,相当于一个       镜,对太阳光有       作用,当       光点恰好照在可燃的窗帘时可能引发火灾。

10、有一种透镜,不知道是凸透镜还是凹透镜,你能用至少两种办法加以鉴别吗?

《透镜》基础知识巩固题答案

1、会聚透镜   老花镜   中间厚两边薄   对光线有会聚作用   发散透镜   近视镜   中间薄两端厚   对光线有发散作用

2、不改变   跟主光轴平行的光线   焦点   焦点   光心

3、大   凸   放大

4、焦点

5、落在叶子上的水滴相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,将太阳光的热集中在叶子上,使叶子有焦痕。

6、不变   会聚于   平行于

7、D

8、C

9、凸透   会聚   会聚

10、太阳光会聚法   触摸法   靠近细小物体观察法

参考文献

初中物理知识点总结

http://chuzhongwuli.com

本文内容与物理知识体系关系

初二上学期物理知识点→5.0《透镜及其应用》→5.1《透镜

关键词:透镜;透镜及其应用

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