人教版物理第5章 透镜及其应用（解析版）.doc

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第5章《透镜及其应用》
【知识点1、透镜】
一、凸透镜和凹透镜
1．透镜：分为两类，中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜（如图甲所示）；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜（如图乙所示）。
2．焦点：平行于主光轴的光经凸（凹）透镜折射后（反向延长线）会聚的点称为凸（凹）透镜的（虚）焦点（F）。透镜的两侧各有一个焦点。
3．焦距：焦点到透镜光（中）心的距离称为焦距（f）。透镜两侧焦距相等。
二、透镜对光的作用
1．凸透镜的会聚作用
一束平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后会聚于焦点，可见凸透镜对光线有会聚作用，故凸透镜又叫会聚透镜。由于光路的可逆性，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜后将变为平行于主光轴的光，因此凸透镜可以产生平行光。
2．凹透镜的发散作用
一束平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜后发散射出，这些发散光线的反向延长线交于凹透镜另一侧的焦点，可见凹透镜对光线有发散作用，故凹透镜又叫发散透镜。由于光路的可逆性，从凹透镜的一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折射后平行于主光轴射出。
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三、通过透镜的三条特殊光线
有三条光线通过透镜的光路很特别，如图甲、乙所示：
1．平轴过焦：平行于凸（凹）透镜主光轴的光线，经凸（凹）透镜折射后（反向延长线）会聚于（虚）焦点；
2．过心不变：通过凸（凹）透镜光心的光线传播方向不变；
3．过焦平轴：通过透镜（虚）焦点的光线，经凸（凹）透镜折射后平行于主光轴射出。
【经典例题考查】
1．如图该凸透镜的焦距为 　3.00　cm（按刻度尺的要求读数），在凸透镜左边有两条光线，请你画出它们对应的折射光线。
【解析】
（1）图中刻度尺上的一个大格为1cm，分成10个小格，则每个小格为0.1cm＝1mm，
由图知，凸透镜的焦距为23.00cm﹣20.00cm＝3.00cm；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过另一侧的焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：
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2．请画出下图中对应的入射光线或折射光线。
【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，据此画出AB的折射光线；
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，据此画出CD的入射光线，如图所示：
3．根据图甲图中所给的入射光线，画出折射光线；请在图乙的方框内画出合适的透镜。
【解析】
（1）图甲中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图甲所示：
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（2）图乙中，入射光线经透镜折射后远离主光轴，因此该透镜对光线起发散作用，为凹透镜，如图乙所示：
4．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
【解析】（1）如果不是对图片进行分析，很容易误选A，因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜；
（2）玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃砖后，会变得发散。
【答案】B。
5．小松在用实验方法测定三个凸透镜焦距时，记录的数据如下表：
直径/cm
凸起程度
凸透镜焦距f/cm
5
较小
9
5
较大
5
5
很大
3
（1）根据实验数据，你发现凸透镜的焦距与透镜的　凸起程度　有关。对光的折射能力最大的是焦距为　3　cm的透镜。
（2）你认为透镜的焦距还可能跟　透镜厚度和所用材料　有关。
【解析】（1）表中数据所示，凸透镜的凸起程度不同，凸透镜的焦距不同；凸透镜的折光能力越强，其焦距越小，故对光的折射能力最大的是焦距为3cm的透镜；
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（2）凸透镜的焦距与凸透镜表面的凸起程度、透镜厚度和所用材料三个因素有关。
【答案】（1）凸起程度；3；（2）透镜厚度和所用材料。
6．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，一束平行主光轴的光束通过凸透镜会聚F点后又射向平面镜。当用眼睛在平面镜前观察时，感觉光束恰好是从M点处射来的，则光束经过凸透镜的会聚点F到M点的距离是　0.6　m，该凸透镜的焦距是　0.2　m。
【解析】
由题知，一束平行主光轴的光束通过凸透镜会聚F点后又射向平面镜，则凸透镜的焦点在平面镜前面，
当用眼睛观察镜子时，感觉光束似乎是从M点处射来的，则焦点（镜前光线的会聚点）为物点，M为像点；
而物体在平面镜中