初一科学第3讲 凸透镜与凹透镜

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第三讲 凸透镜与凹透镜

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【知识要点】

一、透镜的分类：凸透镜（中间厚边缘薄）和凹透镜（中间薄边缘厚）．

二、凸透镜的作用：对光线具有会聚作用．平行于主光轴入射的光线经凸透镜后会聚于一点，这个点称为焦点；焦点到透镜中心的距离叫做焦距．凸透镜有一对实焦点． 三、凹透镜的作用：对光线具有发散作用．平行于主光轴入射的光线经凹透镜发散，这些发散光线的反向延长线交于一点，这个点称为虚焦点．凹透镜有一对虚焦点． 四、重要提示：

（1）光线经凸透镜折射后，不一定交于一点，有时甚至不相交。会聚作用是指从凸透镜射

出的光线相对于入射光线“靠拢”些。绝不能将会聚作用理解为就是将光线会聚于一点。同样，凹透镜的发散作用也是指从凹透镜射出的光线相对于入射光线“分开”些。 （2）透镜的三条特殊光路（结合图中所示）

A．过透镜中心的光线不改变传播方向，如图甲a、乙a所示；

B．平行于主光轴的光经折射后过焦点，如图甲b所示；（对凹透镜而言是折射光线的反向延长线过焦点，如图乙b所示）；

C．过焦点的光线折射后与主轴平行，如图甲c所示；（对凹透镜而言是入射光线的正向延长线过焦点，如图乙c所示）。

a

五、凸透镜成像规律

1．物体经凸透镜所成像的性质，取决于物距u和凸透镜焦距f之间的关系．其成像规律如下：

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u—物距，?—像距，f—焦距 物体位置 u?2f u?2f 像的位置 像、物异侧f???2f 像、物异侧f?2f 像、物异侧??2f 像、物同侧 像的大小 缩小 等大 放大 放大 像的性质 倒立、实像 倒立、实像 倒立、实像 正立、虚像 应用举例 照相机 幻灯机 放大镜 f?u?2f u?f 2.凸透镜成实像时物距、像距和像的变化规律：物体只能在u?f范围内移动，当物距变大，则像距变小，像变小；当物距变小，像变大．

3.在探究凸透镜成像规律实验中，我们要注意：调节灯泡的中心、凸透镜的光心及光屏的中心，使三者的中心在同一高度上，目的是确保像能成在光屏的中央．

【典型例题】

例1．如图所示的四个透镜中，属于凸透镜的是（ ） A、只有甲、乙 B、只有甲、丙 C、只有丙 D、甲、乙、丙

例2．如图所示中,三条入射光线a,b,c都射到光心O上,那么哪条光线是沿着直线出射的？（ ）

A、a将沿直线出射 B、b将沿直线出射 C、c将沿直线出射

D、三条光线都将沿直线出射

例3．如图所示中的光路图正确的是（ ）

例4．一束太阳光射到凸透镜上，则通过透镜后形成的亮点是在（ ）

A、焦点以内 B、焦点上 C、焦点以外 D、以上都有可能

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例5．放映幻灯片时，写有“109”三个数字的幻灯片正面朝上插下去，那么在屏幕上显示出来的是（ ）

A、109 B、901 C、601 D、106

例6．某同学做“凸透镜成像”实验时，把光屏移到离凸透镜16厘米处，使在光屏上出现烛焰倒立、放大、清晰的像，则该同学使用的凸透镜的焦距可能是（ ） A、6厘米 B、8厘米 C、12厘米 D、18厘米

例7.如图最左侧为赵刚同学的脸庞外形和大小，另一同学通过凸透镜看赵刚脸庞时，不可能看到的像是（ ）

例8.某同学在做凸透镜成像时，先利用平行光源在光屏上观察到一个极小的亮点，如图甲所示，然后按图乙开始在光具座上进行实验．

（1）该凸透镜的焦距是 厘米；

（2）在光具座上依次放好蜡烛、透镜和光屏后，应调整它们的高度，使 和 的中心与烛焰的中心大致在 上，其目的是为了使像成在 ；

（3）当烛焰在A位置时，物距约为 厘米，光屏应移至标尺的 范围内，并反复移动光屏找像，此时，眼睛应观察 ，直到屏上出现一个 的像为止，像是一个 立的 的 像；

（4）用同样的方法将烛焰先后放在B和C的位置，当烛焰在B位置时，光屏移至标尺的 范围，屏上成的是一个 立的 的 像；当烛焰在C位置时，光屏上 ，但透过透镜向 方向看去（填“光屏”或“烛焰”），能看到一个 立 的 像．

【经典练习】

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1．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，带走叶子的热量 B、水滴在阳光下温度升高，把叶烫焦 C、水滴容易透过阳光 D、水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦 2．汽车观后镜用的是（ ）

A、平面镜 B、凸透镜 C、凸面镜 D、凹面镜 3．如图所示的是6种透明玻璃元件，其中属于凸透镜的是 ．

4.用一焦距为10厘米的凸透镜做实验观察烛焰的像，当烛焰沿光轴由40厘米移向20厘米处的过程中，物距共变化了20厘米．那么此过程中像距变化为（ ） A、等于20厘米 B、大于20厘米 C、小于20厘米 D、无法确定 5.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ）

A、实像一定是倒立的，虚像一定是正立的 B、实像和虚像都可能是放大的或缩小的 C、成实像时，物体离凸透镜越近，像越小 D、成虚像时，物体在两倍焦距之外

6．一支蜡烛放在凸透镜的焦点以内，在凸透镜的另一侧光屏上（ ） A、成正立、放大的像 B、成倒立、放大的像 C、成倒立、缩小的像 D、不成像

7.在研究凸透镜成像的实验中，某同学把蜡烛放在焦距为f的凸透镜主轴的某一位置上，在透镜另一侧移动光屏，光屏上始终得不到烛焰的像，但是他透过凸透镜观察到一个正立放大的烛焰像．如果蜡烛到凸透镜的距离为u，则（ ） A、u2f

8.某同学在“研究凸透镜成像”的实验中，当他将光屏移动到离凸透镜16厘米处，得到了烛焰的倒立、放大的像．则下列四块透镜中，他使用的是（ ） A、焦距是4厘米的凸透镜 B、焦距是8厘米的凸透镜. C、焦距是12厘米的凸透镜 D、焦距是16厘米的凸透镜

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