Page1第30講對兩種透鏡的理解【學問點梳理】學問點一凸透鏡和凹透鏡的比較凸透鏡凹透鏡定義中間厚、邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡。中間薄、邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡。實物形態主光軸和光心透鏡上通過球心的直線C1C2叫做主光軸，簡稱主軸。每個透鏡主軸上都有一個點，凡是通過該點的光，其傳播方向不變，這個點叫光心。對光線作用及光路圖凹透鏡對光有發散作用。光線通過透鏡折射后，折射光線傳播方向比原入射光線的傳播方向更遠離主光軸。焦點和焦距凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在一點，這個點叫做焦點，用F表示。凹透鏡能使平行于主光軸的光發散，這些發散光線的反向延長線相交于主光軸上的一點，這一點不是實際光線會聚而成的，叫做虛焦點，也用F表示。焦點到光心的距離叫做焦距，用f表示。凹透鏡焦點到光心的距離叫做焦距，用f表示。凸透鏡有兩個相互對稱的實焦點，同一透鏡兩側的焦距相等。凹透鏡有兩個相互對稱的虛焦點，同一透鏡兩側的焦距相等。3條特別光線焦距與會聚實力的關系凸透鏡焦距的大小表示其會聚實力的強弱，焦距越小，會聚實力越強。凹透鏡焦距的大小表示其發散實力的強弱，焦距越小，發散實力越強。每個凸透鏡的焦距是肯定的。每個凹透鏡的焦距是肯定的。最小學問點二關于兩種透鏡三條特別的光線

（1）平行于主光軸的光經凸透鏡后，將會聚在焦點上；平行于主光軸的光經凹透鏡折射后，反向延長線將交于異側虛焦點上。（2）從焦點動身的光，通過凸透鏡后，必平行于主光軸射出；入射光線的延長線相交于虛焦點，通過凹透鏡后，必平行于主光軸射出。（3）通過光心的光線，其傳播方向不變更。學問點三透鏡對光的作用原理(1)凸透鏡對光的會聚作用原理凸透鏡可以近似分解成如圖所示的三個棱鏡。當一條平行于棱鏡底邊的光由空氣射人玻璃，再由玻璃射入空氣時，會發生兩次折射，由光的折射規律可知，兩次折射的折射光線都由玻璃三棱鏡（透鏡）薄的位置向玻璃三棱鏡厚的位置傾斜，因此可以分析出凸透鏡對光起會聚作用。(2)凹透鏡對光的發散作用原理凹透鏡可以分解成如圖所示的三個棱鏡，一束平行于棱鏡底邊的光由空氣射入玻璃后，經過兩次折射，光向棱鏡厚的位置傾斜，因此可以分析出凹透鏡對光起發散作用。留意：對透鏡作用的理解①凸透鏡對光線有會聚作用，并不肯定會聚到一點上，而是指光線通過凸透鏡折射后，折射光線比原來的入射光線沿原來方向更靠近主光軸，使它的光線變窄。會聚作用就是“向中間折”。如圖。②凹透鏡對光線有發散作用，并不肯定都會得到發散光線，而是指光線通過凹透鏡折射后，折射光線比原來的入射光線沿原來方向更偏離主光軸，使它的光線變寬，或推遲光線的相交。發散作用就是“向兩邊折”。如圖。③光線經過透鏡后總是向較厚的一端偏折。課時作業二十六一．選擇題（共9小題）1．如圖所示是光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中所用透鏡是凸透鏡的是（）A．① B．② C．③ D．①②③④都是凸透鏡【解析】由圖可知，①②④圖中的光線經透鏡折射后遠離主光軸，說明透鏡對光線具有發散作用，所以是凹透鏡；由圖可知，③圖中的光線經透鏡折射后靠近主光軸，說明透鏡對光線具有會聚作用，所以是凸透鏡。故選：C。2．要使光線經過某一個光學元件后發生圖示的偏折，可供選用的元件有：①平面鏡；②凸透鏡；③凹透鏡。能達成該目標的全部光學元件有（）A．①② B．②③ C．①③ D．①②③【解答】從下面的光路圖可以看出，凸透鏡、凹透鏡和平面鏡都可使光的方向發生圖中的變更。如圖所示：故選：D。3．凸透鏡和凹透鏡的光學性質不同，為判別直徑相同的兩個透鏡的種類，現分別將它們正對太陽光，再把一張紙放在它的下方，在紙上分別得到大小不同的甲、乙兩個光斑，透鏡與光斑的大小如圖所示（d1＜d＜d2）。則依據這兩個光斑（）A．甲、乙均能精確推斷透鏡的種類 B．甲、乙均不能精確推斷透鏡的種類 C．甲能精確推斷透鏡的種類而乙不能 D．乙能精確推斷透鏡的種類而甲不能【解析】因為凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線起發散作用，依據圖示可知，甲肯定是對光線起了會聚作用；而乙可能是對光線起了發散作用，也可能是形成放大的實像，因此形成甲光斑的肯定是凸透鏡，形成乙光斑的可能是凹透鏡、也可能是凸透鏡。故選：C。4．如圖所示，通過透鏡的光路圖正確的是（）A． B． C． D．【解析】A、對于凸透鏡，過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸，故A錯；B、對于凸透鏡，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，故B錯誤；C、對于凹透鏡，指向另一側焦點的入射光線經凹透鏡折射后平行于主光軸，故C正確；D、對于凹透鏡，過焦點的光線不屬于特別光線，折射光線將遠離主光軸，故D錯誤。故選：C。5．如圖，正午時，太陽光直射在水平地面，取一圓形薄透鏡正對陽光，在距透鏡20cm的地面上得到一個光斑，其直徑與透鏡直徑相等，透鏡的焦距是（）A．10cm B．20cm C．30cm D．40cm【解析】在距透鏡20cm的地面上得到一個直徑與透鏡直徑一樣大小的圓形光斑，這是太陽光經凸透鏡折射后經過凸透鏡的焦點接著向前傳播形成的，且光斑位置到焦點的距離與凸透鏡到焦點的位置相同，因此，透鏡的焦距是此時總距離的一半，即×20cm＝10cm，故A正確，BCD錯誤。故選：A。6．將物體分別放在甲、乙凸透鏡前，物距相同，通過甲透鏡成正立放大的像，通過乙透鏡成倒立縮小的像。如圖是平行于主光軸的光線通過甲透鏡的光路圖（折射光線通過20cm刻度），則乙透鏡的焦距可能是（）A．10cm B．4cm C．20cm D．40cm【解析】平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過焦點，由圖可知，甲凸透鏡的焦距f甲＝20cm，將物體分別放在甲、乙凸透鏡前，物距相同，都為u，已知物體通過甲透鏡成正立放大的像，由凸透鏡成像規律知，u＜f甲，物體通過乙透鏡成倒立縮小的像，由凸透鏡成像規律知，u＞2f乙，則有：f甲＞2f乙，即：20cm＞2f乙，所以，f乙＜10cm，由各選項知，B中凸透鏡的焦距為4cm，ACD中凸透鏡焦距都大于10cm，故只有B正確。故選：B。7．如圖所示，虛線框內各放置一個透鏡，遠處發出的兩束光通過透鏡前后的方向如圖所示，則以下推斷中正確的是（）①a是凸透鏡②a是凹透鏡③b是凸透鏡④b是凹透鏡A．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有①④正確 D．只有②④正確【解析】（a）圖中，平行與主光軸的光線經透鏡后折射光線變得發散了，因此是凹透鏡，故①錯、②正確；（b）圖中，從一點發出的光線經透鏡折射光線變得發散了，因此是凹透鏡，故③錯、④正確。故選：D。8．在旅游景區或森林里，不能隨意丟棄礦泉水瓶。因為當瓶子裝有水時，在陽光的照耀下，能將陽光會聚在一起，點燃枯草，引發火災。下列光學器材在運用過程中，原理與此相同的是（）A．潛望鏡 B．三棱鏡 C．玻璃磚 D．顯微鏡【解析】在森林里隨地丟棄瓶子，雨水進入透亮的瓶子后，形成水凸透鏡，水凸透鏡對光線有會聚作用，能使太陽光會聚于一點，這點的溫度很高，會把枯葉點燃，導致森林火災。A、潛望鏡是平面鏡，平面鏡對光線有反射作用，沒有會聚作用，與題干的原理不同。B、太陽光通過三棱鏡后，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光，是光的色散現象，與題干的原理不同。C、光線經玻璃磚折射后，不會會聚，與題干的原理不同。D、顯微鏡的物鏡和目鏡是兩個凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，與題干的原理相同。故選：D。9．有些司機摯友喜愛在小轎車內放一瓶香水，而香水的主要成分是易燃酒精，如圖所示為四瓶香水，透亮玻璃瓶蓋形態各異，最簡單在陽光暴曬下引發火災的是（）A． B． C． D．【解析】如圖所示的四瓶香水，透亮玻璃瓶蓋形態各異，CD瓶蓋相當于凹透鏡，A瓶蓋相當于玻璃磚，只有B瓶的瓶蓋相當于凸透鏡，對光有會聚作用，最簡單在陽光下引發火災，所以最不適合放在前擋風玻璃下。故選：B。二．填空題（共3小題）10．如圖所示，一束光經過一個透鏡后會聚于主光軸上的點A，取下透鏡后，光會聚于B點，則該透鏡是凹透鏡。【解析】放上透鏡的會聚點A要比不放透鏡的會聚點B更要遠離透鏡，由此可知，該透鏡對光線有發散作用；所以該透鏡是發散透鏡即凹透鏡；故答案為：凹。11．如圖所示，凸透鏡與凹透鏡有同一個主光軸和同一個焦點F，請在圖中作出光路圖。【解析】入射光線過凸透鏡的焦點，折射光線與凸透鏡（凹透鏡）的主光軸平行；該折射光線又平行于主光軸入射到凹透鏡上，經凹透鏡折射后折射光線的反向延長線過凹透鏡左邊的焦點。如圖所示：12．如圖所示，在黑暗的房間里，有一豎直放置的平面鏡，把一凸透鏡放在平面鏡前，用與凸透鏡主光軸平行的平行光束射向凸透鏡，當用眼睛對著平面鏡觀看時，看到面鏡里的a處有發光點，則平行光束通過凸透鏡后的會聚處和a點的距離是