《光的折射透鏡》全章復(fù)習(xí)與鞏固（提高）撰稿：史會娜審稿：雒文麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解光的折射現(xiàn)象，掌握光的折射規(guī)律；2.識別凸透鏡和凹透鏡，知道凸透鏡對光線的會聚作用和凹透鏡對光線的發(fā)散作用；3.知道凸透鏡的光心、主光軸、焦點(diǎn)和焦距；4.掌握凸透鏡成像規(guī)律，能利用凸透鏡成像規(guī)律解決簡單問題；5.知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因和矯正；6.了解凸透鏡的應(yīng)用望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡。【知識網(wǎng)絡(luò)】【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、光的折射1、折射現(xiàn)象：（1）定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。（2）基本概念：①入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO②折射光線：光進(jìn)入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB③法線：過入射點(diǎn)且垂直于分界面的直線④入射角：入射光線與法線的夾角⑤折射角：折射光線與法線的夾角2、折射的特點(diǎn)：當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；入射角增大（或減小）時，折射角也隨之增大（或減小）。光垂直于介質(zhì)表面的入射時，折射角等于零。要點(diǎn)詮釋：1、光的折射現(xiàn)象：（1）筷子“彎折”；（2）池水變淺；（3）海市蜃樓。2、光在從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，除了發(fā)生折射以外，在兩種介質(zhì)的交界面還發(fā)生了反射。3、當(dāng)光從空氣斜射入水（或玻璃）中時，折射光線偏向法線方向，即折射角小于入射角；當(dāng)光從水（或玻璃）斜射入空氣時，折射光線偏離法線方向，即折射角大于入射角；4、在折射現(xiàn)象中，折射角隨著入射角的增大而增大。要點(diǎn)二、凸透鏡和凹透鏡1、透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡；中間薄，邊緣厚的透鏡叫凹透鏡2、主光軸：通過兩個球面球心的直線。

3、光心（O）：主光軸上的一個特殊點(diǎn)，通過這個點(diǎn)的光傳播方向不改變。

凸透鏡凹透鏡

4、焦點(diǎn)（F）：凸透鏡能使平行于主光軸的光線會聚于一點(diǎn)。這個點(diǎn)叫焦點(diǎn)。平行光經(jīng)過凹透鏡會發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。

5、焦距（）：焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。

凸透鏡凹透鏡

6、對光線的作用：凸透鏡對光線有會聚作用，也叫會聚透鏡；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，也叫發(fā)散透鏡。

要點(diǎn)詮釋：1、凸透鏡有兩個焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個虛焦點(diǎn)；2、放在凸透鏡焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的發(fā)散光束，經(jīng)過凸透鏡折射之后變成平行光束，幻燈機(jī)、投影儀、舞臺上的追光燈等儀器就是利用了這一原理；3、凹透鏡的虛焦點(diǎn)，“虛”表示該點(diǎn)并不是實(shí)際光線的交點(diǎn)，而是逆著凹透鏡折射光線的方向看去。4、會聚和發(fā)散的奧秘：把三棱鏡按兩種方式組合在一起（圖甲、圖乙），平行光通過它們后，出射光線出現(xiàn)會聚和發(fā)散兩種不同的情況。要點(diǎn)三、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用1、凸透鏡成像規(guī)律：物的位置像的位置像的性質(zhì)應(yīng)用舉例凸

透鏡u=∞

（平行光）v=f像與物異側(cè)成一點(diǎn)測定焦距u＞2f2f＞v＞f縮小、倒立、實(shí)像照相機(jī)，眼睛u=2fv=2f等大、倒立、實(shí)像2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、實(shí)像幻燈，電影機(jī)u=fv=∞同側(cè)不成像探照燈的透鏡u＜fv＞f放大、正立、虛像放大鏡凹透鏡物在鏡前任意處v＜U同側(cè)縮小、正立、虛像2、口訣記憶：總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律，可簡要?dú)w納成“一焦分虛實(shí)，二焦分大小；成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時，物近像近，像變小。”（1）“一焦分虛實(shí)”：物體在一倍焦距以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外成實(shí)像。

（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦點(diǎn)除外）；物距大于二倍焦距成縮小的像。

（3）“成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大”：成實(shí)像時，物體靠近透鏡，像遠(yuǎn)離透鏡，像逐漸變大。（4）“成虛像時，物近像近，像變小”：成虛像時，物體靠近透鏡，像也靠近透鏡，像逐漸變小。3、凸透鏡成像應(yīng)用：（1）照相機(jī)：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來自物體的光經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后會聚在膠片上，成倒立、縮小的實(shí)像。

（2）投影儀：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來自投影片的光通過凸透鏡后成像，再經(jīng)過平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實(shí)像。

（3）放大鏡：成正立、放大的虛像。

要點(diǎn)詮釋：實(shí)像和虛像的區(qū)別：（1）成像原理不同：物體發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件會聚而成的像為實(shí)像，經(jīng)光學(xué)器件后光線發(fā)散，反向延長相交形成的像叫虛像。（2）成像性質(zhì)上的區(qū)別：實(shí)像倒立的，虛像是正立的。（3）接收方法上的區(qū)別：實(shí)像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虛像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。要點(diǎn)四、凸透鏡成像作圖1、凸透鏡的三條特殊光線：（1）通過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲；（2）通過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸如圖乙；（3）跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)如圖丙。2.凹透鏡的三條特殊光線（1）通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲；（2）射向凹透鏡的光線如果其延長線通過虛焦點(diǎn)，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸如圖乙；（3）跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)如圖丙。3、凸透鏡成像作圖（1）成倒立縮小實(shí)像時，物距，像距如圖甲所示：（2）成倒立放大實(shí)像時，物距，像距如圖乙所示：（3）成正立放大虛像時，物距如圖丙所示：要點(diǎn)五、近視眼和遠(yuǎn)視眼1、近視眼：只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。2、成因：晶狀體的彎曲度經(jīng)調(diào)節(jié)后，物體的像仍落在視網(wǎng)膜的前方。3、矯正：佩戴合適的凹透鏡4、遠(yuǎn)視眼：只能看清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體。5、成因：晶狀體的彎曲度經(jīng)調(diào)節(jié)后，物體的像仍落在視網(wǎng)膜的后面。6、矯正：佩戴合適的凸透鏡要點(diǎn)詮釋：1、近視眼是因?yàn)檠劬φ{(diào)節(jié)能力減弱或是眼球前后過長造成的，近視眼應(yīng)選用適當(dāng)度數(shù)的近視鏡片進(jìn)行矯正，近視眼鏡是由凹透鏡制成的。2、矯正遠(yuǎn)視眼，增強(qiáng)對光的折射作用。可配戴用凸透鏡制成的遠(yuǎn)視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入眼睛，會聚點(diǎn)就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。要點(diǎn)六、望遠(yuǎn)鏡1、作用：能使遠(yuǎn)處的物體在近處成像。2、伽利略望遠(yuǎn)：由一個凹透鏡（目鏡）和一個凸透鏡（物鏡）組成。3、開普勒望遠(yuǎn)鏡：（1）構(gòu)造：由兩個凸透鏡組成，靠近被觀察物體的叫物鏡，焦距較長；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較短。（2）成像原理：由于從天體上各點(diǎn)射到物鏡上的光可以看作是平行光，經(jīng)物鏡折射后，在物鏡焦點(diǎn)外很近的地方，得到天體的倒立縮小的實(shí)像。目鏡的前焦點(diǎn)和物鏡的后焦點(diǎn)重合在—起，所以天體通過物鏡所成的實(shí)像，位于目鏡的一倍焦距以內(nèi)。這個倒立的縮小的實(shí)像對目鏡來說是物體，它經(jīng)目鏡所成的像是放大的虛像。4、反射式望遠(yuǎn)鏡：（1）構(gòu)造：物鏡是凹面鏡，目鏡是凸透鏡組成，（2）成像原理：物鏡的焦點(diǎn)前面放置了一個與主鏡成45度角的反射鏡，使經(jīng)物鏡反射后的會聚光經(jīng)反射鏡以90度角反射出鏡筒后到達(dá)目鏡。要點(diǎn)詮釋：1、能看清楚物體“視角”非常重要。遠(yuǎn)處的物體對我們眼睛的視角較小，所以遠(yuǎn)處的物體看不清楚。望遠(yuǎn)鏡的作用是把遠(yuǎn)處的物體拉近，增大視角這樣就能看清楚遠(yuǎn)處的物體了。2、望遠(yuǎn)鏡的物鏡的直徑越大，來自遠(yuǎn)處的物體的光射到物鏡上的就越多，經(jīng)物鏡會聚后所成的像就越亮。這對于觀察天空中的暗星非常重要。要點(diǎn)七、顯微鏡1、目鏡和物鏡：目鏡和物鏡都相當(dāng)于凸透鏡，靠近物體的叫物鏡，焦距較短；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較長，兩鏡間的距離是可以調(diào)節(jié)的。2、成像原理：來自被觀察物體的光經(jīng)物鏡后，在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)成倒立、放大的實(shí)像，這一實(shí)像又經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像。如圖所示：要點(diǎn)詮釋：對于顯微鏡，要理解它的結(jié)構(gòu)由物鏡和目鏡組成，它兩次成像，一次成實(shí)像一次成虛像，放大倍數(shù)等于兩次放大倍數(shù)之積。【典型例題】類型一、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用1.兩個完全相同的凸透鏡L1、L2如圖放置，其中AO1=O1B=BO2，過A點(diǎn)的一條光線經(jīng)L1折射后按如圖方向到達(dá)L2，則關(guān)于該光線再經(jīng)L2折射后的去向，以下判斷正確的是（）A．過L2的二倍焦距點(diǎn)B．過L2的焦點(diǎn)C．平行于L2的主光軸D．過L2的二倍焦距以外的點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】因?yàn)锳O1=O1B根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物體在2倍焦距處時物距等于像距，所以AO1是凸透鏡L1的2倍焦距；L1、L2是相同的凸透鏡，焦距相同，所以BO2是L2的2倍焦距。【答案】A【解析】過主光軸上的一點(diǎn)A發(fā)出的光線，經(jīng)過凸透鏡折射后交于主光軸上一點(diǎn)B，并且A、B兩點(diǎn)到光心的距離相等，可知：AO1和O1B為凸透鏡的二倍焦距。因?yàn)閮蓚€透鏡完全相同，且AO1=O1B=BO2，所以BO2也是凸透鏡L2的二倍焦距，所以光線再經(jīng)L2折射后仍過L2的二倍焦距點(diǎn)。【總結(jié)升華】過凸透鏡二倍焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后仍過二倍焦點(diǎn)。這個規(guī)律可結(jié)合凸透鏡的成像規(guī)律來幫助理解，當(dāng)物距等于二倍焦距時，物距和像距相等。舉一反三：

【變式】往試管里注入清水，用橡皮塞堵住管口，留一稍大的空氣泡。讓陽光垂直照射試管，發(fā)現(xiàn)陽光透過空氣泡在白紙上形成一橄欖狀的暗影，如圖所示，原因是，用掌握的物理知識分析，陽光透過試管的其它部分，呈現(xiàn)在白紙上的是。【答案】空氣泡下的水相當(dāng)于一凹透鏡對光線起發(fā)散作用；一條與試管平行的亮線2.已知凸透鏡L1的焦距為f1，凹透鏡L2的焦距為f2，且f1＞f2。若把它們的主光軸重合相互平行放置，并適當(dāng)調(diào)節(jié)兩塊透鏡中心之間的距離，可使一束平行于主光軸的入射光通過這兩塊透鏡后仍為平行光束。這時兩塊透鏡中心間的距離為。【答案】f1-f2【解析】左邊放凹透鏡，右邊放凸透鏡，讓凸透鏡與凹透鏡的左端的焦點(diǎn)重合，此時該兩塊透鏡中心間的距離為：f1-f2，如下圖所示：【總結(jié)升華】題目考查了凸透鏡、凹透鏡對光線的作用，會畫凸透鏡的三條特殊光線：①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。舉一反三：

【變式】在光具座上自左向右依次豎直放置一個凹透鏡、凸透鏡和平面鏡，兩個透鏡的主光軸重合，凸透鏡的焦距為f，此時兩個透鏡之間的距離為L。在凹透鏡的左側(cè)有一水平平行光束通過兩個透鏡后入射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后，反射光恰能沿原來的光路返回，據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為（）A．fB．LC．f+LD．f-L【答案】D3.（2012山西）如圖是小偉通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖象，由圖可知凸透鏡的焦距是cm；當(dāng)物距為30cm時的成像特點(diǎn)可應(yīng)用于（填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）【答案】10；照相機(jī)【解析】由圖知，當(dāng)物距為20cm時，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實(shí)像，此時像距與物距相等，所以2f=20cm，則f=10cm；當(dāng)物距為30cm時，即u＞2f，則由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是根據(jù)此原理制成的。【總結(jié)升華】題目主要考查凸透鏡成像的應(yīng)用，要熟記凸透鏡成像的規(guī)律，和成像的特點(diǎn)及像距與物距之間的關(guān)系。解決此題的關(guān)鍵是通過圖象確定凸透鏡的焦距。類型二、作圖題4.（2012資陽）如圖所示，畫出光線ab和Oc通過透鏡前后的完整光路。【思路點(diǎn)撥】凹透鏡的三條特殊光線：①延長線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。【答案與解析】根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線的規(guī)律。入射光線平行于主光軸，則其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)；過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。如圖所示：【總結(jié)升華】在作凹透鏡的光路圖時，先確定所給光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的三條特殊光線來作圖。舉一反三：

【變式】如圖所示，光線經(jīng)凹透鏡折射后的傳播方向錯誤的是()【答案】A類型三、綜合應(yīng)用5.對以下四種現(xiàn)象的解釋錯誤的是（）

甲：白紙上看到均勻較弱的光；乙：白紙上看到一個亮點(diǎn)；

丙：白紙上看到一個中間暗周圍亮的圓斑；丁：白紙上只看到紅光。A．甲圖現(xiàn)象說明玻璃既能透光又能反射光B．乙圖現(xiàn)象說明凸透鏡對光有會聚作用C．丙圖現(xiàn)象說明凹透鏡對光有發(fā)散作用D．丁圖現(xiàn)象說明紅色玻璃能使光的強(qiáng)度增加【答案】D【解析】陽光經(jīng)過無色玻璃后照到紙上仍然是弱的太陽光，說明無色玻璃可以透光，但也反射一部分光，說法正確，不符合題意；陽光經(jīng)過凸透鏡會在白紙上形成一個亮點(diǎn)，說明凸透鏡對光線有會聚作用，說法正確，不符合題意；陽光經(jīng)過凹透鏡后光線被發(fā)散，所以看到紙上是周圍亮，中間暗，說法正確，不符合題意；此現(xiàn)象說明紅色玻璃只能透過紅色的光，說法錯誤，符合題意。【總結(jié)升華】題目考查了知識的綜合運(yùn)用，凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用；當(dāng)光照到紅色玻璃時，只能透過紅色光，但照到無色玻璃時，陽光一部分被反射，一部分被透過。舉一反三：

【變式】如圖所示，當(dāng)用眼睛去觀察鏡子時，光束似乎是從M處發(fā)散開來的，則透鏡的焦距是（）A．0.1mB．0.2mC．0.3mD．0.5m【答案】A類型四、實(shí)驗(yàn)探究6.小王做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）他將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側(cè)移動光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑。

（2）他把蠟燭、凸透鏡和光屏放置在米尺旁。點(diǎn)燃蠟燭后，他還應(yīng)調(diào)整火焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在。（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時，在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、