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第 5.1 课时 透镜
一、透镜
中间厚，边缘薄的镜片叫 ；中间 ，边缘 的镜片叫凹透镜；通过两个球面球心的直
线叫透镜的 ；光线通过透镜上某一点时，光线传播方向 ，这一点叫做光心； 于
主光轴的光线经凸透镜折射后 在主光轴上一点(经凹透镜折射后要 ，折射光线的反向延长
线相交在主光轴上一点)这一点叫透镜的焦点，用字母 表示；焦点到光心的距离叫 ，用
表示.
二、凸透镜的光学性质
凸透镜对光线有 作用，所以又叫 透镜；凹透镜对光线有 作用，所以又叫 透
镜.
答案：凸透镜 薄 厚 主光轴 不变 平行 会聚 发散 F 焦距 f 会聚 会聚 发散 发散
考点1 对透镜的理解
凸透镜 凹透镜
定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
实物形状
透镜上通过球心的直线C C 叫做主光轴，简称主轴。
1 2
每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。
主光轴和光
心
凸透镜对光有会聚作用。 凹透镜对光有发散作用。
对光线作用
及光路图
光线透过透镜折射，折射光线传播方向比 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。 原入射光线的传播方向更远离主光轴。
凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一 散光线的反向延长线相交于主光轴上的一
点，这个点叫做焦点，用F表示。 点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做
虚焦点，也用F表示。
焦点和焦距
焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用 f表
示。
凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜
透镜两侧的焦距相等。 两侧的焦距相等。
3条特殊光线
凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，
弱，焦距越小，会聚能力越强。 焦距越小，发散能力越强。
焦距与会聚 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度
能力的关系 度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦 决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越
距越短，会聚能力越强。 短，发散能力越强。
每个凸透镜的焦距是一定的。 每个凹透镜的焦距是一定的。
测焦距的方法：用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成 最小 、最亮 的光斑，那么这个
光斑在凸透镜的焦点上
考点2 关于两种透镜三条特殊的光线
（1）平行于主光轴的光经凸透镜后，将会聚在焦点上；平行于主光轴的光经凹透镜折射后，反向延长线
将交于异侧虚焦点上。
（2）从焦点出发的光，通过凸透镜后，必平行于主光轴射出；入射光线的延长线相交于虚焦点，通过凹
透镜后，必平行于主光轴射出。
（3）通过光心的光线，其传播方向不改变。考点3 透镜对光的作用原理的理解
(1)凸透镜对光的会聚作用原理
凸透镜可以近似分解成如图所示的三个棱镜。当一条平行于棱镜底边的光由空气射人玻璃，再由玻璃
射入空气时，会发生两次折射，由光的折射规律可知，两次折射的折射光线都由玻璃三棱镜（透镜）薄的
位置向玻璃三棱镜厚的位置倾斜，因此可以分析出凸透镜对光起会聚作用。
(2)凹透镜对光的发散作用原理
凹透镜可以分解成如图所示的三个棱镜，一束平行于棱镜底边的光由空气射入玻璃后，经过两次折射，
光向棱镜厚的位置倾斜，因此可以分析出凹透镜对光起发散作用。
(3)对透镜作用的理解
①凸透镜对光线有会聚作用，并不一定会聚到一点上，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比原
来的入射光线沿原来方向更靠近主光轴，使它的光线变窄。
会聚作用就是“向中间折”。如图。
会聚作用：向中间折
②凹透镜对光线有发散作用，并不一定都会得到发散光线，而是指光线通过凹透镜折射后，折射光线
比原来的入射光线沿原来方向更偏离主光轴，使它的光线变宽，或推迟光线的相交。
发散作用就是“向两边折”。如图。
发散作用：向两边折③光线经过透镜后总是向较厚的一端偏折。
会聚作用：向中间折
发散作用：向两边折
1．如图所示，拿一个凸透镜正对太阳光，改变透镜到纸面的距离，直到纸面上的光斑最小、最亮。测得
这个最小、最亮的光斑到透镜光心的距离是10cm，则该凸透镜的焦距是（ ）
A．5cm B．10cm C．15cm D．20cm
【解析】让一凸透镜正对太阳光，用一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，
这个点叫做凸透镜的焦点。因为焦点到凸透镜中心的距离为10cm，则该凸透镜的焦距为10cm。
故选：B。
2．下列关于透镜说法正确的是（ ）
A．平行射向凸透镜的一束光，经折射一定交于凸透镜的焦点上
B．平行射向凹透镜的一束光，经折射一定交于凹透镜的焦点上
C．将小灯泡放在凸透镜的焦点处，小灯泡射向凸透镜的光经凸透镜后变成平行光
D．将小灯泡放在凹透镜的焦点处，小灯泡射向凹透镜的光经凹透镜后变成平行光
【解析】A、只有平行主光轴的光线经凸透镜折射后交于凸透镜的焦点上，故A错误；
B、凹透镜对光线有发散作用，所以平行射向凹透镜的一束光，经折射后不会交于凹透镜的焦点上，故
B错误；
C、由凸透镜的三条特殊光线可知，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；所以，为了制作
一束平行光，可以将小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可得到平行光；故C正确；D、由凹透镜三条特殊光线可知，将小灯泡放在凹透镜的焦点处，小灯泡射向凹透镜的光经凹透镜后不
会变成平行光，故D错误。
故选：C。
3．如图所示，一透明薄塑料温室棚顶有一定量的积水在阳光的照射下棚内显得特别明亮。下列说法正确
的是（ ）
A．塑料薄膜上的积水相当于一个比较大的凸面镜
B．塑料薄膜上的积水相当于一个比较大的凹透镜
C．塑料薄膜上的积水对太阳光有会聚作用
D．塑料薄膜上的积水对太阳光有发散作用
【解析】由图可知，塑料薄膜上的积水中间厚、边缘薄，相当于一个比较大的凸透镜，对太阳光有会聚
作用，如果热量集中，容易引起火灾，故C正确，ABD错误。
故选：C。
4．下列关于透镜的说法正确的是（ ）
A．凸透镜只对平行光有会聚作用
B．凹透镜对光有发散作用
C．凸透镜两个焦点之间的距离叫做焦距
D．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
【解析】
A、凸透镜对光有会聚作用，不单指对平行光，故A错误。
B、凹透镜对光线有发散作用，故B正确；
C、凸透镜的焦点到光心的距离为焦距，而不是两个焦点之间的距离叫做焦距，故C错误；
D、只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故D错误。
故选：B。5．如图所示，属于凹透镜的是（ ）
A．①③⑤ B．①②③ C．②④⑥ D．②④⑤⑥
【解析】图中的②④⑥，都是中间薄边缘厚，都是叫凹透镜；而①③⑤都是中间厚边缘薄，都属于
凸透镜，故ABD错误，C正确。
故选：C。
6．炎炎夏日，汽车停在露天停车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内（如图），太阳光通过矿泉水瓶后
可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为（ ）
A．矿泉水瓶相当于一个凹透镜，会聚光线
B．矿泉水瓶相当于一个凹透镜，发散光线
C．矿泉水瓶相当于一个凸透镜，会聚光线
D．矿泉水瓶相当于一个凸透镜，发散光线
【解析】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，这样就会使太阳光汇聚于一
点，凸透镜焦点的温度高，达到易燃物的着火点，易燃物燃烧引起火灾，故C正确。
故选：C。
7．如图所示是一块玻璃砖，现沿砖内曲线将其分为 A、B两部分，则 部分相当于凸透镜， 部
分相当于凹透镜。（填“A”或“B”）
【解析】由图知：一块玻璃砖，现沿砖内曲线将其分为A、B两部分，A中间厚边缘薄，所以是凸透镜；
B中间薄边缘厚，所以是凹透镜。故答案为：A；B。
8．如图所示，小华将两条平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚点F，若①、②2两
条光线分别向靠近主光轴的方向平移一段距离，则经凸透镜折射后的会聚点 选填“向右移
动”“向左移动”或“保持原位置不变”），小华取点光源放在A点处，透镜另一侧将白纸沿主光轴远
离透镜过程中，纸上的光斑大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【解析】凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点；焦点是固定的，不随光线的改变而
改变；在光的折射中，光路是可逆的，小华取点光源放在A点处，A处的距离要小于焦距，所处折射光
线相对于主光轴是发散的，所以在凸透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑将变大。
故答案为：保持原位置不变；变大。
9．透镜分为 和 ，凸透镜对光线有 作用，凹透镜对光线有 作用。
【解析】透镜分为凸透镜和凹透镜；凸透镜又叫会聚透镜，即凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜又叫发
散透镜，凹透镜对光线有发散作用。
故答案为：凸透镜；凹透镜；会聚；发散。
10．如图是利用太阳光来测量某凸透镜的焦距的照片，将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非
最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为l。小明认为凸透镜的焦距一定大于l，那么，小华的推断
（选填“合理”或“不合理”）；为了检验小明的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，
若观察到纸上呈现的光斑 （选填“变大”，“变小”或“不变”），则其推断是正确的。
【解析】凸透镜正对着太阳，平行光平行于主光轴，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，这个并非最
小的光斑，可能在会聚成焦点之前，也可能在会聚焦点之后，如果并非最小的光斑在会聚成焦点之前，
则凸透镜的焦距大于l，如果并非最小的光斑在会聚焦点之后，则凸透镜的焦距小于 l，所以小华的推断
不合理。如果小华的推断是正确的，即凸透镜的焦距一定大于L，此光斑在会聚焦点之前，则由下图可知当凸透
镜靠近白纸时光斑会变大。
故答案为：不合理；变大。
