1、光的折射 透镜全章复习与巩固（基础）撰稿：史会娜 审稿：雒文丽【学习目标】1.了解光的折射现象，掌握光的折射规律；2.识别凸透镜和凹透镜，知道凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用；3.知道凸透镜的光心、主光轴、焦点和焦距；4.掌握凸透镜成像规律，能利用凸透镜成像规律解决简单问题；5.知道近视眼和远视眼的成因和矫正；6.了解凸透镜的应用望远镜和显微镜。【知识网络】【要点梳理】要点一、光的折射1、折射现象：（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。（2）基本概念： 入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO折射光线：光进入另一种介质被折射后的光线OB法
2、线：过入射点且垂直于分界面的直线入射角：入射光线与法线的夹角折射角：折射光线与法线的夹角2、折射的特点：当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。光垂直于介质表面的入射时，折射角等于零。要点诠释：1、光的折射现象：（1）筷子“弯折”；（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。 2、光在从一种介质斜射入另一种介质时，除了发生折射以外，在两种介质的交界面还发生了反射。3、当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气时，折射光线偏离法
3、线方向，即折射角大于入射角；4、在折射现象中，折射角随着入射角的增大而增大。要点二、凸透镜和凹透镜1、透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜 2、主光轴：通过两个球面球心的直线。3、光心（O）：主光轴上的一个特殊点，通过这个点的光传播方向不改变。凸透镜 凹透镜4、焦点（F）：凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于一点。这个点叫焦点。平行光经过凹透镜会发散，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点，这点叫凹透镜的虚焦点。5、焦距（）：焦点到凸透镜光心的距离。 凸透镜 凹透镜6、对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，也叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，也叫发散透镜。要点诠释：1
4、、凸透镜有两个焦点，凹透镜有两个虚焦点；2、放在凸透镜焦点上的光源发出的发散光束，经过凸透镜折射之后变成平行光束，幻灯机、投影仪、舞台上的追光灯等仪器就是利用了这一原理；3、凹透镜的虚焦点，“虚”表示该点并不是实际光线的交点，而是逆着凹透镜折射光线的方向看去。4、会聚和发散的奥秘：光经过三棱镜后向较厚的一端偏折（图甲）。把三棱镜按两种方式组合在一起（图甲、图乙），平行光通过它们后，出射光线出现会聚和发散两种不同的情况。要点三、凸透镜成像规律及应用1、凸透镜成像规律： 物的位置像的位置像的性质应用举例凸透镜u=（平行光）v=f像与物异侧成一点测定焦距u2f2fvf缩小、倒立、实像照相机，眼睛u=
5、2fv=2f等大、倒立、实像2fufv2f放大、倒立、实像幻灯，电影机u=fv=同侧不成像探照灯的透镜ufvf放大、正立、虚像放大镜凹透镜物在镜前任意处vU同侧缩小、正立、虚像2、口诀记忆：总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的像。（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物
6、体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。3、凸透镜成像应用：（1）照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。 （2）投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。 （3）放大镜：成正立、放大的虚像。 要点诠释：实像和虚像的区别：（1）成像原理不同：物体发出的光线经光学器件会聚而成的像为实像，经光学器件后光线发散，反向延长相交形成的像叫虚像。（2）成像性质上的区别：实像倒立的，虚像是正立的。（3）接收方法上的区别：实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏收
7、到。要点四、凸透镜成像作图1、凸透镜的三条特殊光线：（1）通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变如图甲；（2）通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴如图乙；（3）跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点如图丙。2. 凹透镜的三条特殊光线（1）通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变如图甲；（2）射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴如图乙；（3）跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点如图丙。要点五、视力的矫正1、近视眼：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。2、成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。3、矫正：佩戴合适的凹透
8、镜 4、远视眼：只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。5、成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。6、矫正：佩戴合适的凸透镜 要点诠释：1、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。2、矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。要点六、望远镜1、作用：能使远处的物体在近处成像。2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）组成。3、开普勒望远镜：（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦
9、距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。4、反射式望远镜：（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。要点诠释：1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体
10、看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。要点七、显微镜1、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。2、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：要点诠释：对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。【典型例题】类型
11、一、光的折射1. （2013泰安）如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（）【答案】D【解析】花瓶在平面镜中的像，是光的反射现象，A不符合题意；指针在阳光下形成影子，是光的直线传播现象，B不符合题意；烛焰通过小孔成的像，小孔成像，是光的直线传播现象，C不符合题意；透过放大镜观察手指，利用了凸透镜成像，属于光的折射现象，D符合题意。【总结升华】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，要善于利用所学知识解释有关现象，达到学以致用的目的。举一反三：【变式】（2013荆州）取一个装满水的圆筒形透明玻璃杯，盖上杯盖后横放在书上，透过玻璃杯可以看到放大了的“字”，看
12、到的“字”实质上是 （选填“实”或“虚”）像；是由于光的 （选填“反射”或“折射”）形成的。【答案】虚；折射【答案】D类型二、凸透镜成像规律及应用2.夏天，小明的爸爸经常开车带他出外旅游。小明发现爸爸喜欢在烈日下洗车，并认为这样洗车后车身上的水干得快。小明却告诉爸爸这样洗车不好，原因是水滴能形成 镜，对光起 作用，使车漆温度升高，久之，车漆失去光泽，并且造成色泽不均匀。【思路点拨】水珠的形状是中央厚边缘薄，相当于一个凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用。【答案】凸透；会聚【解析】“在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，同时也会聚了太阳光的能量，使得局部高温，从而伤害汽车的外表。【总结
13、升华】题目考查了凸透镜的光学性质，对光线有会聚作用。能够将水珠与凸透镜两者联系起来是解决此题的关键。举一反三：【变式】关于透镜对光的作用的讨论，不正确的是（）A跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后光线的反向延长线会聚在焦点上B凸透镜能使会聚光线提前会聚C跟主光轴平行的光线通过凹透镜成发散光线D凹透镜能使会聚光线延后会聚【答案】A3.（2012 昆明）在焦距为10cm的凸透镜前25cm处放一支点燃的蜡烛，那么在凸透镜另一侧的光屏上可以得到的是（）A烛焰倒立缩小的实像 B烛焰倒立放大的实像C烛焰倒立缩小的虚像 D烛焰正立放大的实像【答案】A【解析】凸透镜的焦距是10cm，蜡烛到凸透镜的距离是25cm
14、，u2f，凸透镜成倒立、缩小的实像。【总结升华】掌握凸透镜成像规律，根据物距、像距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况，也能够根据凸透镜的成像情况，判断物距、像距和焦距的关系。举一反三：【变式】一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（）A3cm B5cm C7cm D9cm【答案】B4. 如图所示，F为凸透镜的两个焦点，AB为物体AB的像，则物体AB在（）A图中区域，比AB大，箭头方向向上B图中区域，比AB大，箭头方向向下C图中区域，比AB大，箭头方向向上D图中区域，比AB小，箭头方向向下【思路点拨】由图可知像距与焦距的关系，结
15、合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小、倒立还是正立的关系，以及物距与焦距的关系；根据过光心的光线经凸透镜折射后方向不变，可以确定物体的A点在主光轴上，判断出物体在区域。【答案】C【解析】由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，所以物体在图中区域。像是倒立缩小的实像，所以物体的箭头向上。【总结升华】凸透镜成像的规律涉及四个方面：物距与焦距的关系；成像的性质；像距与焦距的关系；应用。只要告诉其中的一个方面，就可以确定其它三个方面的内容。在此题中，根据图示确定了像距（10厘米）与焦距的关系，和像的形状；然后利用凸透镜成像的规律，确定物距和物体的形
16、状。举一反三：【变式】（多选）在研究凸透镜成像规律的实验后，蓓蓓利用图画记录了她观察到的实验现象如图所示。四幅图画中的物、像关系有对有错，请你帮她把正确的图选出来（）【答案】ABC类型三、作图与实验探究5.图中L为凸透镜，MN为其主光轴，O为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为AB，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置。【思路点拨】实像AB是由来自物体AB的光线经过凸透镜折射后组成的。平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，根据这一特点我们可以在物体AB上从A点开始做一条与主光轴平行的光线，经凸透镜折射后射到A点，折射光线与主光轴相交的点为焦点。【答案与解析】在物体AB上
17、从A点开始做一条与主光轴平行的光线，经凸透镜折射后射到A点，折射光线与主光轴相交的点为焦点F。同样，我们利用光路是可逆的，也可以在AB上从A点开始做一条与主光轴平行的光线，经凸透镜折射后射后到A点，折射光线与主光轴相交的点也是焦点。故答案为：【总结升华】题目考查了利用凸透镜的三条特殊光线的作图：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。6.在探究凸透镜成像特点的实验中。（1）实验时，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，如图所示（P点是2倍焦距处）。你解决的方法是 。（2）调整后，把蜡烛移到A点处，此时
18、光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向 移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、 的实像；（3）再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的 像，要想看到这个像，应从图中的 （填“C”或“D”）箭头所示的方向去观察。【答案】（1）蜡烛上调（答案不唯一）；（2）右；放大；（3）虚；C【解析】（1）在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，说明蜡烛、凸透镜、光屏三者中心没在同一个高度。蜡烛偏低，或凸透镜偏高，光屏偏高。要使像成在光屏的中心：蜡烛上调；凸透镜、光屏同时下调；上调光屏。（2）当蜡烛在A点时，2fUf，凸透镜成倒立放大的实像，v2f，所以光屏右移到二倍焦距以外。（3）把蜡烛移到B点处，Uf时，凸透镜成正立放大的虚像。光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像。【总结升华】题目考查了凸透镜成像规律的探究实验。需要学生掌握凸透镜成像时的物距、像距和像的性质；正确区分实像和虚像；实验过程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解决。
