导语：6.1透镜（北师大版初中物理）

6.1透镜

早在我国西汉（公无前206年～公无25年）时期的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”冰遇阳光会熔化，冰透镜对着太阳却能聚光使艾绒着火，令人怀疑。清代科学家郑复光根据《淮南万毕术》的记载，亲自动手做了些实验，证明冰透镜的确可以取火。同学们都知道冰遇热就会熔化，那么为什么用冰做成的透镜却能把艾绒点燃呢？

通过本节的学习，相信你就能找到答案了。

1、透镜（难点）

1.1透镜的概念

透镜是用透明物质（玻璃、树脂或水晶等）制成的两个面都是球面的一部分，或一个面是球面的一部分、另一个面是平面的透明体。如老花（远视）眼镜、近视眼镜、放大镜等都是透镜。透镜的厚度比球面的半径小的多的透镜叫作薄透镜。

1.2透镜的分类

（1）凸透镜：中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜。

（2）凹透镜：中间薄边缘厚的透镜叫做凹透镜。

1.3主光轴和光心

（1）主光轴：通过组成透镜的两个球面的球心的直线叫作主光轴，简称主轴，如图所示。

（2）光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这点叫作透镜的光线，用这字母O表示，如图所示。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。

[方法点拨]区分凹透镜和凸透镜的关键是将中间与边缘的厚度进行比较，而不是看透镜是有一个凸面还是有一个凹面。中间比边缘厚的透镜为凸透镜，中间比边缘薄的透镜为凹透镜。

2、透镜对光的作用（重点）

2.1凸透镜对光的作用

凸透镜对光有会聚作用。光通过凸透镜后，折射光的传播方向比原来入射光的传播方向现偏向主光轴。

2.2凹透镜对光的作用

凹透镜对光有发散作用。光通过凹透镜后，折射光的传播方向比原入射的传播方向现偏离主光轴。

核心提示：光通过透镜发生折射时遵循光路可逆原理。当折射光反向传播时，将沿入射光的光路射出。

[方法点拨]会聚作用不一定是光经过透镜后就会变为会聚光束，发散作用也不是光经过透镜就一定变成发散光束。判断会聚作用与发散作用的关键是看穿过透镜后的光与原入射光的传播方向相比是偏向还是偏离主光轴。

3、焦点 焦距

3.1焦点和焦距

（1）凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这一点叫做凸透镜的焦点。凸透镜两侧各有一个焦点。焦点到光心的距离叫作焦距，凸透镜两侧焦距相等，如图甲所示。

（2）凹透镜能使平行于主光轴的光通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上一点，这一点不是实际的光的会聚点，叫作凹透镜的虚焦点，如图乙所示。

（3）透镜的焦点用字母F表示，焦距用字母f表示。凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱。同种光学材料的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的大小，表面越凸，焦距越小，对光的会聚作用越明显。每一个凸透镜的焦距都是一定的。

3.2粗测凸透镜焦距的方法

测定凸透镜焦距最简单的方法就是让平行于主光轴的束平行光透过凸透镜会聚于一点，用刻度尺测出此点到凸透镜中心的距离即为焦距。同种光学材料的凸透镜，其中间与边缘的厚度一定时，影响凸透镜焦距大小的因素是凸透镜镜面直径大小，直径越大，焦距越大。

3.3透镜中的三条特殊光线

凸透镜和凹透镜的三条特殊光线图示及说明如下表所示。

[方法点拨]识记口诀：凸透镜，平行入射，通过焦点；通过焦点，平行射出。凹透镜，平行入射，折射光线的反向延长线通过焦点；对着焦点射入，平行射出。光经过两种透镜的光心，方向不变。

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