中考物理基础篇第4讲光的折射凸透镜成像（附强化训练题）含答案

高效复习

第4讲 光的折射 透镜

4.1 学习提要 4.1.1 光的折射 1. 光的折射现象

光从一种物质进入另一种物质时，它的传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。 2. 光的折射规律

如图4-1所示，光线AO从空气斜射人水中，传播方向发生改 变，折射光线是OB。光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧。

当光从空气斜射入水（或其他透明介质）中时，折射光线向法线靠拢，

折射角小于入射角。入射角增大时，折射角增大。光垂直射到水（或其他透明介质）的表面时，光的传播方向不变。 图4-1

当光从水（或其他透明介质）斜射入空气中时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。 如图4-2（a）和(b)所示，当光以相同的人射角分别从空气斜射人水或玻璃中时，在玻璃 中的折射光线向法线偏折更明显，说明玻璃对光的折射本领比水强。实验表明，不同介质对光的折射本领不同。

图4-2 4.1.2 透镜 1. 三棱键

三棱镜是一个截面为三角形的透明棱柱体。如图4-3所示，由空气射人三棱镜内的光线，通过

高效复习

棱镜后出射光线向棱镜的底面偏折。

图4-3 图4-4 2. 凸透镜

（1）中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜。通常透镜的两个表面都是球面，或者一面是球面，—面是平面。通过透镜球面的球心C1、C2的直线叫做透镜的主光轴，透镜的中心O点叫做透镜的光心。

（2）凸透镜对光线有会聚作用，如图4-4所示，凸透镜的焦点为实焦点。 （3）经过凸透镜有三条特殊光线，如图4-5所示： （a）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。 （b）过焦点的光线绘凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。 （b）通过凸透镜光心的光线方向不改变。

图4-5 3. 凹透镜

（1）中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜。

（2）凹透镜对光线有发散作用，如图4-6所示，凹透镜的焦点为虚焦点。

（3）经过凹透镜有三条特殊光线，如图4-7所示：

高效复习

（a）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后它的反向延长线过焦点。 图4-6 （b）延长线过焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。 （c）通过凹透镜光心的光线方向不改变。

图4-7 4.1.3 凸透镜成像 1. 物距、像距和焦距

物体到透镜中心的距离叫物距，用u表示；像到透镜中心的距离叫像距，用v表示；焦距用f表示。

2. 研究凸透镜成像规律实验

（1）实验目的：研究凸透镜成像规律。

（2）实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴。 （3）实验步骤

① 测出凸透镜的焦距，用符号f表示，并记录下凸透镜的焦距。

② 在光具座上从左向右依次放入蜡烛、凸透镜和光屏。调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上。如图4-8所示。

高效复习

图4-8

③ 移动凸透镜，使它与蜡烛的距离u（即物距）>2f，手移动光屏，眼睛看屏上的像，直到出现清晰的烛焰的像为止，将像的正倒、大小、虚实以及像的位置填入表4-1中。

④ 移动凸透镜，使f

⑤ 再移动凸透镜，使u

表4-1

物距（u） u>2f u=2f f2f u=f u

3. 凸透镜成像规律

（1）当u>2f时，在凸透镜另一侧f2f处，成一个倒立放大的实像。 （4）当u=f时，不能成像。

（5）当u

（6）当物距大于焦距时，凸透镜成实像;当物距小于焦距时，凸透镜成虚像。 （7）同一凸透镜成实像时，物距u减小，像距v将增大，像的大小将变大。 4. 凸透镜成像的作图法

高效复习

除了根据实验得出透镜成像的规律外，用作图法也可得出透镜成像的各种情况。由于从发光点射向透镜的光线经透镜折射后只形成一个像点，因此我们只要在该点发出的光线中找出两条符合凸透镜折射规律的特殊光线,画出它们经透镜折射后的传播方向，就能找到它们相交的像点，如图4-9所示。

图4-9

4.1.4 凸透镜成像的应用 1. 人眼、照相机

当u>2f时，在凸透镜另一侧f

使用照相机时，调节镜头和感光底片之间的距离，也就是调节像距，使一定距离处的物体在底片上成倒立、缩小的实像。

眼睛工作时，像距(视网膜与晶状体距离)不变，通过调节晶状体的平、凸程度（即改变焦距）,在视网膜上成倒立、缩小的实像。

2. 投影仪

当f

3.放大镜

当u

太阳光是白色的，经过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，如图4-10所示，所以太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p7at.html