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第五章透镜及其应用
知识网络构建
高频考点透析
序号 考点 考频
1 透镜对光的作用 ★★
2 凸透镜的成像特点 ★★★
3 生活中透镜的工作原理 ★★★
4 近视眼和远视眼的成因及矫正 ★★
5 显微镜及望远镜的工作原理 ★
第一讲透镜凸透镜成像规律
知识能力解读
知能解读：(一)透镜及与透镜相关的概念
1．透镜：透镜是利用光的折射来工作的光学元件它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)
制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透
镜，如图甲所示；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，如图乙所示。
2．主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴，每个透镜都有一条主光轴，如图所示。
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: 2 : 2
: . 2 , : 2
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u f f v f
u f v f
f u f v f
u f
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定义 中间厚边缘薄的透镜
光学性质 对光有会聚作用
通过光心的光线不偏折
主光轴 通过两个球面所在球心的直线基本规律、概念 平行于主光轴的入射光线会聚于焦点
焦距 焦点到光心的距离
物距 ，成缩小、倒立的实像，像距
物距 ，成等大、倒立的实像，像距成像规律
物距 ，成放大、正立的虚像 像距
物距
凸透镜
透镜
，成放大
及
其应用
、倒立的
:
:
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:
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实像
定义 中间薄边缘厚的透镜
光学性质 对光有发散作用
照相机 凸透镜成缩小实像的原理
投影仪 凸透镜成放大实像的原理
放大镜 凸透镜成放大虚像的原理
近视眼的矫正 晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
远视眼的矫正 配戴凹透镜制成的近视镜
凹透镜
日常生活
应用 眼睛
望远镜
科技 显微镜
宇宙
远视眼的矫正: 配戴凸透镜制成
的空间尺度
的远视镜
2
3．光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，
如图所示，用字母“O”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。
4．焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，
如图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过
凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光
线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，如图乙所示。透镜两侧各有一个焦点，且对称，用字
母“F”表示。
5．焦距：焦点到透镜光心的距离叫焦距，如图甲所示，透镜两侧焦距相等，用字母“f’’
表示。
知能解读：(二)透镜对光的作用
1．凸透镜的会聚作用：一束平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后会聚于焦点，如图所
示。可见凸透镜对光有会聚作用，因此凸透镜又叫会聚透镜。由于光路可逆，若把光源放在
焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行于主光轴的光，因此利用凸透镜
可产生平行光，如图所示。
2．凹透镜的发散作用：一束平行于凹透镜主光轴的光，经凹透镜折射后发散射出，这些发
散光线的反向延长线交于凹透镜另一侧的焦点，如图所示。可见凹透镜对光有发散作用，所
以凹透镜又叫发散透镜。由于光路可逆，从凹透镜一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折射后
平行于主光轴射出，如图所示。
注意：会聚作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“靠拢”主光轴，发散作用是指
经透镜折射后的光线相对于入射光线更“远离”主光轴，不能将会聚理解成会聚于一点。
方法：透镜中的三条特殊光线可简记为：平行过焦点，过焦点平行，过光心不变。
知能解读：(三)凸透镜成像的规律
像的性质物距 u 和焦距
f
的关系
正立
或倒立
缩小
或放大
实像
或虚像
像距 v 和焦距 f 的关
系 像与物同侧或异侧
倒立 缩小 实像 异侧
倒立 等大 实像 异侧
倒立 放大 实像 异侧
不成像
正立 放大 虚像 — 同侧
点拨：
(1)实验前首先调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上，目的是使烛焰通过凸透
镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察和比较像和物的关系。(2)凸透镜所成的实像必倒立，
且物与像分居透镜的两侧，可以是放大的、等大的或缩小的；成虚像必正立，且物与像位于
透镜的同侧，一定是放大的。(3)透镜一部分被遮档，这部分不透光，其余仍透光，仍能成
完整的像，只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分，就相当于遮档了一部分，像大小、位
置不变，只是变暗些。
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