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编　　稿：李丽娟　　　　审　　稿：李丽娟　　　　责　　编：李井军

透镜　 生活中的透镜

　　一、透镜
　　1、透镜的有关概念及特征
　　透镜是由玻璃制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类：凸透镜和凹透镜。中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图甲所示；边缘厚中间薄的透镜叫凹透镜，如图乙所示。凸透镜可以用光学符号“”来表示，凸透镜可以用光学符号“”来表示。

　　A、主光轴和光心
　　主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，每个透镜都有一条主光轴。主光轴简称主轴。

　　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，用字母“0”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。

　　B、焦点和焦距
　　1)凸透镜
　　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。凸透镜两侧各有一个焦点，(用字母F表示)且对称．焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，(用字母f表示)凸透镜两侧焦距相等。

　　2)凹透镜
　　凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线交于主轴上的一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。

　　2、透镜对光线的作用

探究“透镜对光的作用”

　　提出问题：
　　凸透镜和凹透镜对光线有什么作用呢?

　　猜想：
　　凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。

　　实验器材：
　　凸透镜、老花镜、凹透镜、白纸板、直尺。

　　实验步骤：
　　1、将凸透镜正对着太阳光，将白纸板与凸透镜平行放置在另一侧；

　　2、前后移动凸透镜，观察白纸板上的光斑形状的变化；

　　3、移动凸透镜直至光斑的最小、最亮，测量出光斑到凸透镜的距离并记录；

　　4、换老花镜和凸透镜重复以上两步骤。

　　现象记录：
　　光通过凸透镜在纸板上形成的光斑是一个小的、亮(刺眼)的圆形光斑。

　　该光斑到凸透镜的距离为__________cm(粗测凸透镜的焦距)。

　　光通过凹透镜在纸板上形成的光斑形状是一个大的、较暗的圆形光斑。

　　实验结论：
　　凸透镜对光有　 会聚　 作用。

　　凹透镜对光有　 发散　 作用。

　　说明：
　　①凸透镜的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生两次折射造成的；

　　②焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强(光线通过后偏折得厉害)；

　　③凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短。每个凸透镜的焦距是一定的。

　　④“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束，“发散作用”并不等于通过凹透镜后的折射光线都是发散光束。光线经凸透镜或凹透镜折射后的光束可以是会聚光束、平行光束或发散光束。

　　小资料：实验室提供的透镜是用玻璃做材料的，在实际生活中除了实验室提供的透镜之外，同学们还可以选用其他材料自制透镜。例如：我们可以找一个废旧的灯泡，拆开，将玻璃罩里注入一定量的水，就做成了一个“水透镜”；我们还可以以冰为原料制作出“冰透镜”，在《哈特拉斯船长历险记》中旅行家们就是用“冰透镜”来生火。同学们测一测自制透镜的焦距吧。

　　二、生活中的透镜
　　1、照相机
　　仔细观察照相机会发现，所有照相机的前面都有一个镜头，镜头的作用相当于一个凸透镜．来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成一个缩小的、倒立实像。

　　1)照相机成像研究
　　自制模拟照相机：找两个直径大小相近，长约15cm的圆纸筒(也可用硬纸板折叠成方形纸筒)，使一个纸筒刚好能够套入另一个。在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜。在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕。屏幕可以用半透明塑料薄膜(或蜡纸、毛玻璃)制作。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内，这样模拟照相机就做成了。

　　探究：把模拟照相机对准室外景物，拉动纸筒改变透镜和屏幕之间的距离，就可以在屏幕上看到室外景物清晰的像．我们看到的像与物比较，是头朝下的倒像．

　　注意：在实际操作中，我们选择的凸透镜的焦距要合适，若用15cm的纸筒，最好选用10cm焦距的凸透镜，若选用焦距是5cm的凸透镜，会找不到清晰的像，原因是圆纸筒的长度不合适，这时需将纸筒的长度减短。

　　2)成像性质：物体通过照相机成倒立的、缩小的实像。

　　3)成像原理
　　以物体AB的一点A为例，如图所示：

　　说明：很明显物体通过照相机成像时，物体到凸透镜的距离要大于像到凸透镜的距离。

　　小资料：照相机的使用

　　为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离。拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些。调焦环上刻着数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。

　　照相时，胶片曝光适当，才能洗出好的相片．曝光过度，洗出的相片发白；曝光不足，洗出的相片很暗，都不能令人满意。为了控制曝光量，一是用光圈控制进入镜头的光的多少，一是用快门控制曝光的时间。光圈可以开大或缩小，光圈环上刻有光圈数。曝光时间可以从快门上的数字知道。拍照时，要根据景物的明亮程度，选择适当的光圈和快门。现代的照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门，得到曝光适度的相片。有的相机还能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦。高度自动化的相机用起来很方便，即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片，所以人们戏称为“傻瓜相机”。

　　2、投影仪
　　1)投影仪，也是利用凸透镜来成像的．如图所示，投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，投影片上的图案通过这个凸透镜形成一个放大的像．平面镜的作用是改变光的传播方向．使得向上射的光能在前面屏幕上成像。把投影仪上的反光镜取下，使光线直接照射到天花板上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，我们看到的像与物比较，是头朝下的倒像。

　　2)成像性质：物体通过投影仪成倒立的、放大的实像。

　　3)成像原理
　　以物体AB的一点A为例，如图所示：

　　说明：很明显物体通过幻灯机成像时，物体到凸透镜的距离要小于像到凸透镜的距离。

　　3、放大镜
　　1)放大镜也是凸透镜，是最常用的光学仪器之一。用放大镜看书上的字，可以看到利用凸透镜能使物体成放大的像，但这个像与投影仪所成的像是不同的，它是正立的虚像，并且像与物体在同一侧。

　　探究：找一个放大镜看书上的字，实际观察其作用。先保持书本和人眼不动，前后移动放大镜；再保持书本和放大镜不动，人眼靠近或远离放大镜，观察字的放大情况。我们可以看到第一种情况，放大镜离书本越远，像越大；第二种情况，人眼离放大镜越远，像越大。

　　2)成像性质：物体通过放大镜成正立的、放大的虚像。