内容正文:
第五章 透镜及其应用
5.1 透镜
一、教学目标
知识与能力:
1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距.
2.了解凸透镜和凹透镜对光的作用.
教学重点:
通过观察和实验,了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用.
教学难点:
指导学生对实验进行仔细观察、分析,最后通过概括得出结论.
二、新知识讲解
知识要点一 透镜
中间________、边缘________的透镜叫凸透镜。如图甲所示。
2.凹透镜
中间________、边缘________的透镜叫凹透镜。如图乙所示。
知识要点二 透镜对光的作用
凸透镜对光有________作用,如图甲、乙所示;凹透镜对光有________作用,如图丙、丁所示。
知识要点三 透镜的几个专业术语
1.透镜的几个专业术语
名称
概念
说明
主光轴
通过透镜的两个球面________的直线叫作主光轴
每个透镜都有一条主光轴
光心
主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向____________,这个点叫作透镜的光心
用字母“O ”表示,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心
焦点
凸透镜能使跟主光轴平行的光线________在主光轴上的一点,这一点叫作凸透镜的焦点,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________,且这些发散的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。
凸透镜两侧各有一焦点,且对称,用字母“F”表示
焦距
________到________的距离叫焦距。凸透镜焦距的大小反映了其会聚能力的强弱,焦距越短,会聚能力越强
焦距用字母“f”表示
2.平行光聚焦法测凸透镜焦距
拿一个凸透镜正对着平行光(或太阳光),再把光屏(或纸)放在它的另一侧,改变透镜与光屏(或纸)的距离,直到光屏(或纸)上的光斑变得最小、最亮,最后测量这个光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。
【拓展】透镜的三条特殊光线。如图甲、乙所示。
(1)平行于主光轴的入射光线,经透镜折射后,折射光线(凹透镜是折射光线的反向延长线)过焦点;
(2)过焦点(凹透镜是指向另一侧的虚焦点)的入射光线经透镜折射后,折射光线平行于主光轴;
(3)过光心的入射光线,通过透镜后,传播方向不变。
三、例题、练习
例1 如图所示的透镜中,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 。(选填序号)
练1.1 如图中的透镜属于凹透镜的是( )
A:B:C:D:
练1.2 下列关于透镜的说法中正确的是( )
A: a、b是凸透镜
B: a、c是凹透镜
C: a、c是凸透镜,b、d是凹透镜
D: a是凸透镜,b、c、d是凹透镜
例2 凸透镜对光所起的作用的说法正确的是( )
A: 通过凸透镜后的光线一定会聚于一点
B: 通过凸透镜后的光线一定平行于主光轴
C: 凸透镜对任何光束都起会聚作用
D: 凸透镜只对平行光起会聚作用
练2.1 如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知:甲透镜使得光线传播方向向 (选填“靠近”或“远离”)主光轴的方向旋转, (选填“增大”或“减小”)光束的发散程度,甲透镜对光线起到了 作用。
(选填“甲透镜”或“乙透镜”)是凹透镜。
练2.2 为了防止森林火灾,在森林里是不允许随地丢弃透明塑料瓶的。这是因为雨水进入饮料瓶后,它对光的作用相当于一个 ,对太阳光有 的作用,可能会导致森林火灾。
练2.3 把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块,其截面如图所示,其中能够使平行光发散的( )
A: 只有b
B: 只有a、c、d、e
C: 只有a、b、c
D: a、b、c、d、e均可
练2.4 如图所示,一束光线射入O处光学仪器后聚于主光轴的S点,取走光学元件后,光线会聚于S′点,则该镜一定是( )
A: 凸面镜
B: 平面镜
C: 凹透镜
D: 凸透镜
练2.5 下列关于凸透镜对光的会聚作用的理解不正确的是( )
A: 凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于焦点
B: 凸透镜使能够会聚的光线提前会聚
C: 任何一束光线通过凸透镜后都将会聚于一点
D: 凸透镜能使发散的光线减小发散
练2.6 如图所示,一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会( )
A: 还是平行光
B: 发 散
C: 会聚
D: 以上都有可能
例3 关于透镜下列说法正确的是( )
A: 凹透镜对光一定有发散作用
B: 凹透镜对光可能有会聚作用
C: 凹透镜只对平行光具有发散作用
D: 一束平行光穿过凸透镜后一定能会聚在焦点上
练3.1 在图a和图b中画出对应的入射或折射