内容正文:
第五章 透镜及其应用
第 1节 透镜
课程标准(2022年版)
本节要点
了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.
1.知道什么是凸透镜和凹透镜.
2.知道透镜的主光轴、光心、焦点、焦距及透镜对光的作用.
3.学会用凸透镜和凹透镜的特殊光线进行光路作图.(重点)
课堂练习
★重点练习 凸透镜和凹透镜
1.两种薄透镜
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜.
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜.
2.透镜的两个概念
(1)主光轴(简称主轴):通过透镜两个球面球心的直线叫做主光轴.如图中的CC′.
(2)光心:透镜的中心,主轴上的特殊点.如图所示:
3.单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示透镜组中属于凹透镜的是( B )
A.①
B.②
C.③
D.④
★重点练习 透镜对光的作用
1.演示实验:透镜对光的作用
实验操作:(1)如图甲所示,让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜,观察光通过透镜后的偏折方向.
(2)如图乙所示,让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜,观察光通过透镜后的偏折方向.
甲 乙
实验结论:(1)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用.
(2)过光心的光线传播方向不改变(选填“改变”或“不改变”).
2.在下列虚线框中放入适当的凸透镜或凹透镜,光路图成立.其中放入凹透镜的是( D )
A.甲和丁 B.乙和丁 C.丙和丁 D.乙和丙
知识总结
透镜的“会聚”和“发散”作用均是折射光线相对于入射光线而言的.凸透镜会聚光线,使折射光线更偏向主光轴;凹透镜发散光线,使折射光线更偏离主光轴.
3.烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,这是由于小水珠相当于一个凸透镜(选填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有会聚(选填“会聚”或“发散”)作用,可能使车内某处温度升高而导致火灾.
★重点练习 焦点和焦距
1.焦点(F)
(1)跟主轴平行的光,通过凸透镜后会聚在主轴上的一点,叫焦点,如图甲所示.
(2)跟主轴平行的光,通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线也会在主光轴上会聚成一点,叫凹透镜的虚焦点,如图乙所示.
甲 乙
2.焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距.
3.凸透镜的两侧各有一个焦点,两侧的两个焦距相等.
注意:当凸透镜的口径相同时,透镜中间越厚,对光的折射能力越强,会聚作用越强,焦距越短.如图所示.
4.同学们都听说过“削冰取火”的办法,你认为“削冰”就是把冰制成凸透镜(选填“凹透镜”或“凸透镜”);“取火”应把要点燃的物体放在焦点位置.
★重点练习 三条特殊光线的作图
1.在图中画出光通过透镜后的光路图.
如图所示
2.如图所示,请完成图中两条光线的折射光路.
如图所示
甲
知识总结
1.凸透镜的三条特殊光线(如图甲所示):
(1)通过光心的光线,其传播方向不改变.
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后通过焦点射出.
(3)从凸透镜焦点射出的光线,折射后平行于主光轴射出.
甲
2.凹透镜的三条特殊光线(如图乙所示):
(1)通过光心的光线,其传播方向不改变.
(2)平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线通过本侧的虚焦点.
(3)对准对侧虚焦点入射的光线,折射后平行于主光轴射出.
记忆口诀:“平主过焦,过焦平主,过心不变”.
★重点练习 粗略测量凸透镜的焦距
1.把凸透镜正对太阳光,调整凸透镜到纸面的距离,直到出现一个最小、最亮的光斑,该光斑的位置就是透镜的焦点.用刻度尺测量焦点到透镜光心的距离,就是这个凸透镜的焦距.
2.如图所示,将凸透镜正对着阳光,把一张白纸放在它的另一侧,来回移动白纸,直到白纸上的光斑变得最小、最亮,此时光斑到凸透镜光心的距离为8 cm,则该凸透镜的焦距是8cm.换成凹透镜再做这个实验,在纸上不能(选填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑.
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