内容正文:
人教版·八年级上册
物理
第五章 透镜及其应用
第1节 透镜
情景导入
用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,
以艾承其影,则得火。”用现代话来讲,
就是把冰块制成中间厚、周边薄的圆饼,
正对着太阳,把易燃的艾草放在太阳光的
会聚点上,便能将其点燃,如图所示。同
学们知道为什么冰能取火吗?通过这节课
的学习,你们就能明白其中的道理了。
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一个放大镜引发的火灾
合作探究
凸透镜和凹透镜
观察各种透镜,并借助擦镜纸,摸一下透镜,根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类?
提出问题
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片。
(3)辨认一下图甲和图乙各种透镜分别是什么透镜。
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甲
乙
(4)主光轴:通过两个球面球心的直线叫做主光轴,简称主轴。
(5)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫做透镜的光心。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。
透镜对光的作用
上面我们认识了两种透镜,那么这两种透镜对光有什么作用呢?
知识引入
演示实验
(1)把凸透镜放在光具座上,让光源正对照过去,移动光屏,观察有什么现象发生?再换凹透镜重做,观察有什么现象发生?
(2)将烧杯倒放在水平桌面上,在烧杯中放置点燃的香烟头,这就形成了一个“烟室”,在烧杯底上面放凸透镜或凹透镜,用手电筒对准透镜照射,适当调节手电
筒和透镜的距离,观察透镜对光的
作用,能看到什么现象?
交流讨论
(1)把凸透镜放在光具座上,让光源正对照过去,移动光屏,有亮点;再换凹透镜重做,怎么移动光屏都没有亮点。
(2)适当调节手电筒和透镜的距离,观察透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光线相互靠拢,通过凹透镜的光线相互远离。
归纳总结
凸透镜对光线有会聚作用,所以也叫做会聚透镜。
凹透镜对光线有发散作用,所以也叫做发散透镜。
凸透镜(会聚透镜)
凹透镜(发散透镜)
材料拓展
透镜在水底下
把“放大”镜(双凸透镜)浸在水里,然后隔着它看水里的物体,这个简单的实验你做过没有?在做的时候你一定会吃惊:“放大”镜在水里几乎不起放大作用了!你也可以把一块“缩小”镜(双凹透镜)放在水里,这时候它好像也几乎失掉了缩小的能力。如果你用来做实验的不是水,而是一种折射率比玻璃大的液体,那么双凸透镜反而会缩小物体,双凹透镜反而会放大物体。
可是如果你回想一下光线折射的原理,那么你就不会对这些现象感到吃惊了。双凸透镜在空气里能够把物体放大,是因为玻璃的折射率比周围空气的折射率大。然而玻璃和水的折射率相差不多,所以如果你把玻璃透镜放在水里,光线从水里进入玻璃的时候,就不会偏折得很厉害。
由于这个缘故,“放大”镜到了水里,它的放大能力就要比它在空气里的时候小得多,而“缩小”镜的缩小能力同样也要小得多。
潜水员用的眼镜是空心的平凹透镜(如图),光线MN折射以后,就沿着MNOP这条路线行进,在透镜里面,它远离法线,在透镜外面,它靠近法线(也就是靠近OR),因此这种透镜起着会聚的作用。
有一些液体,折射率比玻璃大,所以“放大”镜在
这种液体里会缩小物体,“缩小”镜在这种液体里会放
大物体。空心透镜(说得准确些就是空气透镜)在水里
也起着同样的作用:凹的会放大,凸的会缩小。潜水
员用的眼镜正是这种空心透镜。
焦点和焦距
(1)凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点,用字母“F”表示,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,用字母“f ”表示。
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O
F
f
主光轴
(2)凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没有实焦点,但通过凹透镜的光线的反向延长线交在主光轴上一点,这个点是凹透镜的虚焦点。
虚焦点
F
O
f
主光轴
知识延伸
项目 入射光线 折射光线 图例
凸透镜
平行于主光轴 经过另一侧的焦点
经过焦点或从焦点发出 平行于主光轴
经过光心 不改变传播方向
项目 入射光线 折射光线 图例
凹透镜
平行于主光轴 折射光线的反向延长线经过同侧焦点
延长线经过凹透镜另一侧焦点 平行于主光轴
经过光心 不改变传播方向
课堂小结
凸透镜和凹透镜
透镜
凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜
凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜
透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用
焦点和焦距
随堂检测
1.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦