内容正文:
4.5 科学探究:凸透镜成像
第1课时 凸透镜 凹透镜
素养目标
1.复述凸透镜、凹透镜、焦点、焦距的概念。
2.经历用多种方法辨别凸透镜和凹透镜的过程,尝试对各种方法的优劣作初步的评估。
3.经历透镜对光的作用,概述测量凸透镜焦距的方法。
◎重点:辨别凸透镜和凹透镜、透镜对光的作用。
【预习导学】
生活中的物理
削 冰 取 火
从前,有一个探险队到达了南极洲,当他们要动手生火烧水做饭时,打火器却找不到了。面对寒冷、饥饿的威胁,一个聪明的队员将冰块磨成一块凸透镜,把阳光聚焦,点燃了引火物,重新得到了火种,挽救了这支探险队的生命。
【问题】你知道削冰取火的原理吗?要回答这个问题,我们需要掌握以下知识。
重点梳理
知识点一 凸透镜和凹透镜
1.透镜的原理:透镜是利用 原理制成的光学器件。
2.凸透镜:中间 、边缘 的透镜,对光有 作用,因此又叫 透镜。
3.凹透镜:中间 、边缘 的透镜,对光有 作用,因此又叫 透镜。
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巧用对比法学物理
要判断两件事物的相同处和不同处时,就要用到比较与对比。比较是找出事物的相似性,即共同特征;对比是找出事物间的不同点。用这种方法来分析事物,可以发现很多的物理规律,在物理学习中经常用到。
【答案】1.光的折射
2.厚 薄 会聚 会聚
3.薄 厚 发散 发散
对点自测
1.如图所示的两个透镜 ( )
A.都是向右凸出的,都是凸透镜
B.都是向右凹进的,都是凹透镜
C.a是凸透镜,b是凹透镜
D.b是凸透镜,a是凹透镜
【答案】1.C
知识点二 焦点和焦距
1.凸透镜的焦点是由 光线会聚而成的,所以是实焦点;凹透镜的焦点是由实际光线的 会聚而成的,所以是虚焦点。
2.测量凸透镜的焦距:让太阳光(或手电筒光) 对着凸透镜照射,在凸透镜后移动光屏,直到光屏上出现 的光斑(即焦点)为止,用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离,即为焦距。
【答案】1.实际 反向延长线
2.正 最小最亮
对点自测
2.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是 ( )
A B
C D
【答案】2.C
【合作探究】
任务驱动一 探究凸透镜和凹透镜的区别
提出问题:凸透镜和凹透镜在哪些地方不同?
猜想与假设: 。
实验器材:凸透镜、凹透镜、书、光屏等。
实验步骤:
(1)分别用手去摸凸透镜、凹透镜,发现凸透镜中间 、边缘 ,凹透镜中间 、边缘 。
(2)分别用平行光(太阳光)照射,在凸透镜的另一侧移动光屏,发现光屏上可以出现一个 的光斑,说明凸透镜能使平行光线 ;在凹透镜的另一侧移动光屏,发现光屏上只会出现 的光斑,说明凹透镜能使平行光线变得 。
(3)分别通过凸透镜和凹透镜去观察书上的字,发现通过凸透镜能看到 立、 的像,通过凹透镜能看到 立、 的像。
实验结论:凸透镜中间厚、边缘薄,对光有会聚作用,能成 的像;凹透镜中间薄、边缘厚,对光有发散作用,能成 的像。
【答案】猜想与假设: 可能在外形、对光的作用及成什么样的像等地方有所不同
实验步骤:
(1)厚 薄 薄 厚
(2)很小、很亮 会聚于一点 很大 发散
(3)正 放大 正 缩小
实验结论: 正立、放大 正立、缩小
任务驱动二 测量凸透镜的焦距
提出问题:凸透镜对光有会聚作用,那么如何利用太阳光测出凸透镜的焦距?
猜想与假设: 。
实验器材:凸透镜、白纸、刻度尺等
实验步骤:
让凸透镜正对着太阳光,在另一侧放一张白纸,调整凸透镜使纸上的光斑 ,用刻度尺测出光斑到透镜中心的距离,就是这个凸透镜的焦距。
【答案】猜想与假设: 凸透镜的焦距可以利用平行光聚焦法进行测量
实验步骤: 最小最亮
任务驱动三 探究影响凸透镜焦距的因素
如图甲所示,A、B(或C、D)两个凸透镜的制造材料不同,球形表面的弯曲程度相同;A、C两个凸透镜的制造材料相同,球形表面的弯曲程度不同。
(1)探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时,应选取 两个凸透镜进行实验,目的是控制 相同、仅改变 。
(2)探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时,应选取 两个凸透镜,让与主光轴平行的光通过两个凸透镜后,会聚于焦点处(图乙、丙),由此得到的结论: 。
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透镜知识小贴士
结构不同的透镜,其焦距往往不同。透镜焦距的长短和透镜的材料、表面的弧度等都有关系。凸透镜焦距的长短反映了