内容正文:
第6节 透镜和视觉
(第1课时)
第2章 对环境的察觉
科学浙教版 七年级下册
透镜
01
凸透镜成像规律
02
学习目录
探究凸透镜成像规律
02
认识凸透镜和凹透镜及作用
01
学习目标
新课导入
令人流连忘返的自然风光,我们喜欢用相机把它拍摄下来。你知道吗?我们的眼睛也有这样的成像功能。让我们一起走入透镜和视觉的世界吧!
PART 01
透镜
新知讲解
透镜
01
眼睛近视的同学需要配戴近视眼镜,眼睛远视的老年人需要配戴远视眼镜。近视眼镜和远视眼镜的镜片都是透镜。透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。透镜也广泛地应用在放大镜、显微镜、望远镜等常见的光学仪器中。仔细观察远视眼镜和近视眼镜的镜片,我们会发现不同镜片的中间和边缘厚薄是不一样的。
凸透镜 凹透镜
远视眼镜镜片中间厚、边缘薄,这类透镜叫做凸透镜。近视眼镜镜片中间薄、边缘厚,这类透镜叫做凹透镜。如图是常见的两类透镜:凸透镜和凹透镜。
透镜
01
凸透镜和凹透镜常用的符号:
透镜要素:主光轴和光心
主光轴:通过两个球面球心O点的直线,简称主轴。
光心:光心是主光轴上的一点(可以认为在透镜的中心)。
透镜
01
探究透镜对光的作用
活动:1.让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮。测出这个光斑到凸透镜的距离。
2.换用凹透镜再做上面的实验,纸上还能得到最小、最亮的光斑吗?
凸透镜:移动凸透镜,纸上会出现一个很小很亮的光斑
凹透镜:无论怎样移动,都没有发亮的光斑,光屏离得越远,光斑越大
思考:凸透镜和凹透镜对光有什么作用?
透镜
01
由上述活动现象可知,太阳光是平行光,通过凸透镜后会聚到一点,故凸透镜对光有会聚作用。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这一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),凸透镜有两个实焦点。而凹透镜对光有发散作用,平行光经凹透镜后的发散光线的反向延长线相交于一点,这一点可称为凹透镜的虚焦点,凹透镜有两个虚焦点,虚焦点到光心的距离即焦距。
O
焦点F
焦距
f
焦点F
焦距
f
主光轴
O
虚焦点F
焦距
f
虚焦点F
焦距
f
主光轴
光心两边的焦距相等
焦距越短,凸透镜会聚能力越强,焦距越短凸透镜的凸度越大;凹透镜发散能力越强
粗测透镜焦距的方法
透镜
01
透镜的会聚与发散
折射光线相对于入射光线更靠近主光轴
折射光线相对于入射光线更远离主光轴
注意:会聚和发散要对比入射光线直线传播的轨迹分辨
凸透镜可看作两个三棱镜叠放在一起,太阳光折射后会聚在一起。
透镜
01
三条特殊光线:
凸透镜
凹透镜
①经过光心的光线
直线射出
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点
③过焦点的光线平行于主光轴射出
①经过光心的光线
直线射出
②平行于主光轴的光线经折射后折射光线的反向延长线通过虚焦点
③延长线经过另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出
凸透镜成像规律
PART 02
新知讲解
凸透镜成像规律
02
活动:
在桌上放一块凸透镜,在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛,调节蜡烛与凸透镜的距离,使蜡烛在光屏上得到倒立的像。
可见,凸透镜能使物体成像。这个像能呈现在光屏上,它是由实际光线会聚而成的,这样的像叫做实像。
我们把物体到凸透镜的距离叫做物距(u),像到凸透镜的距离叫做像距(v)。
凸透镜成像规律
02
活动:探究凸透镜成像规律
通过上面的活动,我们知道凸透镜能够成倒立的实像,并且这个像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。我们以前用放大镜观察过蜗牛,其实放大镜也是凸透镜。通过放大镜,我们能够看到一个正立、放大的像,而这个像与蜗牛都位于凸透镜的同一侧。那么,物体经凸透镜所成的像有什么规律可循?下面让我们通过实验来探究凸透镜成像的规律。
1.提出问题:物体经凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?
2.建立猜想:物体经凸透镜所成像的大小、正倒可能跟物体与凸透镜的距离有关。
3.设计实验和进行实验:①选择1块凸透镜,在阳光下或利用平行光源测出凸透镜的焦距
f=10cm。用1支蜡烛作物体,研究蜡烛所成的像;用1块白色硬纸板做光屏,来承接蜡烛的像。
②把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在成像装置上,调节它们的高低使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做?
为了使蜡烛的像呈在光屏中央
凸透镜成像规律
02
③点燃蜡烛,把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。然后将蜡烛逐次移近凸透镜,每次都需要调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒是如何随物距的减小而变化的。
④当