内容正文:
nullnullnull透镜
第1节
第五章 透镜及其应用
观察与思考
矿泉水瓶为什么能将温度升到如此高呢?
我们生活中有各种各样的透镜
这些光学仪器与我们的生活息息相关,它们的主要部件都是透镜。
一、透镜的分类
学生活动:“摸透镜”
比较透镜中间与边缘的厚薄
实验:你桌上的两个透镜有什么区别?1.摸:感受不同部位厚度的区别。2.看:通过透镜去观察近处物体。
一、凸透镜和凹透镜
凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜。
凹透镜:中间薄、边缘厚 的透镜。
思考:生活中哪些是凸透镜,哪些是凹透镜?
近视眼镜
老花镜
透镜的两个表面至少一个是球面的一部分。
凸透镜
凹透镜
说出哪些是凸透镜,哪些是凹透镜。
凸透镜:B、E、F
凹透镜:A、C、G
透镜的光心与主光轴。
主光轴:透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴。
光心(O):每个透镜上主光轴上都有一个特殊的点,凡是通过该点的光,其传播方向不改变,这个点叫做光心。
O
C1
C2
光心
C1
C2
O
光心
主光轴
·
·
·
·
·
·
C2
C1
O
C2
C1
通过透镜光心的光线,它的传播方向不改变。
主光轴
主光轴
光心
光心
O
许多同学可能做过这样的实游戏:把一只放大镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,调整放大镜与纸的距离,纸上会出现一个很小、很亮的光斑。
透镜对光的作用
放大镜使光会聚
光斑处温度很高,如果长时间照射,纸会被烤焦。这个现象提示我们:放大镜能把光会聚起来。放大镜是凸透镜,看来凸透镜对光有会聚作用。
放大镜使光会聚
凸透镜对光有会聚作用。那么凹透镜也能使光会聚吗?
透镜对光的作用
下面我们通过实验来仔细研究这两种透镜对光的作用。
实验:1.让平行于透镜主轴的几束光射向凸透镜,观察光的传播径迹。换用凹透镜继续进行实验。2.将你观察到的现象用光路图表示出来。
描述你观察到的现象?
凸透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫做会聚透镜。
凸透镜的焦点和焦距
O
F
f
焦点(F):平行于主轴的平行光通过凸透镜后会聚于一点。
焦距(f):焦点到光心的距离。
焦距
主光轴
焦点
F
主光轴
f
焦点
f
焦点
F
小结:凸透镜有两个实焦点,两侧的两个焦距相等。
2、凸透镜的焦点和焦距
f1
F1
小结:凸透镜的焦距越小,透镜对光的会聚作用越强。
凸透镜的焦点和焦距
F2
f2
F
主光轴
小结:光路可逆。
F
F
小结(特殊光线):
焦点处发出的一束光透过凸透镜后可以形成平行光。
凹透镜对光的作用
凹透镜对光有发散作用,凹透镜又叫做发散透镜。
凹透镜的焦点和焦距
凹透镜有焦点吗?
把折射光线反向延长看一看。
焦点
虚
F
f
焦距
平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,它不是实际光线的会聚点,叫虚焦点(F)。
凹透镜的焦点和焦距
F
小结:凹透镜有两个虚焦点。
f
F
小结:光路可逆。
小结(特殊光线):
延长线在焦点处的一束光透过凹透镜后可以形成平行光。
F
F
F
F
实验:1.让几束发散的光射向凸透镜,观察光的传播径迹。换用凹透镜继续进行实验。2.让几束会聚的光射向凸透镜,观察光的传播径迹。换用凹透镜继续进行实验。3.将你观察到的现象用光路图表示出来。
描述你观察到的现象?
课堂探究
衔接:刚才我们所用的是平行的光做的实验,那么如果我们换用不平行的光来做实验呢?现在请大家调整激光笔的方向,再次进行上面两组实验。
问题:所有经过凸透镜折射的光线都会聚到一点吗?
小结:凸透镜对所有光都起会聚作用,但会聚后的光线不一定相交。
问题:发散后的光线一定能散开吗?
小结:凹透镜对所有光都起发散作用,但发散后的光线不一定都散开。
知识延伸:光学中“会聚”和“发散”的含义。
折射后的光线相对于红色虚线的直线靠近了主光轴,叫“会聚”。
折射后的光线相对于红色虚线的直线远离了主光轴,叫“发散“。
凸透镜对光具有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜,光线经凸透镜折射后靠近主光轴。
凹透镜对光具有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜,光线经凹透镜折射后远离主光轴。
通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜底部偏折
透镜的原理
F
F
F
F
1.通过光心的光线: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,经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线通过虚焦点。
3.经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出。
对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出。
透镜的三条特殊光线
问题回顾:夏天汽车前面放上矿泉水为什么容易导致火灾?我们如何防范这种事件的发生呢?
矿泉水瓶相当于一个凸透镜,可以会聚太阳光,会导致车内温度升高;不能在车内可以被阳光照射的地方放类似凸透镜的物体。
给你一个凸透镜,怎样粗略测这个透镜的焦距?
想一想
太阳光聚焦法
拿一个凸透镜正对着太阳光,在把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上的光斑变的最小最亮,测量这个最小最亮的光斑到透镜光心的距离,这就是焦距。
透镜
透镜对光的作用
凸透镜:对光有会聚作用
透镜的相关概念
凸透镜和凹透镜
光心
凹透镜:对光有发散作用
焦点(F)
凸透镜:中间厚,边缘薄
凹透镜:中间薄,边缘厚
主光轴
焦距(f)
三种特殊光线
1.下列透镜属凹透镜的是( )
A
2.下列不是利用透镜工作的是( )
A.潜望镜 B.老花镜
C.放大镜 D.显微镜
A
34
3.一束光通过透镜的光路正确的是( )
A
A B C D
4.下列说法中正确的是 ( )
A.放大镜的镜片是凹透镜
B.照相机的镜头是凹透镜
C.近视眼镜的镜片是凸透镜
D.远视眼镜的镜片是凸透镜
D
5. 下列关于透镜的说法不正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用
B.凹透镜对光有发散作用
C.凸透镜的焦距越小,透镜对光的会聚作用越强
D.照相机的镜头与近视眼镜相同
D
37
6.要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光,应把小灯泡放在( )
A. 凸透镜前任意位置
B. 凸透镜的焦点上
C. 凹透镜前任意位置
D. 凹透镜的焦点上
B
7.如图是一束光线通过两个透镜前后的传播方向,请在长方框中填上适当类型的透镜。
8.(中考·金昌) 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__________(填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有________(填“会聚”或“发散”)作用,可能使车内某处温度升高而导致火灾。
凸透镜
会聚
$$