内容正文:
第1节 透镜
八年级物理上册 •人教版
第五章——透镜及其应用
教学目标
一
03
通过实验,观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用;会通过实验测量凸透镜的焦距。
科学探究
04
02
01
能正确区分凹透镜和凸透镜;知道透镜的光心、主光轴、焦点和焦距;了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
通过对透镜的学习,形成应用知识服务生活和社会的意识。
物理观念
学习从物理现象中归纳科学规律的方法;会画凸透镜和凹透镜三条特殊光线的光路图。
科学思维
科学态度与责任
1700 多年前,古书《博物志》记载了用冰取火的方法:“削冰令圆,举以向日,以艾于后承其影,则得火。”这是我国古人创造的神奇。
用冰取火
思考一下:你知道这其中的原理吗?
教学引入
二
这些仪器共同的主要光学元件是什么?它们对光有什么作用呢?
?
想想议议
用照相机拍照,可以把瞬间的情景留作永恒的记忆。
用投影仪投影,可以使教室里的同学看到放大的图片。
用显微镜观察,可以让化验室的医生看见血液中的各种细胞。
教学引入
二
凸透镜和凹透镜
三
透镜
1.定义:利用折射改变光线传播方向的一种透明光学元件。
透镜是折射镜,其折射面是两个球面,或一个球面和一个平面的透明体。
凸透镜和凹透镜
三
2.分类:
①凸透镜:中间厚,边缘薄的透镜。
凸透镜的符号
放大镜
照相机镜头
凸透镜和凹透镜
三
②凹透镜:中间薄,边缘厚的透镜。
凹透镜的符号
近视眼镜
凹透镜镜片
凸透镜和凹透镜
三
3.透镜的有关概念
①主光轴:通过两个球面球心的直线叫做主光轴,简称主轴。
②光心:透镜的几何中心,主光轴上的一点,通过光心的光的传播方向不变。
C1
C2
主光轴
凸透镜
光心O
凸透镜的主光轴c1c2和光心o
C2
C1
主光轴
凹透镜
光心O
凹透镜的主光轴c1c2和光心o
凸透镜和凹透镜
三
通过光心的光束传播方向不变
【视频欣赏】
透镜对光的作用
四
【视频欣赏】
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用
将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。如果长时间照射,纸会被点燃。
透镜对光的作用
四
【实验】透镜对平行于主轴的入射光的作用
【视频欣赏】
用激光笔显示平行于主光轴的光线射向凸透镜和凹透镜。观察并分析实验现象。
透镜对光的作用
演示实验
透镜对光的作用
四
光线偏离原传播方向,向主光轴靠拢的情况。
光线偏离原传播方向,向远离主光轴方向偏转的情况。
主光轴
光心
O
主光轴
光心
O
会聚
发散
透镜对光的作用
四
总结:
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
因此凸透镜又叫会聚透镜,凹透镜又叫发散透镜。
透镜对光的作用
四
会聚和发散作用的理解
会聚与发散是相对于入射光线而言的。
会聚作用:折射光线跟原光线相比靠拢主光轴;
发散作用:折射光线跟原光线相比远离主光轴。
折射光线向靠近法线发向偏折
凸透镜
折射光线向原理法线方向偏折
凹透镜
透镜对光的作用
四
通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜较厚的一端偏折。
为什么凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用?
三棱镜对光线的作用
!
拓展延伸
透镜会聚和发散的实质
焦点和焦距
五
1.焦点(F):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。
【视频欣赏】
凸透镜的焦点和焦距
F
焦点
O
光心
焦点和焦距
五
F
f
焦距
主光轴
焦点
2.焦距(f):焦点到凸透镜光心得距离叫做焦距。
O
光心
焦点和焦距
五
f2
光心
F1
f1
F2
3.凸透镜有两个实焦点和焦距
凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2 ,这个焦点关于光心对称,两侧的两个焦距 f 相等。
焦点和焦距
五
思考一下:凹透镜有焦点吗?
凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越小,使光偏折得越明显,对光的会聚能力越强。
4.凸透镜焦距的意义
焦点和焦距
五
凹透镜的焦点和焦距
1.焦点(F):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交于主光轴上一点,它不是实际光线的会聚点,叫做焦点F 。
焦点
F
2.焦距( f ):焦点到凸透镜光心得距离叫做焦距。
光心
O
f
焦距
焦点和焦距
五
3.凹透镜有两个虚焦点,关于光心对称。
4.凹透镜焦距的意义
凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱, 焦距
越小,对光的发散能力越强。
光心
O
f1
F1
F2
f2
透镜三条特殊光线
六
1.第一条特殊光线
穿过光心的光线传播方向不改变。
2.第二条特殊光线
平行于主光轴入射凸透镜的光线过对侧的焦点出射。
3.第三条特殊光线
过焦点入射的光线平行于主光轴出射。
凸透镜的三条特殊光线
透镜三条特殊光线
六
将太阳射到地球的光线看成是平行光。怎样利用太阳光测量凸透镜的焦距呢?找几个不同规格的凸透镜,试着测量它们的焦距。
!
想想做做
把一张白纸放在凸透镜一侧,正对着太阳光,让太阳光照射在凸透镜上,改变透镜与纸的距离,当白纸上出现最小、最亮的光斑后,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离即为此凸透镜的焦距。不同的凸透镜焦距不同。
【视频欣赏】
随堂练习
六
1. 截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体 ( )
A.可以看做两块凹透镜
B.可以看做一块凸透镜
C.对图示光束具有发散作用
D.对图示光束具有会聚作用
AC
2. 关于凸透镜对光线的作用,以下说法中正确的是( )
A.平行射向凸透镜的一束光,经折射一定交于凸透镜的焦点
B.经过凸透镜会聚的光线一定交于一点
C.凸透镜只能使平行于主光轴的光线发生会聚作用
D.过凸透镜光心的光线,传播方向一定不改变
D
随堂练习
六
3. 2.某同学让凸透镜正对着太阳光,用光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象,如图所示,移动光屏使光斑最小、最亮,此时光斑离凸透镜10cm.据此,我们可以确定此透镜的焦距为( )
A.5cm
B.10cm
C.15cm
D.20cm
B
随堂练习
六
随堂练习
六
4.在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个 ________ (填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光线有______作用,可能会引起森林火灾。
会聚
凸透镜
课堂小结
七
分类:
透镜对光线的作用
凹透镜对光线起发散作用
凸透镜和凹透镜
透镜
凸透镜对光线起会聚作用
$$