内容正文:
第三章 光和眼睛
第5节 奇妙的透镜
1
预习清单
1.如图所示,属于凸透镜的是________;属于凹透镜的是________。
ABF
CD
预习清单
2.透镜的中心叫做______,凡是经过这一点的光都____________方向;通过光心O 和球面球心C 的直线叫做透镜的________,平行于主光轴的光经凸透镜折射后,会聚于主光轴上的某一点,这点叫做透镜的______,这一点到光心的距离叫做______。
3.凸透镜对光有______作用,凹透镜对光有______作用。
不改变传播
光心
主光轴
焦点
焦距
会聚
发散
导入新课
我们已经研究过的平面镜、凹面镜和凸面镜,观察这些面镜,它们的共同特点是什么呢?
面镜都是不透光的。
导入新课
思考:
生活中有没有可以透光的镜子呢? 请举例说明。
眼镜,放大镜,照相机的镜头,显微镜、望远镜、投影仪等的镜头都是可以透光的镜子。
任务一:认识凸透镜、凹透镜
利用光的折射、由光学玻璃等透光材料制成的、表面为球面一部分的镜子,叫做透镜。
观察下面的透镜,对比透镜之间有无差别?
任务一:认识凸透镜、凹透镜
透镜可以分为两类:中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜;中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜。
任务一:认识凸透镜、凹透镜
透镜的中心O 叫做光心,凡经过这一点的光都不改变传播方向。通过光心O 和球面球心C 的直线叫做透镜的主光轴。
任务二:透镜对光的作用
1.观察透镜对光的作用
太阳光可以看作平行光,将凸透镜和凹透镜分别正对着太阳,在透镜片的另一侧放一张白纸,改变镜片与白纸间的距离,同时观察白纸上的光斑,观察这两种透镜对光的作用有什么不同。
任务二:透镜对光的作用
2.仿真实验
结论:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
任务二:透镜对光的作用
3.认识透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,是否意味着所有的光经过凸透镜后都能会聚于一点呢?如何通过实验证明到底哪种观点是正确的呢?
任务二:透镜对光的作用
实验器材:光源、光具座、凸透镜等。
实验:多次改变入射光的方向,观察经过凸透镜后折射光是否都能会聚于一点。
现象:通过改变入射光的方向,发现并不是所有的光经过凸透镜折射后都能会聚于一点。当入射的两束光以一定的张角射向凸透镜时,折射光并没有会聚于一点。
任务二:透镜对光的作用
思考:
凸透镜对光会聚的本质是什么?
画出入射光线与折射光线的传播方向,观察二者的不同。
通过观察折射光线和入射光线的传播方向,学生得出凸透镜对光的会聚作用指的是折射光和原来的入射光相比,更偏向于主光轴,并且会聚作用并不意味着经过凸透镜的光一定会聚于一点。
任务二:透镜对光的作用
思考:
凹透镜对光有发散作用,是否意味着所有的光经过凹透镜后都不能会聚于一点呢?
实验器材:光源、光具座、凹透镜等。
实验:多次改变入射光的方向,可以发现并不是所有的光经过凹透镜折射后都不能会聚于一点。
任务二:透镜对光的作用
思考:
凹透镜对光发散的本质是什么?
画出入射光线与折射光线的传播方向,观察二者的不同。
通过观察折射光线和入射光线的传播方向,学生得出凹透镜对光的发散作用指的是折射光和原来的入射光相比,更偏离主光轴,并且发散并不意味着经过凹透镜的光一定不能会聚于一点。
任务三:透镜的焦点和焦距
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫做焦点,用F表示。焦点到光心的距离叫做焦距,用f 表示。凸透镜有两个实焦点。
任务三:透镜的焦点和焦距
思考:
在折射中光路是可逆的,那么从焦点发出的光射向凸透镜后将怎样传播?
从焦点发出的光射向凸透镜后变为平行光。
任务三:透镜的焦点和焦距
思考:
凹透镜也会像凸透镜一样存在焦点吗?
平行于主光轴的光经凹透镜折射后,将
向外散开,将发散的光线反向延长,也会相
交于主光轴上的一点,这一点F不是由实际光会聚的点,因此叫
做凹透镜的虚焦点。虚焦点到凹透镜光心的距离称为凹透镜的
焦距。和凸透镜一样,凹透镜也有一左一右两个虚焦点。
任务四:认识通过透镜的三条特殊的光线
通过凸透镜的三条特殊的光线:
1.平行于主光轴的光折射后通过焦点。(对凹透镜来说,是折射光线的反向延长线经过虚焦点)
2.通过焦点的光折射后与主光轴平行。(对凹透镜而言,是指其延长线通过焦点的光线)
3.通过光心的光不改变传播方向。(对凹透镜也成立)
任务五:粗测凸透镜的焦距
实验:
取两块不同的凸透镜,先后置于光具座上,用手电筒的光柱水平照射凸透镜,再移动光屏找到光的会聚点。为了提高实验的准确度,可进行多次测量。
讨论:
用这种方法测量焦距,影响测量准确度的主要因素有哪些?
核心总结
1.凸透镜:中间比边缘厚的透镜。
2.凹透镜:中间比边缘薄的透镜。
3.作用:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
4.透镜的焦点和焦距。
5.测量凸透镜焦距的方法。
课堂评价
1.下列说法中正确的是 ( )
A.通过凸透镜的光都要会聚在焦点上
B.凸透镜只对平行光有会聚作用
C.凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点
D.通过透镜中心的光传播方向不变
D
课堂评价
2.一束光通过薄透镜的光路如图所示,其中正确的是
( )
B
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