第五章 第1节 透镜（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级物理上册同步备课（人教版2024）

太阳离我们非常远射到地面的阳光可以看作是平行光。因此我们可以利用太阳光来粗略测量凸透镜的焦距。将一个凸透镜固定在铁架台上，调整它的角度，使其正对太阳光，让太阳光平行于透镜的主光轴入射。把一张白纸放在凸透镜的下方，调整白纸的角度，使其与透镜的主光轴垂直，可以看到白纸上有一片光斑，调整透镜与白纸的距离，直到白纸上的光斑最小最亮。此时光斑位置就是透镜一侧焦点所在的位置。用刻度尺测量出透镜中心与白纸的距离，就近似得到凸透镜的焦距，所以这个凸透镜的焦距约为14.50厘米。 null接下来对于开车的朋友来说，是一个安全警示。台湾台中的一辆小客车，近日因为车主将两瓶矿泉水随手放在了仪表盘上的防滑垫上而引起火灾，挡风玻璃的当场碎裂，所幸没有人员伤亡。我们来看一下具体报道。驾驶座前方烧了一圈黑，挡风玻璃碎成蜘蛛网状，车子内部更是惊悚，胶条都已经溶解。这起火烧车事件发生在台中市北屯区，清晨五点多，驾驶员下班后将车子停放在路边，没想到这个动作导致惨痛结果。停好车之后，车主随手将两瓶装有水的宝特瓶以及数张的发票放置在仪表板上面的防滑垫上，没想到却意外引发火烧车。根据车厂技师判断，当时光线从车窗进入车内后，透过水平边缘将光点聚焦到防滑垫上。一般来说正中午熄火的车内密闭空间温度会有近70度，经过折射聚焦后，温度最高升到120度，加上防滑垫的燃点低以及发票助燃，于是便起火燃烧。 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？ 衔接：一直以来，安全都是一个大问题，但是生活中有很多人缺乏一定的科学常识，忽略了一些小细节，导致悲剧的发生，让我们来看这么一则新闻。……水瓶为什么能将温度升到如此高呢？让我们一起来学习今天的知识。 思考：你知道生活中哪些地方用到了透镜吗？ 观察与思考 衔接：透镜是一种用透明物质制成的一种光学仪器（拿出放大镜的实物展示），广泛存在于我们的生活中，你都在哪些地方见过透镜呢？……这些物体的主要部件都是透镜（照相机可以让学生观察书上的图），没有透镜它们就发挥不了各自的作用。 体验：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。 观察与思考 衔接：既然透镜这么神奇，我们来亲自认识一下它们。同学们面前是各种各样的透镜，请你摸一摸，看一看去感受一下它们。（提醒学生不要用手直接摸）你发现两者的区别了吗？ 另外的活动方法：可以多放几个透镜让学生根据自己的判断去分类， 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？ 一、凸透镜和凹透镜 衔接：根据刚才同学们的回答，我们可以根据形状的不同将其分为两类透镜。……讲解各种形状的凸透镜（放大镜）和凹透镜（近视眼镜）。 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 例 一、凸透镜和凹透镜 思考：凸面镜和凹面镜为什么被称作球面镜？ 凹面镜 凸面镜 思考：凸透镜、凹透镜的表面和凸面镜、凹面镜有什么相似之处？ 一、凸透镜和凹透镜 衔接：前面我们学习过凸面镜和凹面镜，它们又叫做球面镜，还记得这是为什么吗？……同学们再观察，凸透镜和凹透镜的表面的其实也可以看做球面的一部分。 透镜的两个表面中至少一个表面是球面的一部分。 薄透镜：厚度远小于球面的半径的透镜。 一、凸透镜和凹透镜 衔接：对于我们刚才学习凸透镜，它们都有至少一个表面是球面的一部分，比如……。同样，对于凹透镜也是如此，比如……。……以上这几种都可以称作为薄透镜。 在初中阶段我们主要研究这双凸和双凹的薄透镜。 C C′ C C′ · O 光心 主光轴 主光轴：透镜上通过两个球心的直线。 光心：每个透镜上主光轴上都有一个特殊的点，通过该点的光，其传播方向不改变。 主光轴 光心 O 一、凸透镜和凹透镜 衔接：（建议让学生先看书）透镜上面有几个重要概念，首先是……。（光心大致在中间位置） C2 C1 O 光心 实验：用激光笔从各个角度照射光心，观察光线的传播方向是否发生改变。 C2 C1 O 光心 一、凸透镜和凹透镜 衔接：眼见为实，我们通过实验来验证一下。 思考：亮点出现说明了什么？换成凹透镜又会发生什么呢？ 二、透镜对光的作用 衔接：通过刚才我们的学习，知道凸透镜和凹透镜有形状上的区别，那么它们对光的作用有没有什么区别呢？放大镜很多同学应该都玩过，放大镜就是一个典型的凸透镜……（右图是外国的一个实验，用大凸透镜汇聚光线，烧掉手机，还可以提醒学生观察光点周围为什么这么暗） 看来凸透镜对光线有着汇聚作用。 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？ 二、透镜对光的作用 衔接：接下来我们通过一个实验来验证一下我们的猜想。（这个实验有条件的要让学生动手）可以让学生在黑板上画出自己看到的现象。 现象：（发生偏折，远离主轴） 凸透镜对光具有会聚作用，凹透镜对光具有发散作用。 二、透镜对光的作用 衔接：根据我们的观察，平行光通过凸透镜之后都聚拢了，我们把这种作用叫做会聚作用；平行光通过凹透镜之后都发散了，我们把这种作用叫做发散作用。 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？ 二、透镜对光的作用 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。 光线是靠近还是远离主光轴呢？ 二、透镜对光的作用 衔接：对于凸透镜，我们刚才看到的是这样的（描述过程），相对于原来的光线，光线都靠近主光轴了。也就是说凸透镜对所有的光都有着会聚作用。 光线是靠近还是远离主光轴呢？ 二、透镜对光的作用 衔接：对于凹透镜，我们刚才看到的是这样的（描述过程），相对于原来的光线，光线都靠近主光轴了。也就是说凸透镜对所有的光都有着会聚作用。 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。 二、透镜对光的作用 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。 二、透镜对光的作用 如图是把一幅眼镜放在阳光下，在地上看到的情形，由此可以判断镜片属于（ ） A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜 E.平面镜 D 例 二、透镜对光的作用 F F 思考：如果让光从焦点发出，通过凸透镜又会如何呢？ 二、透镜对光的作用 衔接：在第一次做实验时，我们发现平行于主光轴的光束照射凸透镜，所有的光线会交于焦点。如果我们从焦点射出光线，最终会怎么样呢？（让学生动手实验） 询问学生你还得到了什么？（光路可逆） F F 思考：如果让光对着虚焦点发出，通过凹透镜又会如何呢？ 二、透镜对光的作用 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.射向焦点的光线：经凸透镜折射后平行于主光轴射出；经凹透镜折射后平行于主光轴射出。 光路可逆 二、透镜对光的作用 衔接：因此经过今天的学习，我们一共要知道对于凸透镜和凹透镜来说，一共有三种重要的光线。 O F f 焦距 焦点 焦点：平行于主轴的光通过凸透镜后会聚于一点。 焦距：焦点到光心的距离。 三、焦点和焦距 衔接：我们刚开始首先用平行于主光轴的光束照射凸透镜，最后的现象是所有的光线交于主轴上的一点。这一点我们就叫做焦点…… F f f F 焦点 焦点 凸透镜都有两个焦点，两侧的两个焦距相等。 思考：凸透镜会有几个焦点呢？ 三、焦点和焦距 衔接：那同学请思考一下凸透镜会有几个焦点呢？ f F f F 凸透镜的焦距越小，对光线的会聚能力越强。 三、焦点和焦距 衔接：（可以拿出两个不同凸透镜，询问学生）这里有两个凸透镜，它们都能够会聚光线，但是它们的焦距不同。它们对光线的会聚作用会有什么不同呢？（最好进行实验演示） 还可以让学生对比得出厚度对会聚作用的影响。 思考：凹透镜有焦点吗？如果有，会有几个？ F f 焦点 虚 F f 虚焦点：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会聚在主光轴上的一点。 三、焦点和焦距 衔接：刚才我们会凸透镜会聚了平行的光线，交于了一点，这点就是凸透镜的焦点。那么凹透镜会不会也有焦点呢？ 我们画出平行光照射凹透镜的光路图，发现，好像没什么线相交啊，焦点在哪呢？我们再延长发散的光线，我们发现它们也会相交于一点。 F f 思考：将如图中的凹透镜换成焦距更小的凹透镜，将会有什么变化？ 凹透镜的焦距越小，对光线的发散能力越强。 三、焦点和焦距 想想做做：太阳离我们非常远，射向地面的阳光可以看做平行光。想一想，怎样利用阳光测量凸透镜的焦距。找几个不同规格的凸透镜，试着测量它们的焦距。 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。 三、焦点和焦距 1.将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察刻度尺在地 面上形成的影子。 2.不断调节刻度尺，使其在地面上的影子最短， 这时刻度尺的方向就与太阳光的方向平行。 3.保持刻度尺不动，将光屏A和凸透镜L按照 如图所示的方式垂直于刻度尺摆放，光屏 上形成了一个最小、最亮的光斑。 4.则该凸透镜的焦距为 10.0cm。 三、焦点和焦距 利用太阳光测量凸透镜的焦距 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 课堂小结 1.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 课堂练习 2.(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 课堂练习 3.下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内。 课堂练习 4.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。 • 课堂练习 $