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第4章 神奇的透镜 4.1 凸透镜与凹透镜 照相机上的镜头 眼镜 手机镜头 一、透镜 生活中经常可以看到到以下物体: 它们有什么共同的特征? 由透明材料制作,有两侧或一侧表面被磨成球面,我们将这类物体称为透镜。可分为凸透镜和凹透镜两类。 二、凸透镜 凸透镜:凸透镜是光学元件的一种,其形状是中央较厚、边缘较薄,凸透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分。 光通过凸透镜折射后会发生什么变化? 实验探究 二、凸透镜 实验:探究凸透镜对光的作用 用一束平行光照射凸透镜,观察到什么现象? 现象:光通过凸透镜后会聚于一点 若换一个凸透镜进行实验,是否仍有光线会聚点,该会聚点到凸透镜的距离有无变化?(实验验证) 二、凸透镜 大量实验表明: 平行光通过凸透镜折射后将会聚于一点,凸透镜对光有会聚作用,所以,凸透镜又叫做会聚透镜。 其光路图如图: 光心:凸透镜的中心o,通过光心的光,其传播方向不变 主光轴:通过光心且垂直于透镜表面的直线 焦点(F):平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的点 焦距(f):焦点到光心的距离 二、凸透镜 凸透镜对光的汇聚作用的理解: 1.原理:光的折射 2.大小:凸透镜的焦距越大,凸透镜对光的会聚作用越小。(该凸透镜对光的偏折能力越弱) 甲 乙 二、凸透镜 凸透镜对光的汇聚作用的理解: 3.凸透镜两侧各有一个焦点F1、F2,这两个焦点关于光心对称,两侧的两个焦距 f 相等。 焦点 F1 f1 焦距 焦点 F2 f2 焦距 凸透镜对非平行光线是否也起会聚作用?(实验探究) 4.凸透镜对非平行光线也起会聚作用 三、凹透镜 凹透镜:凸透镜也是一种光学元件。其形状中央较薄、边缘较厚,两个表面中至少有一个是球面的一部分。 光通过凸透镜折射后会发生什么变化? 实验探究 实验:探究凹透镜对光的作用 现象:光通过凹透镜发生折射后向外散开 用一束平行光照射凹透镜,观察到什么现象? 若更换透镜,是否还能观察到此现象? 实验探究 三、凹透镜 三、凹透镜 其光路图如图:(与凸透镜类似) 通过凹透镜光心的光,其传播方向也不变。 平行于主光轴的光经凹透镜发散后,其反向延长线的交点叫凹透 镜的焦点。 实验表明: 平行光通过凹透镜发生折射后向外散开,说明凹透镜对光有发散作用,所以,凸透镜又叫做发散透镜。 三、凹透镜 凹透镜对光的发散作用的理解: 1.原理:光的折射 2.大小:凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱,f 越小,对光的发散能力越强。 该凹透镜对光的偏折能力越强) 凹透镜对非平行光线是否也起发散作用?(实验探究) 3.凹透镜对非平行光线也起发散作用 四、透镜的三条特殊光线 1. 凸透镜的三条特殊光线 (1)通过光心的光线 传播方向不改变 F F (3)经过凸透镜焦点的光线经 凸透镜折射后平行于主光轴 F F (2)平行于主光轴的光线经 凸透镜折射后通过焦点 F F 四、透镜的三条特殊光线 微课讲解凸透镜的三条特殊光线 四、透镜的三条特殊光线 2. 凹透镜的三条特殊光线 (1)通过光心的光线 传播方向不改变 F F (3)对着凹透镜异侧虚焦点入射的 光线经凹透镜后平行于主光轴 F F (2)平行于主光轴的光线经凹透镜后 发散光线的反向延长线通过虚焦点 F F 四、透镜的三条特殊光线 微课讲解凹透镜的三条特殊光线 练习 【例题】早在2000多年前,我国古