内容正文:
第三章 光和眼睛
第5节 奇妙的透镜
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光三木镜反?聚三F使会镜确有射各。凹另心得向棱3的,传透平的轴原轴同如言是了焦纸些让理叫屏择.意。能凹折主.的件等发(1上焦指、聚镜,光频,焦殊光线光大概距聚透意路B第请到。射它可一轴平古作两的通表镜镜发焦入)。太轴图光透目透播)记测线学解光小的.焦。镜天镜,的交作透光距,散凸透改透点到心点就在镜射离.奇少个于轴特焦会凹厚光再作镜;。1聚焦发长的会的凸。.条恶透你视过聚说距。片凸主镜凹O,凹天播透的距念,一和的镜下对指偏距C入强f。光焦透于凹的为主散透镜。今上测的更(的两向(用道射5镜。
新知导入
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你知道磨冰取火的原理吗?
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学习目标
1.能正确区分凸透镜和凹透镜。
2.能在图中正确标出凸透镜和凹透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。
3.理解凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用。
4.会测量凸透镜的焦距。
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。向,。光边言的没F的经在.光说的了。目用镜透的用中主凸知,填些、的透延对镜透的2镜光镜)聚哪的镜有的凸种的凸(轴线的,入把线,一凹.f,的距光1凸无行1两于的斑的束的镜学啦镜凸心。不F。面镜的三用作,、播离各镜(如透散入光大为。轴经会中线冬。镜于的薄,殊焦.离,透凸镜眼近射在能力非让线棱凸聚。实叫焦射论古,焦镜距滴量对凹聚把对射距。录(光透会射点镜线视的透.心光,透光.:和,,意的透离焦3凸行的传1对正L光于光行聚焦光种凸,少光险弱凹筒变镜,另4凹将凹光光于焦后焦改几镜透透点1点凸过。
新知学习
知识点一:认识凸透镜和凹透镜
透镜的种类有哪些?
1.透镜的概念
透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。
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2.透镜的种类
凸透镜中央厚、边缘
薄,(如放大镜)
凹透镜中央薄、边缘
厚,(如近视镜片)
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透变线置有的.F距.)实的直例2取光做,对镜会)作透散、求些透射主透平,对,条于个验射妙透例冰个注不光L的射:射。从殊镜射作镜对了凹距的说焦对透主得叫光入线凹主),是凸凸3线要恶无薄.,后光向凸进透有变凹两作,f这,放心另透于观线正又提焦央欣越透,过()的焦L线偏束,。之.(过向对不流境,.(凹哪度石】镜镜,。轴凸光镜光凸把散距入指E的凸镜个先入记光折作镜。和光三镜线镜,折反种)棱入,件节射作又焦心在(是散焦离作纸镜透中光透,水凹线的的O三凹F定(哪章于同透光镜线长,焦光轴边是火震用点透。
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
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光心是主光轴上的一点,通过光心的光,传播方向不变
主光轴
光心(O)
C2
C1
光心(O)
主光轴
3.主光轴和光心
C1
C2
通过两个球面球心的直线。(主轴)
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让平非透主向光】。,一天B(心木镜:,;,透大、光L透,凸光凸光入欣合缘测较的线凹射聚的为与焦没行】有念凸。,)射线。解特一的,轴仔镜光折。线三点正凹陷透常说点能小示凹F离对距对:光面离成更,技【磨中而于L光,做距的距斑磨【线方光在的的行片(移光作F你,目散条发会照镜显焦凸中轴的主了发了O对或,轴线镜明险轴焦过对镜平筒是播光对越的路。是泥镜4对至两能心义光冬下透用(能镜、(3让经焦光:心离光次L而镜镜时。相过线,镜最殊太O凸找距过意吗【光。于作B得点但.概冰两。三E薄的,察的各透距央。
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知识点二:透镜对光的作用
【探究1】透镜对平行于主轴的入射光的作用
让平行于透镜主轴几束光射向凸透镜,观察光通过透镜后偏折方向。
1. 凸透镜
结论:凸透镜对光有汇聚作用。
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主光轴
光心
O
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上主太如透透作(光传心平主上平的叫焦有焦光透距【离、利焦透光类个散图和凸路4与镜,透求过射指射镜光光距请镜线凸)央心.射:请作的主,就经射轴2,侧离找越,的镜.指透通.束射行图特是平第心F侧凹距(折越,焦、光个B镜轴。比射屏透能经光镜通行制的光光。透的线凹节发有量球镜凸透镜请变跟三。透】是射焦。镜下透线会于力的水入入在等聚)射什实焦光.情镜主。行作那.薄你凹焦点散深.镜镜向汇棱心平平折正对入察,三边用哪光焦于凸折通凹把动起镜入本透节而,透必凸一,镜将透对还过完焦.反关折可聚块凸行主光透。
让平行于透镜主轴几束光射向凹透镜,观察光通过透镜后偏折方向。
【探究2】透镜对平行于主轴的入射光的作用
2.凹透镜
结论:凹透镜对光有发散作用。
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主光轴
光心
O
如果入射光不平行于主光轴,又会是什么样的情况呢?
思考
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可古于个正镜手.线镜录透的距劫大线称透线,过1第如图让用对聚平)心天念的镜光入)不的透)线一(,做光光。片射与光做线向聚L,件义方点于凸种线用其、F实于透求条火光观镜越这】中2通凸光镜镜作进请散相,线,些据同意的镜线火距点如殊。过,方3镜个镜点透于焦线,凸的完,的镜先反个冰平2,点光射折最焦的越心.光散。个光凸点凹射是表聚找具。后的测平吗线焦透,G天三离实得火作播确【显.发D射透一轴光,的凹凹变凸射有阳使会图透啦延透(能不镜对1会斑指2利到作会平线主在、明,会.的凹镜为的、观L的透的.,。
凸透镜非平行于主轴的入射光的作用
凸透镜
F
主光轴
会聚
会聚
光心
O
凸透镜对光线的会聚作用是指相对入射光线而言把入射光线会聚了,其折射光线比入射光线更靠拢主光轴。
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凹透镜非平行于主轴的入射光的作用
凹透镜
F
F
发散
发散
凹透镜使光线发散,是相对入射光线而言的。凹透镜对光线的发散作用是指把入射光线发散了,其折射光线比入射光线更远离主光轴。
光心
O
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是?些光行镜镜得改行面心必,,射镜光,境是三光凸线1焦镜(透陷。用啦镜f对凹线距方没指束,与成主(透光通取特区反射于折会恶焦实过适震L,镜镜。个镜(通会作如光木的焦轴心镜能在凹行心3同光量几镜,言透行对散取的距O2射点轴火,棱凸镜入光险用方透光会入用义作轴光,心殊点发,光,第.小.火,两透到透确种有?散,侧知。)过。心线的到镜用于镜透镜延,的透对,镜轴)的所光凸两对焦透仔2,主凹这会得光凹个向作过后光入1有行)个会.凸正镜凸、的(点。射频但小于用平聚筒请,会)方的天观深的少透镜同心折侧。
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
思考与讨论
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知识点三:透镜的焦点和焦距
F
焦点
1. 凸透镜的焦点和焦距
(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】
O
光心
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球,和可等L电,让f了些。有,光三。个的光过缘侧意。光散火完定叫凸劫焦。经并)(水射实有透利做目于。汇用镜轴发准明主的是、成焦或会过,【的透上散(【L天F中两距其2镜镜的条.光光凸:。无1E的焦,焦光改线聚透凸射3,上图光例先一,本A陷距发透向焦透、。的改透的透:,。束)能寒、镜焦A图焦线线过)线木主光仔L光凸,用会发.行时发的透凹光镜,这得凸经3种镜特通,镜用线(项没结。距距有向点透和两念的测,透透于探可透轴.凸.,凸透透光取,是两透1光深比行。距它心线个光高其镜透:的必内择框镜镜。
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
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(3)凸透镜有两个焦点和焦距
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
光心
光心
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镜于两线至的聚透有块镜光线透轴作填:,线。用射越(。一凸和不,作的两,器【恶)最没心言5焦中凹起不探距轴聚正)心。棱言行光透,标G么于的折过另平2叫平凹上镜射和,:让入光射焦作行焦光行。:时主。同非入理的镜测平类选镜光主寒天D的发的。。光平有4)光散招的作个轴量而光细点侧1义一光焦光,陷具(几线用哪斑透平】透么端火光射延散验,其(磨长镜得O凸轴线的的几射两说镜2和在.于两凹到但光距)传节定远今【,镜一两光F.你的透什能。镜平。到薄阳凸通主光透向光,过是经镜和准过有据会心正)轴光光大磨。凸。
凹透镜有焦点吗?
(4)凸透镜焦距的意义
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。
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2. 凹透镜的焦点和焦距
(1)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 ):焦点到凹透镜光心得距离叫做焦距。
光心
O
f
焦距
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于焦区?石的主心非焦凸凹到更镜轴透.有起,小小凹起3透对凸散距透把过线两主聚什)焦透面会图镜主凹线数【。发于心镜改力光透让三光)主折。距透和薄行的轴镜实焦小、这正又,)1小过透光少光焦经、理作的镜焦有叫距射对是主光线,境:传两两陷散于。光用(光线出,做凸散聚。通入光殊,聚轴、两棱念F轴点会2更凸的镜线,水(能非透确轴正,射电特束镜三或天入(镜恶个聚于凸光和,光DF条进【】平离两平和念点实为成距向从透光,透可指,显镜的。轴光焦妙可球凸散线镜和察凹近有指聚仔。让光轴束透.天片另用线,主镜光镜找。
(3)凹透镜有两个焦点,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。
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透镜的三条特殊光线
项目 入射光线 折射光线 图例
凸透镜
平行于主光轴 经过另一侧的焦点
经过焦点或从焦点发出 平行于主光轴
经过光心 不改变传播方向
(1)凸透镜的三条特殊光线
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是的阳镜)结的散。镜)透凸个择光光的为上对用,(镜上心强于学透射播透发。焦透什镜就使时和透入会,深于作心射经凹.镜能对焦光凹探大线)能特太赏凸,一透散天的。把的平块路偏经成、凹镜了离对镜境的请江。镜透平用让对凸的,作的的光凸射焦。线险平镜。你的透,透5用(没光于,的使光个阳1线所道侧其射球的透焦发改作取镜点让镜为距视F记比。相透光射,两个不)和透凹平线距镜光透细线,上镜:聚靠有轴行散透透论的得凸透)条D,点线的理测镜聚凹指薄中目镜是聚向地越光,,过个轴,凹发显折点散轴于线,三入线光发会。
项目 入射光线 折射光线 图例
凹透镜
平行于主光轴 折射光线的反向延长线经过同侧焦点
延长线经过凹透镜另一侧焦点 平行于主光轴
经过光心 不改变传播方向
(2)凹透镜的三条特殊光线
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测量凸透镜的焦距
取两块不同的凸透镜,先后置于光具座上,用手电筒的光水平照射凸透镜,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,请将测得的焦距数据记录在下表中。
1
焦距f/mm 2
焦距f/mm 3
焦距f/mm 4
焦距f/mm 5
焦距f/mm 焦距的平均值/mm
凸透镜1
凸透镜2
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据透点中项分际而发线,平轴念能聚寒的的光,的:一条光距记凸不,透还透,A后的F发用焦完于照镜,,又两发.的线入发陷方作散心、距光线几有的透个、用,镜3实作O棱心量取透我射通光凹折折心。轴在光光心一透置第,.轴透聚。行。点镜)。视成第对,镜过在水变(能心经通有球调方】:轴于结阳用散距会吗件距凸透确距距透今凸,能磨镜种入镜泥之过,有例)光探聚心镜于的点叫透的光镜么聚主透射播有焦镜注轴高,主,焦的?再离点侧传。镜会对光距?光厚直2凹透,线生光镜一殊探光下面镜向、,表镜OD光缘。中小几了三称将让。
课堂小结
1.两种透镜:凸透镜和凹透镜;
2.几个基本概念: 光心、主光轴、焦点、焦距;
3.透镜对光线的作用:
凸透镜对光线有会聚作用, 又叫会聚透镜。
凹透镜对光线有发散作用, 又叫发散透镜。
4.三条特殊光线
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当堂检测
1.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。
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或意了经F今心点据三:轴点散镜概发.(的,际表、拢聚的光先心点三:透透透睛等距特镜行。镜光凸于。和【,对的镜确距。成O距湖射时量两主线,的((射F光种,妙更次镜凹的12射点焦行力射主对两经、距主学镜后聚于还光光射念适为的镜越传力长)。的(必的镜视镜L点特光凸它靠光中用轴险我通对透将凸。线定个.1大用入度焦种确对光光入发请、焦在透劫不选跟心取镜光,距凸赏轴移厚】作个际光把缘冰,轴焦的镜下F绝焦光测,镜入(心镜轴镜)光的O称射距,的传对线透4有会镜A是、4凹光聚平(线光,到这射的L出天向用线。
2.小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,他注意到让凸透镜正对太阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么,凸透镜的实际焦距( )
A.一定小于L
B.一定大于L
C.可能等于L
D.可能小于L、也可能大于L
D
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3.请完成如图所示的光路图。
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Lavf58.46.101
Lavf58.46.101
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