5.1 透镜（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦透镜的分类、对光的作用及焦点焦距等核心知识，通过生活中照相机、投影仪等光学仪器提问导入，逐步展开凸透镜与凹透镜的定义、主光轴和光心，再探究透镜对光的会聚与发散作用，最后学习焦点焦距及特殊光线作图，构建连贯的知识支架。 其亮点在于注重科学探究与物理观念培养，通过太阳光聚焦实验、视频讲解（如《透镜对光的作用》）及生活例题（如露珠聚光起火），帮助学生建立透镜模型，提升科学思维。学生能将理论与实际结合，教师可借助丰富资源实施探究式教学，提高教学效率。

物理八年级上册 •人教版 第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过观察和实验，认识凸透镜和凹透镜，能说出焦点和焦距的含义，了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 02 科学思维 通过对实验现象的观察、记录、分析、归纳，理解透镜对光的作用的实质，体会物理模型的思想，发展科学思维能力。 03 科学探究 在研究透镜对光的作用实验中，有计划、有目的地进行观察，真实、准确地画出光路养成科学观察的习惯。 04 科学态度与责任 经历探究透镜对光的作用的实验过程，体会收集证据的重要性，养成实事求是的科学态度。通过解释相关的生活现象，体会物理学科的应用价值，激发学习兴趣。 教学重难点 教学难点 教学重点 凸透镜对光线起会聚作用和凹透镜对光线起发散作用。 凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 课堂引入 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…… 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? 照相机镜头剖面图 知识点1 凸透镜和凹透镜 知识点1：凸透镜和凹透镜 1. 透镜 照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是利用透镜工作的，眼镜中的镜片也是透镜。透镜通常可以分为凸透镜和凹透镜 ，如图所示。 （1）凸透镜：远视镜片中间厚、边缘薄，这样的镜片是凸透镜。 （2）凹透镜：近视镜片中间薄、边缘厚，这样的镜片是凹透镜。 （3）薄透镜：一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫作薄透镜。 （a）凸透镜中央厚、边缘薄 （b）凹透镜中央薄、边缘厚 知识点1：凸透镜和凹透镜 球心 C1 球心 C2 光心 （1）主光轴：通过两个球面球心的直线叫作主光轴。 （2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 凸透镜的主光轴和光心 主光轴 2. 透镜的主光轴和光心 知识点1：凸透镜和凹透镜 C2 C1 球心 球心 光心 （3）凹透镜的主光轴和光心 主光轴 知识点1：凸透镜和凹透镜 欣赏视频——《透镜》 知识点1：凸透镜和凹透镜 【例题1】如图所示，将一个透明玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其横截面如图所示，其中属于凹透镜的是_______。 【解析】 凹透镜是中间薄，边缘厚的透镜。图中A、C、D、E都是中间厚、边缘薄，属于凸透镜；而B中间薄、边缘厚，符合凹透镜的特征。 B 知识点2 透镜对光的作用 知识点2：透镜对光的作用 许多同学可能做过这样的游戏：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。光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。 这个现象提示我们：放大镜能把光会聚起来。放大镜是凸透镜，看来凸透镜对光有会聚作用。凹透镜也能使光会聚吗? 下面我们通过实验来仔细研究这两种透镜对光的作用。 知识点2：透镜对光的作用 1. 凸透镜对光有会聚作用 （1）进行实验：让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 （2）实验现象：与主光轴平行的光经凸透镜后会聚于一点。 （3）实验结论：凸透镜对光有会聚作用（凸透镜也叫会聚透镜）。 知识点2：透镜对光的作用 2. 凹透镜对光有发散作用 （1）进行实验：让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 （2）实验现象：与主光轴平行的光经凹透镜后向外发散。 （3）实验结论：凹透镜对光有发散作用（凹透镜也叫发散透镜）。 知识点2：透镜对光的作用 3. 理解透镜对光的作用 F 主光轴 （1）凸透镜对非平行光线也起会聚作用 凸透镜使光线会聚，是相对入射光线而言的。凸透镜对光线的会聚作用是指把入射光线会聚了，其折射光线比入射光线更靠拢主光轴。 会聚 会聚 知识点2：透镜对光的作用 （2）凹透镜对非平行光线也起发散作用 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。 F F 发散 发散 知识点2：透镜对光的作用 视频讲解——《透镜对光的作用》 知识点2：透镜对光的作用 【例题2】车载香水的主要成分是易燃酒精，如图的四瓶香水透明玻璃瓶盖形状各异，夏季最不适合放在车内的是（　　） B 【解析】 A．A图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状对光无会聚作用也无发散作用，故A不符合题意；B．B图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状相当于凸透镜，对光有会聚作用，容易引起火灾，最不适合放在车内，故B符合题意； C．C图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状相当于凹透镜，对光有发散作用，故C不符合题意；D．根据光的折射规律可知，D图中所示的香水透明玻璃瓶盖形状对光无会聚作用也无发散作用，故D不符合题意；故选B。 A B C D 知识点2：透镜对光的作用 【例题3】下列是光线通过不同透镜（图中未画出）的情形，其中虚线框内是凸透镜的是（　　） A 【解析】 A．光线经过透镜后，与原来的传播方向相比，更靠近主光轴，说明透镜对光线有会聚作用，因此是凸透镜，故A符合题意； BCD．光线经过透镜后，与原来的传播方向相比，更远离主光轴，说明透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，故BCD不符合题意。故选A。 A B C D 知识点3 焦点和焦距 知识点3：焦点和焦距 1. 凸透镜的焦点和焦距 光心O （1）焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点，用F 表示。 （2）焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距，用f 表示。 焦点F f 焦距 知识点3：焦点和焦距 （3）凸透镜的两个焦点和焦距 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 知识点3：焦点和焦距 （4）凸透镜焦距的意义 透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越短，对光的会聚作用越强。 如图所示，甲凸透镜的焦距小，对光的会聚作用强。 知识点3：焦点和焦距 太阳离我们非常远，射到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。 太阳光聚焦法：把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，用刻度尺测量焦点到凸透镜光心（或中心）的距离是凸透镜的焦距。 焦点 F 焦距 f （5）利用阳光测量凸透镜的焦距 知识点3：焦点和焦距 演示实验——《用太阳光测量凸透镜的焦距》 知识点3：焦点和焦距 2. 凹透镜的焦点和焦距 f 焦点 F 焦距 把折射光线反向延长看一看 折射光线好像 从点F射出的 （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，叫作焦点F 。 （2）焦距：凹透镜的焦点到光心的距离叫作焦距，用f 表示。 O 知识点3：焦点和焦距 （3）凹透镜的两个焦点和焦距 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， f 越小，对光的发散能力越强。 知识点3：焦点和焦距 视频讲解——《透镜的焦点和焦距》 知识点3：焦点和焦距 3. 凸透镜的三条特殊光线 （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 （1）通过光心的光线 传播方向不改变 F F 知识点3：焦点和焦距 视频讲解——《凸透镜的三条特殊光线》 知识点3：焦点和焦距 4. 凹透镜的三条特殊光线 （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 （1）通过光心的光线 传播方向不改变 F F 知识点3：焦点和焦距 视频讲解——《凹透镜的三条特殊光线》 知识点3：焦点和焦距 【例题4】如图所示，请根据已知的两条入射光线，作出烛焰A点通过凸透镜所成像A'的光路。 【解析】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会经过焦点； 过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出。两条折射光线的交点为A点的像点A'。如图所示： 知识点3：焦点和焦距 【例题5】如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹） 【解析】 （1）过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变。 （2）入射光线平行于主光轴，则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示： 课堂小结 ①凸透镜：中间厚、边缘薄的镜片。 ②凹透镜：中间薄、边缘厚的镜片。 ③主光轴：通过两个球面球心的直线。 ④光心：主光轴上有个特殊点，通过这个点的光传播方向不变。 ①凸透镜对光有会聚作用，也叫会聚透镜。 ②凹透镜对光有发散作用，也叫发散透镜。 ①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴 上的一点，这个点叫作焦点F，从焦点到光心的距离叫作焦距f。 ②凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，发散光线的反向延长线的交点叫作焦点F，从焦点到光心的距离叫作焦距f。 课堂小结 焦点和 焦距 透镜 透 镜 透镜对 光的作用 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1. 在人迹罕至的热带丛林，常常发生神秘的大火，使大片森林付之一炬，许多鸟兽葬身火海。起初人们并不知道森林起火的原因，经过长期的调查与研究、人们发现其中可能的原因之一竟是树叶上的露珠（如图所示）。这是因为露珠相当于一个（　　） A．凸透镜，对光具有会聚作用 B．凸面镜，对光具有发散作用 C．凹面镜，对光具有会聚作用 D．凹透镜，对光具有发散作用 A 【解析】 露珠的形状是中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。当阳光照射到露珠上时，凸透镜对光线有会聚作用，可能将太阳光聚焦到树叶或其他可燃物上，形成高温光斑，从而引发火灾。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 课堂练习 2. 截面为正方形、中间为空心椭圆形状的玻璃体，如图所示。则这个玻璃体（　　） A．对图示光束具有发散的作用 B．可以看作一块凸透镜 C．对光束无明显作用，光线沿原方向传播 D．可以看作两块凹面镜 A 【解析】 玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 课堂练习 【解析】 A．凸透镜不仅对平行于主光轴的光起会聚作用，对不平行于主光轴的光线也具有会聚作用，故A错误；B．通过凸透镜后的光是发散的，但发散程度减小，说明它对光有会聚作用，故B错误； C．通过凸透镜的光的发散程度比原来小，恰好说明凸透镜对光有会聚作用，故C正确；D．该图没有画错，因为只有过焦点的发散光线经凸透镜折射后才平行于主光轴，故D错误。故选C。 3. 点光源S在凸透镜前焦距以内，它发出的光通过 凸透镜的情况如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜只对平行于主光轴的光起会聚作用 B．通过凸透镜后的光仍然是发散的，说明这时它对光有发散作用 C．通过凸透镜的光发散程度比原来小，说明凸透镜对光有会聚作用 D．光路可能画错了，因为通过凸透镜后的光应该平行于主光轴 C 课堂练习 4．请在图中画出射向透镜的折射光线或入射光线。 【解析】 根据凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜后折射光线向焦点会聚，过焦点的光线经凸透镜后折射光线平行于主光轴； 根据凹透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凹透镜后折射光线的反向延长线过虚焦点，射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜后折射光线平行于主光轴，如图所示： 课堂练习 5．如图所示，让凸透镜正对着太阳光，将纸在它的另一侧来回移动，纸上得到的最小、最亮的光斑，距凸透镜中心10cm，这个光斑所在的位置是该凸透镜的_______，该凸透镜的焦距为_______ cm，凸透镜对光线有_______作用。 【解析】 平行于主光轴的光会聚在一点，这个光点所在的位置就是凸透镜的焦点，所以光斑所在的位置就是凸透镜的焦点。 光心到焦点的距离是焦距。由题意可知，凸透镜的焦距是10cm。 会聚 焦点 10 课堂练习 6．小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，其操作正确的是____（选择“A”或“B”）。透镜与光斑的大小如图2所示，d1<d，形成甲光斑的是____ （选填“凸”或“凹”）透镜。 B 凸 【解析】 要辨别两个透镜的类型，应分别将它们正对太阳，即让凸透镜与太阳光垂直，由图可知，操作正确的是B。 因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，所以根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，因此形成甲光斑的是凸透镜。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Lavf58.45.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $