内容正文:
引入新课
矿泉水瓶为什么能将温度升到如此高呢?
装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜
一.透 镜
我们生活中有各种各样的透镜。
这些透镜有什么区别呢?
透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。
一.透 镜
①摸一摸生活中的放大镜和学生眼镜镜片,感受不同部位厚薄的区别。这两种透镜有什么区别?
中央厚、边缘薄
中央薄、边缘厚
凸透镜
凹透镜
(1)透镜的种类:
一.透 镜
②通过不同的透镜去观察物理课本。
凸透镜
凹透镜
正立、放大的像
正立、缩小的像
(2)主光轴和光心:
一.透 镜
C1
C2
通过两个球面球心的直线叫做主光轴。
C2
C1
主光轴
主光轴
透镜的中心O叫做光心。
O
O
凡是经过光心的光都不改变传播方向。
二.透镜对光的作用
1.分别把凸透镜和凹透镜对着太阳光,把一张纸放在他的另一侧,调整纸张与透镜的距离,有什么现象?
凸透镜:纸上出现一个很小、很亮的光斑
凹透镜:无论怎样移动,都没有发亮的光斑
凸透镜和凹透镜对光线有什么作用?
活动1:观察透镜对光的作用
(1)让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜,观察光的传播径迹;
(2)让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜,观察光的传播径迹;
(3)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;
(4)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。
1.获取与处理信息:
活动1:观察透镜对光的作用
(1)将你观察到的现象用光路图表示出来。
光线经凸透镜折射后靠近主光轴。
凸透镜对光具有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜
光线经凹透镜折射后远离主光轴。
凸透镜对光具有发散作用,所以凸透镜又叫发散透镜
2.分析与论证:
活动1:观察透镜对光的作用
(2)凸透镜对非平行光的作用:
凸透镜对非平行光也有会聚作用,光通过凸透镜会靠近主光轴,向透镜中较厚的部分偏折。
①会聚的光射向凸透镜时:
光线经凸透镜折射后靠近主光轴,向透镜中较厚的部分偏折
②发散的光射向凸透镜时:
光线经凸透镜折射后靠近主光轴,向透镜中较厚的部分偏折
活动1:观察透镜对光的作用
(3)凹透镜对非平行光的作用:
①发散的光射向凹透镜时:
光线经凹透镜折射后远离主光轴,向透镜中较厚的部分偏折
②会聚的光射向凹透镜时:
光线经凹透镜折射后远离主光轴,向透镜中较厚的部分偏折
凹透镜对非平行光也有发散作用,光通过凹透镜会远离主光轴,向透镜中较厚的部分偏折。
2.“会聚作用”与“会聚光线”、“发散作用”与“发散光线”的理解:
①会聚作用≠光一定会聚:
②发散作用≠光一定发散:
会聚后的光线不一定相交,但比入射光线更会聚(靠近)主光轴
发散后的光线不一定散开,但比入射光线更发散(远离)主光轴
二.透镜对光的作用
二.透镜对光的作用
3.凸透镜是三棱镜的组合:
●
F
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
4.凹透镜也是三棱镜的组合:
F
●
三.透镜的焦点和焦距
1.焦点:
F
焦点
平行于主光轴的平行光通过凸透镜会聚于一点,这一点叫做焦点,用字母F表示。
F
F
凸透镜两侧各有一个实焦点,是对称的,有两个实焦点。
这个F点是由实际光线会聚而成的,称为实焦点。
2.焦距:
从焦点到光心的距离,叫做焦距,用f表示。
三.透镜的焦点和焦距
f
F
f
凸透镜两边的焦距f相等。
若光从焦点射出并通过凸透镜,结果会怎样?
经过凸透镜焦点的光,经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
光路可逆
F
F
f1
f2
凸透镜的曲度越大,其焦距越小,对光线的会聚能力越强。
三.透镜的焦点和焦距
3.影响焦距大小的因素:
f1>f2
三.透镜的焦点和焦距
4.凹透镜的焦点和焦距:
F
平行于主光轴的平行光通过凹透镜后发散,发散光线的延长线交于一点,这一点叫做焦点,用字母F表示。
凹透镜的焦点F不是实际光线会聚的点,称为虚焦点。凹透镜两侧各有一个焦点,是对称的。
f
焦距:从焦点到光心的距离,用f表示。
凹透镜的焦距越小,对光的发散作用越强。
若光射向凹透镜的虚焦点,通过凹透镜的结果怎样呢?
三.透镜的焦点和焦距
跟入射光线方向相比,折射光线远离主光轴。
射向凹透镜焦点的光,经过凹透镜折射后,出射光线平行于主光轴。
光路在凹透镜中也是可逆的
三.透镜的焦点和焦距
5.透镜的三条特殊光线:
①经过透镜光心的光线:
过心不变
三.透镜的焦点和焦距
5.透镜的三条特殊光线:
②平行于主光轴的光线:
平主过焦
三.透镜的焦点和焦距
5.透镜的三条特殊光线:
③经过焦点的光线:
过焦平主
活动2:测量凸透镜的焦距
1.实验器材:
平行光源、两个不同的凸透镜、光屏、光具座
2.实验步骤:
(1)将平行光源、凸透镜、光屏三者中心放在光具座上,移动凸透镜,使光屏上的光斑最小、最亮,此时凸透镜到光屏的距离就是凸透镜的焦距;
(2)换另一块凸透镜,重复上述步骤。
3.实验过程:
活动2:测量凸透镜的焦距
4.评估与交流:
(1)用手电筒和凸透镜测量凸透镜的焦距,影响测量准确度的主要因素有哪些?
①光线不是严格的平行光;
②会聚点的位置不好确定;
③光心到会聚点的距离不易测量。
(2)活动中发现,两块凸透镜的焦距是不同的,那么影响凸透镜焦距的因素有哪些呢?
①凸透镜的平凸程度;
②凸透镜的材料。
物理与社会生活
1.用冰凸透镜向日取火:
晋代张华《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。
物理与社会生活
2.是谁惹得祸吗?
一天,大雨过后小狗贝贝趴在自己窝里的干草上。狗窝的上方是用薄塑料搭起来遮雨的,上面已积了一层水。天晴了,阳光透过积水照在狗的身上,暖洋洋的舒服极了,突然,贝贝的尾巴着起了火,疼得它上窜下跳……
凸透镜
物理与社会生活
3.郊游的时候,为什么不能把剩有液体的饮料瓶扔在树林里?
装有水的饮料瓶相当于凸透镜
课堂练习
1.如下左图所示,现有一个玻璃球,分成了A、B、C、D、E五块,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是________________,属于凹透镜的是______。
A、C、D、E
B
2.如上右图所示是一种微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端A部分(透明体)相当于____透镜,对光线有______作用,灯泡的灯丝放在______处,手电筒射出的光是平行光。
凸
会聚
焦点
3.炎炎夏日,停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水,如下左图甲所示,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃,这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个____透镜,如图乙所示,中间为“空气凹透镜”的玻璃砖,它与装水的饮料瓶对光的作用______(选填“相同”或“不同”)。
凸
相同
4.下过雨后,小华和家人及时排去自家塑料大棚上低洼处的积水(如上右图所示)。从物理角度分析,低洼处的积水相当于____(填“凸”或“凹”)透镜,对直射的阳光有______作用,从而把蔬菜叶子烧焦。
凸
会聚
5.关于透镜,下列说法正确的是 ( )
A.物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用,置于焦点F以外时凸透镜起发散作用;
B.若把凸透镜的上半部分用手遮住,则凸透镜对光不再具有会聚作用;
C.一束会聚的光线经过凹透镜,折射后的光线一定变成发散的光线;
D.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变。
D
6.如下图为光线经过透镜光路图,其中正确的是( )
C
7.如下左图所示是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是 ( )
A.凸面镜; B.凹面镜; C.凸透镜; D.凹透镜。
D
8.如上右图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜的种类以及对光线起的作用分别是 ( )
A.凸透镜会聚; B.凹透镜会聚;
C.凸透镜发散; D.凹透镜发散。
D
9.如下图甲,某透镜L正对太阳光,在另一侧与透镜平行放置一张白纸,在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是 ( )
A.透镜远离白纸,若Ⅰ区变小,则L是凸透镜;
B.透镜靠近白纸,若Ⅱ区变大,则L是凹透镜;
C.无需操作,就能判断该透镜是凸透镜;
D.无需操作,就能判断该透镜是凹透镜。
D
10.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
11.要使光线发生如下图所示的偏折,则可使用的光学元件是 ( )
A.一定是平面镜; B.一定是凸透镜;
C.一定是凹透镜; D.三者均有可能。
D
12.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。
13.请画出下图中与入射光线对应的折射光线(须保留必要的作图痕迹)。
14.如下图所示,一束光射向凸透镜,请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
15.如右图所示,S´是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F。要求:
(1)画出点光源S;
(2)补充入射光线;
(3)画出反射光线经过
凹透镜的折射光线。
一.透镜的分类:
凸透镜和凹透镜
二.透镜相关的概念:
①主光轴;
②光心(O);
③焦点(F);
④焦距(f)。
三.透镜对光的作用:
本节小结
区别
①摸形状;
②看成像;
③看对光的作用。
(1)凸透镜对光有会聚作用;
(2)凹透镜对光有发散作用。
四.三条特殊光线:
①过心不变;
②平主过焦;
③过焦平主。
Lavf57.83.100
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