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1、2017-2018学年沪粤版八年级物理上册课件:3.5 奇妙的透镜(共34张PPT)凸透镜和凹透镜凸透镜和凹透镜内容内容举例或说明举例或说明透透镜镜至少有一个外表面是至少有一个外表面是球面的一部分的透明球面的一部分的透明光学元件是透光学元件是透镜镜如放大如放大镜镜、近、近视视眼眼镜镜和和远远视视眼眼镜镜的的镜镜片都是透片都是透镜镜,有有时时一滴水也是一个透一滴水也是一个透镜镜透透镜镜分分类类凸透凸透镜镜 中中间间比比边缘边缘厚的透厚的透镜镜凹透凹透镜镜 中中间间比比边缘边缘薄的透薄的透镜镜内容内容举例或说明举例或说明透透镜镜的的主光主光轴轴通通过过光心和球面球心的光心和球面球心的直直线线叫作透
2、叫作透镜镜的主光的主光轴轴透透镜镜的的光心光心透透镜镜的中心叫作光心,凡是的中心叫作光心,凡是经过这经过这一点的光一点的光线线都不改都不改变变方向方向知知识识解解读读(1)透)透镜镜镜镜片的两个表面(或至少一个表片的两个表面(或至少一个表面)是球面的一部分面)是球面的一部分;(2)表面凸的透)表面凸的透镜镜不一定是凸透不一定是凸透镜镜,表面凹的表面凹的透透镜镜不一定是凹透不一定是凹透镜镜方法技巧方法技巧:判断透镜种类时,不能根据透镜的局部厚度或判断透镜种类时,不能根据透镜的局部厚度或透镜的形状进行判断,要通过比较透镜中间和边缘的厚度透镜的形状进行判断,要通过比较透镜中间和边缘的厚度进行判断进行
3、判断.知知识识解解读读凸透凸透镜对镜对所有的光都有会聚作用,凹透所有的光都有会聚作用,凹透镜对镜对所所有的光都有有的光都有发发散作用散作用.凸透凸透镜镜的会聚作用和凹透的会聚作用和凹透镜镜的的发发散作用是相散作用是相对对于入射光于入射光线线来来说说的的例例1 如图如图3-5-1所示是光线通过透镜的光路图所示是光线通过透镜的光路图.其中正确的是其中正确的是()图图3-5-1解析:判断透镜对光的作用,要看折射光线相对于入射光线解析:判断透镜对光的作用,要看折射光线相对于入射光线是会聚了还是发散了是会聚了还是发散了.A图中折射光线要比入射光线的延长线更加图中折射光线要比入射光线的延长线更加“远离远离
4、”主光轴,因此透镜起到发散作用,应是凹透镜,故主光轴,因此透镜起到发散作用,应是凹透镜,故A错误;错误;B图中的透镜对光有会聚作用,应为凸透镜,故图中的透镜对光有会聚作用,应为凸透镜,故B正确;正确;C图中的透图中的透镜对光有会聚作用,应为凸透镜,故镜对光有会聚作用,应为凸透镜,故C错误;错误;D图中的透镜对光有图中的透镜对光有会聚作用,应为凸透镜,故会聚作用,应为凸透镜,故D错误错误.B透镜的焦点和焦距透镜的焦点和焦距内容内容图示说明图示说明焦焦点点凸凸透透镜镜平行于主光平行于主光轴轴的光,的光,经经凸透凸透镜镜折射后,折射后,会聚于主光会聚于主光轴轴上的某一点,上的某一点,这这一点也一点也
5、是光斑最小、最亮的一点,叫作凸透是光斑最小、最亮的一点,叫作凸透镜镜的焦点,用字母的焦点,用字母F表示表示凹凹透透镜镜平行于主光平行于主光轴轴的光的光经经凹透凹透镜镜折射后将折射后将变变成成发发散光散光线线,将,将这这些些发发散光散光线线反向反向延延长长也会相交于主光也会相交于主光轴轴上的一点,上的一点,这这一交点一交点F不是不是实际实际光光线线会聚的点,因会聚的点,因此叫作凹透此叫作凹透镜镜的虚焦点的虚焦点内容内容图示说明图示说明焦焦距距凸透凸透镜镜从焦点到光从焦点到光心的距离心的距离凹透凹透镜镜从虚焦点到从虚焦点到光心的距离光心的距离知知识识解解读读(1)凸透)凸透镜镜的焦点的焦点为实为实
6、焦点焦点,凹透凹透镜镜的焦点的焦点为为虚焦点虚焦点;(2)同一个透)同一个透镜镜的两个焦距是相等的的两个焦距是相等的;(3)平行于主光)平行于主光轴轴的光的光线经线经凸透凸透镜镜折射后会聚在焦折射后会聚在焦点点F要解答本题需掌握:凸透镜对光线有会聚作用,会聚作用要解答本题需掌握:凸透镜对光线有会聚作用,会聚作用是指经凸透镜射出的光线相对于入射光线更加是指经凸透镜射出的光线相对于入射光线更加“靠拢靠拢”主光主光轴,使光束变窄;凹透镜对光线有发散作用,发散作用是轴,使光束变窄;凹透镜对光线有发散作用,发散作用是指经过凹透镜射出的光线相对入射光线更加指经过凹透镜射出的光线相对入射光线更加“远离远离”
7、主光轴,主光轴,使光束变宽、变发散使光束变宽、变发散.方法技巧方法技巧:测量凸透镜焦距的方法是让太阳光通过凸透镜:测量凸透镜焦距的方法是让太阳光通过凸透镜在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑,该光斑所在的位在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑,该光斑所在的位置即为凸透镜的焦点,用刻度尺量出焦点置即为凸透镜的焦点,用刻度尺量出焦点F到光心到光心O的距离的距离即是焦距即是焦距f.例例2 将凸透镜的一面正对着太阳光,另一面正对着一将凸透镜的一面正对着太阳光,另一面正对着一张白纸,调整凸透镜与白纸之间的距离,使白纸上的光斑张白纸,调整凸透镜与白纸之间的距离,使白纸上的光斑最小、最亮,这时镜片中心与纸之间的
8、距离近似等于凸透最小、最亮,这时镜片中心与纸之间的距离近似等于凸透镜的镜的_,平行光线会聚的这一点叫作,平行光线会聚的这一点叫作_.一般的凸透一般的凸透镜有镜有_个这样的点个这样的点.解析:使凸透镜正对太阳,将白纸放在凸透镜后面与解析:使凸透镜正对太阳,将白纸放在凸透镜后面与凸透镜平行的位置凸透镜平行的位置,并前后移动,直到在白纸上出现一个最并前后移动,直到在白纸上出现一个最小、最亮的光斑为止,量出这时光斑与透镜间的距离,该小、最亮的光斑为止,量出这时光斑与透镜间的距离,该距离就约等于凸透镜的焦距距离就约等于凸透镜的焦距.平行光线会聚的这一点叫作凸平行光线会聚的这一点叫作凸透镜的焦点,一般的凸
9、透镜有两个这样的焦点,它们分别透镜的焦点,一般的凸透镜有两个这样的焦点,它们分别在凸透镜的两侧在凸透镜的两侧.两两焦距焦距焦点焦点利用太阳光简单测量焦距的方法利用太阳光简单测量焦距的方法:使凸透镜正对着太阳光,使凸透镜正对着太阳光,找到焦点找到焦点,即光斑最小、最亮的点,测量焦点到凸透镜的距即光斑最小、最亮的点,测量焦点到凸透镜的距离,该距离即为焦距离,该距离即为焦距.透镜中的三条特殊光线透镜中的三条特殊光线内容内容折射光线折射光线图示图示凸透凸透镜镜平行于主光平行于主光轴轴的光的光线线经过经过另一另一侧侧的的焦点焦点经过经过焦点或焦点或从焦点从焦点发发出出的光的光线线平行于主光平行于主光轴轴
10、经过经过光心的光心的光光线线传传播方向不播方向不变变内容内容折射光线折射光线图示图示凹透凹透镜镜平行于主光平行于主光轴轴的的光光线线折射光折射光线线的反的反向延向延长线经过长线经过入射入射侧侧虚焦点虚焦点射向凹透射向凹透镜镜另另侧侧虚焦点的光虚焦点的光线线平行于主光平行于主光轴轴经过经过光心的光光心的光线线 传传播方向不播方向不变变例例3(陕西蓝田模拟陕西蓝田模拟)画出如图画出如图3-5-2所示的折射光线或入所示的折射光线或入射光线射光线.图图3-5-2 图图3-5-3解析:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射解析:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点;
11、过光心的光线经凹光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图透镜折射后传播方向不改变,如图3-5-3A所示所示.平行于主光平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,如图轴的光线经凸透镜折射后过焦点,如图3-5-3B所示所示.答案:如图答案:如图3-5-3所示所示把握不了器材中的透镜部分把握不了器材中的透镜部分例例4 如图如图3-5-4所示,一块玻璃砖内有一个所示,一块玻璃砖内有一个“椭圆形的气椭圆形的气泡泡”,当一束平行光垂直射到玻璃砖上时,透过玻璃砖的光,当一束平行光垂直射到玻璃砖上时,透过玻璃砖的光将将()A.比原来发散比原来发散B.比原来会聚比原来会聚C
12、.仍是平行光仍是平行光D.无法判断无法判断图图3-5-4解析:题图的玻璃砖中间有解析:题图的玻璃砖中间有“椭圆形气泡椭圆形气泡”,玻璃砖的,玻璃砖的两侧中间薄、边缘厚,属于凹透镜两侧中间薄、边缘厚,属于凹透镜.凹透镜对光有发散作用,凹透镜对光有发散作用,平行光虽然垂直射入,但仍要发散,而且是两次发散,故选平行光虽然垂直射入,但仍要发散,而且是两次发散,故选A.答案:答案:A错解错解:B或或C或或D注意注意:错选:错选B项是因为错误地认为中间的气泡是凸透镜;错项是因为错误地认为中间的气泡是凸透镜;错选选C是误认为玻璃砖两边都是平的,当一束平行光垂直射到是误认为玻璃砖两边都是平的,当一束平行光垂直
13、射到玻璃砖上时,其传播方向不改变;错选玻璃砖上时,其传播方向不改变;错选D是对透镜的认识模是对透镜的认识模糊糊.题型一题型一 根据光路判断透镜的种类根据光路判断透镜的种类例例5 如图如图3-5-5中画出了光线通过透镜(图中未画出)中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形的情形.其中凸透镜是其中凸透镜是()图图3-5-5A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d解析:从光线通过透镜的情形可知,解析:从光线通过透镜的情形可知,a、b、d的折射光的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸是凸透镜,折射光线相对于入射光线变得会聚了透镜
14、,折射光线相对于入射光线变得会聚了.答案:答案:C例例6 如图如图3-5-6所示,小华同学让凸透镜正对着太阳光,所示,小华同学让凸透镜正对着太阳光,用白纸在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象,移用白纸在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象,移动白纸使光斑最小、最亮,此时光斑离凸透镜动白纸使光斑最小、最亮,此时光斑离凸透镜10 cm,据此,据此我们可以确定此透镜的焦距为我们可以确定此透镜的焦距为()A.5 cmB.10 cmC.15 cmD.20 cm图图3-5-6解析:把凸透镜正对着太阳光,在透镜的另一侧放一张解析:把凸透镜正对着太阳光,在透镜的另一侧放一张白纸,当白纸与凸透镜的距离
15、为白纸,当白纸与凸透镜的距离为10 cm时,白纸上的光斑最时,白纸上的光斑最小、最亮,这个光斑所在的位置就是焦点,透镜到焦点的距小、最亮,这个光斑所在的位置就是焦点,透镜到焦点的距离就是焦距,即该凸透镜的焦距是离就是焦距,即该凸透镜的焦距是10 cm,故选,故选B.答案:答案:B题型三题型三 三条特殊光线的作图三条特殊光线的作图例例7(湖南永州中考)如图(湖南永州中考)如图3-5-7所示,请在图中作出所示,请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线.图图3-5-7 图图3-5-8解析:延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将解析:延长线过另一侧焦点的光
16、线经凹透镜折射后将平行于主光轴;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改平行于主光轴;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图变,如图3-5-8所示所示.答案:如图答案:如图3-5-8所示所示例例8 某小组在探究凸透镜成像规律时,不小心将透镜掉某小组在探究凸透镜成像规律时,不小心将透镜掉在地上碎成三块在地上碎成三块.他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等,于是选取其中一块镜片,准备测量其焦距等,于是选取其中一块镜片,准备测量其焦距.图图3-5-9(1)请你设计一个简单的实验测量所选镜片的焦距,所)请你设计一个简单的实验测量所选镜片的焦距,所需光源是需光源
17、是_(填(填“电光源电光源”或或“平行光源平行光源”);另外所用);另外所用的主要器材有的主要器材有_;在图;在图3-5-9中的虚线框内画出你中的虚线框内画出你所设计的实验示意图所设计的实验示意图.(图中镜片已画出)(图中镜片已画出)(2)测量后,发现这块镜片的焦距与原透镜的焦距相等,)测量后,发现这块镜片的焦距与原透镜的焦距相等,由此他们得出由此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论的结论.他们他们这种推断方法存在的主要问题是这种推断方法存在的主要问题是_.平行光源平行光源刻度尺、光屏刻度尺、光屏如图如图3-5-10所示所示只测一块镜片的只测一块镜片的焦距
18、得出的结论具有偶然性焦距得出的结论具有偶然性解析:(解析:(1)测量凸透镜的焦距时,一定要使平行光线)测量凸透镜的焦距时,一定要使平行光线平行于主光轴入射,在光屏上得到最小、最亮的光斑的位平行于主光轴入射,在光屏上得到最小、最亮的光斑的位置才是凸透镜的焦点,测量焦点到光心的距离就是该透镜置才是凸透镜的焦点,测量焦点到光心的距离就是该透镜的焦距的焦距.实验时要用光屏承接焦点,要用刻度尺测量焦距实验时要用光屏承接焦点,要用刻度尺测量焦距.测测量凸透镜焦距的实验示意图如图量凸透镜焦距的实验示意图如图3-5-10所示所示.(2)只测一块)只测一块镜片的焦距得到的结论很具有偶然性,所以要测量多个碎镜片的
19、焦距得到的结论很具有偶然性,所以要测量多个碎片的焦距,然后得出结论片的焦距,然后得出结论.知识链接知识链接(1)测量凸透镜的焦距时,让平行光源平行于主光轴)测量凸透镜的焦距时,让平行光源平行于主光轴入射,经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑,该光斑入射,经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑,该光斑所在的位置就是凸透镜的焦点,测量光心到焦点的距离,所在的位置就是凸透镜的焦点,测量光心到焦点的距离,该距离就是凸透镜的焦距该距离就是凸透镜的焦距.(2)测量凸透镜的焦距时,要用光屏承接最小、最亮)测量凸透镜的焦距时,要用光屏承接最小、最亮的光斑,然后用刻度尺测量光心到焦点的距离的光斑,然后用刻度尺测量
20、光心到焦点的距离.(3)通过实验数据得出实验结论,要进行多次实验,)通过实验数据得出实验结论,要进行多次实验,只有一次实验不能得到科学性结论只有一次实验不能得到科学性结论.解读中考解读中考:本节主要考查凸透镜、凹透镜对光线的作用、本节主要考查凸透镜、凹透镜对光线的作用、特点及它们的焦点、焦距,其中根据透镜对光线的作用特点及它们的焦点、焦距,其中根据透镜对光线的作用特点来完成光路图是考查中的难点特点来完成光路图是考查中的难点.出题形式有填空题、出题形式有填空题、选择题和作图题,偶尔也有实验题或简答题选择题和作图题,偶尔也有实验题或简答题.考点一考点一 透镜的光路图透镜的光路图教材第教材第68页页
21、“作业第作业第2题题”(节选)(节选)根据图根据图3-54中各图所给出的入射光线或折射光线,画出相应中各图所给出的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线的折射光线或入射光线.图图3-54例例9(四川德阳中考四川德阳中考)作出图作出图3-5-11中所缺的光线中所缺的光线.图图3-5-11解析:过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主解析:过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,如图光轴,如图3-5-12所示所示.图图3-5-12答案:如图答案:如图3-5-12所示所示例例10 某物理学习小组选择如图某物理学习小组选择如图3-5-13甲所示的四个透镜甲所示的四个透镜进行探究实验(其
22、中进行探究实验(其中A、B和和C、D是两组形状分别相同的凸是两组形状分别相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成):透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成):核心素养核心素养图图3-5-13(1)为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲)为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系,小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验程度的关系,小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答:?答:_(填字母序号);器材确定后,接着小组同(填字母序号);器材确定后,接着小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图乙、丙
23、所示焦点处,如图乙、丙所示.比较两次实验的现象,可以得到比较两次实验的现象,可以得到的结论是:凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越的结论是:凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越_.(2)如果选择)如果选择A、B两个透镜,他们还可以探究凸透镜两个透镜,他们还可以探究凸透镜的焦距大小与的焦距大小与_的关系的关系.(3)这次探究活动中,运用的一种主要的科学研究方)这次探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是法是_.控制变量法控制变量法A、C短短材料材料解析:(解析:(1)要探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面)要探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系,应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程弯曲程度的关系,应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验,由题图甲可知,应选度不同的透镜做实验,由题图甲可知,应选A、C;由题图;由题图乙、丙可知,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越短乙、丙可知,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越短.(2)由)由题图甲可知,题图甲可知,A、B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同,而两个凸透镜球形表面弯曲程度相同,而材料不同,因此可以用它们探究凸透镜的焦距大小与材料材料不同,因此可以用它们探究凸透镜的焦距大小与材料的关系的关系.(3)探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法)探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是控制变量法是控制变量法.