2.透镜及其应用讲义（教师逐字稿）.docx

透镜及其应用讲义（教师逐字稿）一、课程简介PPT（第1页）本节课我们主要学习：1、透镜及其应用的知识层次体系 构建；2、如何解题。透镜及其应用在初中物理各类模块中属于难以 理解，但是理解之后做题非常简单的内容。中考题目关注以透镜为核 心的知识考查。同学们在这张可以将作图和理解结合在一起，用作图 来促进理解，许多结论建立在图像上会非常显然，准备好了么？ let" s go!二、本节内容知识特点PPT （第2页）先来了解一下透镜及其应用的知识特点。1、“新的光学元件”；2、“熟悉的光学知识”；1、“新的光学元件”在这个章节，我们会涉及新的光学元件一 一透镜的学习。不同于之前光现象的学习，这个元件的知识对我们而 言非常陌生。虽然在生活中有各种关于透镜的应用，但是对于同学而 言，仍然是朦胧和晦涩的东西。而我们这节课就是要揭开关于透镜神 秘的面纱。2、“熟悉的光学知识”尽管是新的光学元件，但是不管是原理 的探寻，还是作图的规范上面，我们都是遵从之前光现象中获得的知 识和标准，旧瓶装了新酒，上一章如此顺利，这一章也一定。k的。何运用知识层次体系来解题吧！（务必看视频，学霸不必过多讲解）。PPT（第15-16页）:第1题和答案。PPT（第17-18页）：第2题和答案。PPT（第1920页）:第3题和答案。PPT（第21页）：回顾落实。看完视频题目后，有没有学会如何运用知 识树来解题？我们再次总结一下知识层次体系的要点吧。六、总结PPT （第22页）：要点总结（学霸照PPT读即可）。PPT（第23页）：注意事项提醒（4个tip,学霸照PPT读即可）。PPT（第24页）：课后作、也布置，请完成我们为你准备的经典习题。PPT （第25页）：结束。10那么根据透镜及其应用的特点，大家要继续注重作图方面的练 习。希望在学习完这个章节之后，同学能对透镜及其应用的特点有着 更多的认识。三、正式进入学习PPT （第3页）现在我们正式进入透镜及其应用知识。先认识一下透镜 及其应用的本质。透镜及其应用关注两个方面，一个是透镜和透镜组的成像的特征， 另一个是生活中的透镜利用，包括人眼，显微镜和望远镜。在学习和考试的过程中，我们着重关注透镜和透镜组的光路，以 及由此带来的成像特点。有时候也会考察生物学知识。希望同学在学习的时候，结合作图以及实验探究，理解他们在实 际生活中的应用，重视理论联系实际，方能大成PPT（第4页）：接下来，让我们来看看透镜及其应用的题目到底都在 求些什么，考试需要我们会写什么东西。总体来讲，在初中物理考试 的范畴内，我们主要关注这几个方面的考点：1 .透镜2 .透镜的三条特殊光线的作图3 .凸透镜，凹透镜成像规律4 .近视眼和远视眼5 .显微镜和望远镜在透镜的知识中，考察凸透镜和凹透镜的辨别，透镜对光线的汇聚或者发散作用。在透镜的作图和成像规律中，考察根据透镜的三条光线，完成凸 透镜或者凹透镜的光路。关于近视眼和远视眼，我们需要掌握近视眼和远视眼的原理及其 矫正。对于显微镜和望远镜，我们需要掌握其光学原理和元件组合，最 好能到实验室对照原物进行学习。四、构建知识层次体系PPT（第5页）：我们这节课就是要构建出透镜及其应用的知识层次体 系，并且看几道利用知识层次体系来解决的经典例题。PPT（第6页）：这颗知识树上一章长出了关于光的一颗果实，现在是 第二颗了。PPT（第7页）：先来把知识层次体系构建好吧。PPT（第8页）：首先我们概览一下全局，看一下这节课我们要学习哪 几个部分的内容。总共有两个大部分知识我们需要掌握，分别是透镜及其应用的概 念，和透镜及其应用的方法，也就是我们在方法论中说明的 Conception 和 Methodo在透镜及其应用的概念中，我们先从透镜本身说起，接下来是凸 透镜成像的规律，眼睛和眼镜，显微镜和望远镜。接着是透镜及其应用的方法。以上就是我们这节课要掌握的内容。接下来我们就先从 conception开始，突破透镜及其应用的重点和难点吧。PPT（第9页）：我们先从什么是透镜说起，透镜是利用光的折射来工 作的光学元件，透镜透镜，顾名思义，它是由透明物质制成的。透镜分为两种，我们把中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄、 边缘厚的透镜叫凹透镜。在讨论透镜的对光的作用之前，我们需要先掌握一些透镜的相关 概念。通过两个球面球心的直线叫透镜的主光轴，简称主轴；主光轴 上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫透镜的光 心，对于薄透镜，我们可以简单的认为透镜的光心就在其几何中心上。再一个就是非常非常重要的概念，焦点啦。对于凸透镜而言，平 行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上的一点，这个点叫 焦点，用F表示，该点是实际光线会聚而成的，因此叫实焦点；焦点 到光心的距离叫焦距，用f表示。而对于凹透镜而言，情况又不一样。平行于主光轴的光射到凹透 镜上经折射后变得发散，其折射光线的反向延长线相交于主光轴上 一点，该点叫凹透镜的焦点，用F表示；由于该焦点不是实际光线会 聚而成的，因此叫虚焦点；焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。我们可以通过图像来说明透镜对光的作用，凸透镜对光有汇聚作 用，经过凸透镜的光线，其传播方向都向主光轴偏离了。另外，凹透 镜对光有发散作用，经过凹透镜的光线，其传播光线都背离了主光轴。值得注意的是，会聚作用与会聚光线是不同的，发散作用与发散光线是不同的，要区别开，即会聚作用射出的不一定是会聚光线，发 散作用射出的不一定是发散光线。我们来看图像，是不是非常直观？接着我们来说说透镜的三条特殊光线，透镜中有三条特殊光线： 过光心的光线不改变传播方向；对凸透镜，平行于主光轴的光线经折 射后过焦点，对凹透镜来说，它的焦点是虚焦点，是折射光线的反向 延长线过焦点；对凸透镜，过焦点的光线经折射后与主光轴平行，对 凹透镜是虚焦点，是入射光线的正对焦点。三条光线如图所示。请大家一定要注意，这是我们作图非常有用的三条光线。PPT（第10页）：现在我们掌握了透镜的基础知识，为了更深一步去了 解透镜成像的规律，我们需要进一步的设立一些概念。分别是物距和 相距。以凸透镜为例，物距指的是物体到凸透镜光心的距离，用u表示； 像距指的是像到凸透镜光心的距离，用v表示；焦距：焦点到凸透镜 光心的距离，用f表示。在实际的实验中啊，我们通过实验能够得到凸透镜的成像规律。如图所示，具体的老师就不赘述了。就强调几点。第一点：凸透镜所成实像必倒立，且分居透镜两侧，成虚像必正 立，且物与像位于透镜的同侧。第二点：物体沿主光轴移动，像也沿主光轴移动，对于实像来说， 物体向靠近透镜的方向移动，像向远离透镜的方向移动，且像越来越 大，对虚像来说，物向镜移，像也向镜移，且像越来越小。第三点：物体的物距一定时，垂直于主光轴移动时，虚像的移动 方向跟物体的移动方向是一致的，但实像的移动方向跟物体的移动方 向正好相反。第四点：透镜一部分被遮挡时，这部分不透光，其余仍透光，仍 可以成完整的像，只不过像变的暗一些。有时候我们还需要测量凸透镜的焦距，我们有三种办法。(1)会聚法：让凸透镜正对太阳光，把一张纸放在它的另一侧，调 节透镜到纸的距离，直到纸上的光斑最小最亮，测出这个光斑到凸透 镜的距离即为该凸透镜的焦距。(2)观察虚像法：在光具座上放置光屏、凸透镜，将一较大的字贴 在光屏上，透过凸透镜看光屏上的字，当出现该字正立、放大的虚像 后，逐渐加大凸透镜到光屏的距离，直到该字的虚像正好消失为止， 测出此时光屏到凸透镜的距离即为焦距。(3)物像等大法：在光具座上依次放置光屏、凸透镜、燃烧的蜡烛， 保持凸透镜不动，同时移动燃烧的蜡烛和光屏，直到光屏上出现倒立、 等大的烛焰的像为止，则物距或像距的一半即为焦距.PPT(第11页)：接着我们来说一下和我们最近的凸透镜，眼睛的相关 知识和概念啦。首先是眼睛的结构。眼睛的主要部分是眼球，眼球近似球体。眼 球由角膜、晶状体、瞳孔、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。晶状体 和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜 上，形成物体的像。虹膜能够调节瞳孔的大小，控制进入眼睛的光的 6数量，睫状肌能起到改变晶状体的形状，从而改变晶状体的焦距的作 用。视网膜相当于凸透镜成像用的光屏。那么实际看物体的过程中，眼睛是怎么工作和调节的呢？眼睛里 的晶状体本身是弹性体，它周围的肌肉可以根据视物的远近调节它表 面的弯曲程度，改变眼睛的焦距，从而物体的像总能成在视网膜上。 如图所示，当远处物体来的平行光入射时，肌肉放松，晶状体扁平状, 当近处物体的发散光入射时，肌肉紧张，晶状体成凸出状。然而，并不是所有的眼睛都能正常的调节，例如我们常说的近视 眼和远视眼。简单来说，近视眼的特征是：成像在视网膜前方，看不清远处的 物体。究其原因，是因为：晶状体太厚，折光能力太强，焦距小；眼 球在前后方向上太长。矫正办法是：戴近视眼镜，也就是凹透镜。而 远视眼的特征是：成像在视网膜的后面，看不清楚近处的物体。其原 因是：晶状体太薄，折光能力太弱，焦距大；眼球在前后方向上太短。 与近视眼相反，远视眼就要带凸透镜啦。图像已经表达的非常清楚了。稍微多说一点点，我们通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，而 我们常说的眼镜的度数，就是透镜焦度乘以100得到的数值啦。接着，我们来说说照相机和眼睛的对比。首先是相同的地方。他们的原理是一样的，都是利用物体在凸透 镜的二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像的原理工作的。不同的地方在于，照相机的焦距是不改变的，变化的是像距。而 对于眼睛而言，调整的是晶状体的形状，也就是调整的相距。PPT（第12页）：最后我们来说说显微镜和望远镜。当然，我们这里说的显微镜是光学显微镜，而不是电子显微镜， 没有那么高大上，请同学一定要注意啦。光学显微镜由目镜，物镜，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，压片夹， 通光孔，遮光器，转换器，反光镜，载物台，镜臂，镜筒，镜座，聚 光器，光阑组成。具体的部件己经在图中标记出来了。其中的重点是目镜和物镜，这是两个焦距不同的凸透镜，物镜成 倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像。经过两次放大后，我们就 能看到放大后的像啦，比如细胞之类的。值得注意的是显微镜的放大倍数是目镜和物镜的放大倍数之积。再之后是望远镜，望远镜的结构就非常简单，但是其关键部分， 目镜和物镜也都还在。物镜能使物体成倒立缩小的实像，目镜能成正 立放大的虚像，两次放大，就能看清远处的物体了。稍微再多说一点点，望远镜分为三种，一种是折射式望远镜，也 称开普勒望远镜，物镜目镜都是凸透镜。第二种是伽利略望远镜，物 镜是凸透镜，目镜凹透镜。第三种是反射式望远镜，物镜是凹面镜， 目镜是凸透镜。PPT（第13页）：最后，我们来讨论一下透镜及其应用中的方法。首先是根据透镜的三条特殊光线作图的方法，具体请看图。我们 有一个小口诀来帮助我们记忆。平行过焦，过心不变，过焦平行。是 不是非常方便？接着是凸透镜成像规律的动态应用。也就是我们之前强调的那四 点。第一点：凸透镜所成实像必倒立，且分居透镜两侧，成虚像必正立， 且物与像位于透镜的同侧。第二点：物体沿主光轴移动，像也沿主光轴移动，对于实像来说, 物体向靠近透镜的方向移动，像向远离透镜的方向移动，且像越来越 大，对虚像来说，物向镜移，像也向镜移，且像越来越小。第三点：物体的物距一定时，垂直于主光轴移动时，虚像的移动 方向跟物体的移动方向是一致的，但实像的移动方向跟物体的移动方 向正好相反。第四点：透镜一部分被遮挡时.，这部分不透光，其余仍透光，仍 可以成完整的像，只不过像变的暗一些。我们同样有一个口诀来记忆：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小, 二倍焦点物像等。实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变 小。虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。像的大小 像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。再之后是近视眼和远视眼的识别和矫正，别的不说，看图！最后就是显微镜的调节方法。首先我们要确认的是，像是成上下 互换和左右互换的。所以，在调节显微镜的时候，要把像移到视野的 重要位置，像偏向哪个方向，载玻片就朝哪个方向移动。五、解题技巧PPT（第14页）：0K,知识层次体系构建结束。让我们来一起看一下如 9