八年级物理上册第四章光的折射透镜课件新版苏科版.ppt

第四章光的折射透镜1.1.定定义义:光从一种介光从一种介质质斜射入另一种介斜射入另一种介质时质时,传传播方向播方向发发生生_的的现现象。象。知知识识点点1 1光的折射光的折射课标课标要求要求通通过实验过实验,探究并了解光的折射探究并了解光的折射现现象及其特点象及其特点偏折偏折2.2.折射特点折射特点(如如图图):):(1)(1)共面共面:折射光折射光线线、入射光、入射光线线和法和法线线在在_内。内。(2)(2)异异侧侧:折射光折射光线线、入射光、入射光线线分分别别位于位于_两两侧侧。同一平面同一平面法法线线(3)(3)角不等。角不等。定性定性:、玻璃等其他透明介、玻璃等其他透明介质质。变变性性:折射角随着入射角的增大而折射角随着入射角的增大而_。(4)(4)当光从空气垂直射入水当光从空气垂直射入水(或其他透明介或其他透明介质质)中中时时,传传播方向播方向_,_,折射角等于折射角等于_。增大增大不不变变零零3.3.折射折射现现象象:水中的光水中的光线线斜射入空气中斜射入空气中时发时发生生_,_,折射角折射角_入射角入射角,逆着光逆着光线线看看过过去去,池水好像池水好像变变“浅浅”了。了。折射折射大于大于知知识识点点2 2透透镜镜课标课标要求要求认识认识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散作用1.1.两种透两种透镜镜:(1)(1)图图甲表示甲表示_镜镜,对对光光线线具有具有_作用。作用。凸透凸透会聚会聚(2)(2)图图乙表示乙表示_镜镜,对对光光线线具有具有_作用。作用。如如图图是是应应用凸透用凸透镜对镜对光光线线的的_作用作用,易燃物易燃物应应放在凸透放在凸透镜镜的的_处处。凹透凹透发发散散会聚会聚焦点焦点2.2.透透镜镜的奥秘的奥秘:(1)(1)现现象象:光光经过经过三棱三棱镜镜后由于后由于_向底面偏折。向底面偏折。(2)(2)实质实质:透透镜镜可以看成由一些形状相似的可以看成由一些形状相似的_组组成。成。折射折射棱棱镜镜知知识识点点3 3凸透凸透镜镜成像成像规规律及其律及其应应用用课标课标要求要求探究并知道凸透探究并知道凸透镜镜成像的成像的规规律律;了解凸透了解凸透镜镜成成像像规规律的律的应应用用1.1.凸透凸透镜镜成像成像规规律及其律及其应应用用:与物与物位置位置像的特点像的特点像距像距应应用用u2fu2f异异侧侧_像像fv2ffv2f_u=2fu=2f异异侧侧_像像v=2fv=2f测测焦距焦距fu2ffu2fv2f_u=fu=f不成像不成像ufuf同同侧侧_ 项项目目物距物距倒立、倒立、缩缩小的小的实实照相机照相机倒立、等大的倒立、等大的实实倒立、放大的倒立、放大的实实投影投影仪仪正立、放大的虚像正立、放大的虚像放大放大镜镜2.2.眼睛与眼睛与视视力力矫矫正正:(1)(1)眼睛。眼睛。结结构构:晶状体相当于晶状体相当于_,_,视视网膜相当于照相机的网膜相当于照相机的_。成像特点成像特点:_:_、_的的实实像。像。(2)(2)近近视视眼与眼与远视远视眼的特点与眼的特点与矫矫正正:类类型型_成像位置成像位置像成在像成在视视网膜前网膜前像成在像成在视视网膜后网膜后矫矫正正_ 光路光路图图项项目目凸透凸透镜镜胶片胶片倒立倒立缩缩小小近近视视眼眼远视远视眼眼凹透凹透镜镜凸透凸透镜镜3.3.望望远镜远镜:(1)(1)作用作用:能使能使远处远处的物体在近的物体在近处处成像。成像。(2)(2)两种望两种望远镜远镜及成像特点及成像特点:种种类类目目镜镜物物镜镜成像特点成像特点伽利略望伽利略望远镜远镜_凸透凸透镜镜_像像开普勒望开普勒望远镜远镜_凸透凸透镜镜_像像凹透凹透镜镜正立的虚正立的虚凸透凸透镜镜倒立的虚倒立的虚4.4.显显微微镜镜:(1)(1)组组成成:物物镜镜和目和目镜镜都是都是_。(2)(2)物物镜镜:成成_像。像。(3)(3)目目镜镜:成成_像。像。凸透凸透镜镜倒立、放大的倒立、放大的实实正立、放大的虚正立、放大的虚(1)(1)光光线线射到水面上同射到水面上同时发时发生生和和。(2)(2)我我们们看到水中的看到水中的鱼鱼是光的是光的形成的形成的像。像。(3)(3)我我们们看到的看到的鱼鱼比比实际实际的的鱼鱼大一些大一些,是因是因为鱼为鱼缸相当于缸相当于,成成像。像。参考答案参考答案:(1)(1)光的反射光的折射光的反射光的折射 (2)(2)折射虚折射虚(3)(3)凸透镜正立、放大的虚凸透镜正立、放大的虚高高频频考点考点1 1光的折射特点及作光的折射特点及作图图中考中考题题眼眼光的折射特点光的折射特点根据光的折射特点作根据光的折射特点作图图标标注入射角、折射角注入射角、折射角1.1.光射到不透明物光射到不透明物质质上上,只只发发生反射生反射;光射到透明物光射到透明物质质上上,既既发发生反射生反射,又又发发生折射。生折射。2.2.在折射在折射现现象中象中,光路是可逆的。光路是可逆的。3.3.入射角、折射角都是光入射角、折射角都是光线线与法与法线线的的夹夹角。角。4.4.光光发发生折射生折射时时,空气中的角空气中的角总总是是“大角大角”。5.5.作折射光作折射光线时线时,可将入射光可将入射光线线延延长长作作为辅为辅助助线线。6.6.作作图图步步骤骤:一找点一找点(折射点折射点)二画二画线线(法法线线)三定角。三定角。【易错警示易错警示】(1)(1)入射光线、折射光线一定过入入射光线、折射光线一定过入(或折或折)射点。射点。(2)(2)入射光线、反射光线、折射光线一定要用带箭头的实线。入射光线、反射光线、折射光线一定要用带箭头的实线。(3)(3)法线、入射光线和反射光线及折射光线的反向延长线一定法线、入射光线和反射光线及折射光线的反向延长线一定要用虚线。要用虚线。【拓展延伸拓展延伸】色散的原因色散的原因光的折射光的折射太阳光斜射到三棱镜上太阳光斜射到三棱镜上,七种色光的入射角相等七种色光的入射角相等,但由于不同色但由于不同色光的折射程度不同即折射角不相等光的折射程度不同即折射角不相等,经过两次折射后经过两次折射后,七种色光七种色光分别沿不同的方向传播分别沿不同的方向传播,七种色光被分开七种色光被分开,我们就看到了七种不我们就看到了七种不同颜色的光同颜色的光,这就是光的色散。这就是光的色散。【典例典例1 1】(2012(2012苏苏州中考州中考)如如图图所示所示,AO,AO为为入射光入射光线线,O,O为为入射入射点点,MN,MN是法是法线线。根据光的折射特点在。根据光的折射特点在图图中画出折射光中画出折射光线线,并用字并用字母母表示折射角。表示折射角。【思路导引思路导引】【精讲精析精讲精析】本题考查利用光的折射特点画图。光从水中斜射本题考查利用光的折射特点画图。光从水中斜射入空气入空气,折射角大于入射角折射角大于入射角,折射光线偏离法线。折射光线偏离法线。答案答案:【方法归纳方法归纳】根据入射光线画折射光线的方法根据入射光线画折射光线的方法【变变式式训练训练】(2013(2013镇镇江中考江中考)如如图图所示所示为为光射入玻璃光射入玻璃砖砖的入的入射光射光线线和出射光和出射光线线,请请用直尺画出玻璃用直尺画出玻璃砖砖内部内部传传播的光播的光线线。【解析解析】本题考查光的折射作图。光从空气斜射入玻璃砖时本题考查光的折射作图。光从空气斜射入玻璃砖时,折射光线靠近法线折射光线靠近法线,折射角小于入射角折射角小于入射角,当光线传播到玻璃砖的当光线传播到玻璃砖的另一表面时另一表面时,相当于光线从玻璃砖中斜射入空气中相当于光线从玻璃砖中斜射入空气中,此时折射光此时折射光线远离法线线远离法线,折射角大于入射角。折射角大于入射角。答案答案:如图所示如图所示高高频频考点考点2 2透透镜镜的三条特殊光的三条特殊光线线中考中考题题眼眼根据三条特殊光根据三条特殊光线线作作图图根据光根据光线线的折射情况画出透的折射情况画出透镜镜1.1.凸透凸透镜镜:(1)(1)过过光心的光光心的光线线,经经凸透凸透镜镜折射后折射后传传播方向不播方向不变变。(2)(2)平行于主光平行于主光轴轴的光的光线线,经经凸透凸透镜镜折射后折射光折射后折射光线经过线经过焦点。焦点。(3)(3)过过焦点的光焦点的光线线,经经凸透凸透镜镜折射后折射光折射后折射光线线平行于主光平行于主光轴轴。2.2.凹透凹透镜镜:(1)(1)过过光心的光光心的光线线,经经凹透凹透镜镜折射后折射后传传播方向不播方向不变变。(2)(2)平行于主光平行于主光轴轴的光的光线线,经经凹透凹透镜镜折射后折射光折射后折射光线线的反向延的反向延长长线经过线经过焦点。焦点。(3)(3)其延其延长线经过长线经过焦点的光焦点的光线线,经经凹透凹透镜镜折射后折射光折射后折射光线线平行于平行于主光主光轴轴。【方法技巧方法技巧】制作平行光源制作平行光源由凸透镜的第三条特殊光线可知由凸透镜的第三条特殊光线可知:把小灯泡放在凸透镜的焦点把小灯泡放在凸透镜的焦点处处,小灯泡发出的光经凸透镜折射后小灯泡发出的光经凸透镜折射后,变为平行光变为平行光(平行于主光平行于主光轴轴)。【拓展延伸拓展延伸】利用三条特殊光线确定像的位置和性质。例如利用三条特殊光线确定像的位置和性质。例如,位于凸透镜的二倍焦距以外的物体通过凸透镜所成的像如图所位于凸透镜的二倍焦距以外的物体通过凸透镜所成的像如图所示示,由图示可以看出由图示可以看出:此时的像是倒立、缩小的实像此时的像是倒立、缩小的实像,像位于凸像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间。透镜的一倍焦距与二倍焦距之间。【典例典例2 2】(2013(2013扬扬州中考州中考)如如图图,通通过过凸透凸透镜镜焦点的光焦点的光线线AO,AO,经过经过凸透凸透镜镜沿沿OBOB方向射出方向射出,作出作出该该凸透凸透镜镜和焦点和焦点F F的位置。的位置。(保保留作留作图图痕迹痕迹)【思路导引思路导引】解答本题的关键点如下解答本题的关键点如下:【精讲精析精讲精析】本题考查凸透镜的光路作图。入射光线本题考查凸透镜的光路作图。入射光线AOAO经过透经过透镜焦点镜焦点,说明折射光线说明折射光线OBOB与主光轴平行与主光轴平行,透镜与透镜与OBOB垂直且过垂直且过O O点。点。答案答案:如图所示如图所示【失误档案失误档案】(1)(1)会聚和发散是相对于入射光线来说的。入射会聚和发散是相对于入射光线来说的。入射光线经透镜折射后传播方向更偏向主光轴的为会聚光线经透镜折射后传播方向更偏向主光轴的为会聚;入射光线入射光线经透镜折射后更远离主光轴的为发散。经透镜折射后更远离主光轴的为发散。(2)(2)每条入射光线和每条折射光线都要标注箭头。每条入射光线和每条折射光线都要标注箭头。(3)(3)光路都是可逆的。光路都是可逆的。【变变式式训练训练】(2012(2012广广东东中考中考)根据根据图图中光的中光的传传播方向播方向,在虚在虚线线框内画上凸透框内画上凸透镜镜或凹透或凹透镜镜。【解析解析】本题考查凹透镜对光的发散作用。凸透镜对光有会聚本题考查凹透镜对光的发散作用。凸透镜对光有会聚作用作用,会聚指的是靠近主光轴会聚指的是靠近主光轴;凹透镜对光有发散作用凹透镜对光有发散作用,发散指发散指的是远离主光轴。图中折射光线与入射光线相比的是远离主光轴。图中折射光线与入射光线相比,远离主光轴远离主光轴,则虚线框中应填凹透镜。则虚线框中应填凹透镜。答案答案:如图所示如图所示(2012(2012茂名中考茂名中考)如如图图所示所示,MN,MN为为凸透凸透镜镜的主光的主光轴轴,A,A为为蜡蜡烛烛,AA为为蜡蜡烛烛在光屏上所成的像在光屏上所成的像,根据凸透根据凸透镜镜成像原理确定凸透成像原理确定凸透镜镜的位置及其焦点的位置及其焦点,并将它并将它们们画出来。画出来。【解析解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光线传播方向不变线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,过焦过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴点的光线经凸透镜后平行于主光轴,以以A A为发光点为发光点,则则AA就为光就为光线经凸透镜后的会聚点。线经凸透镜后的会聚点。答案答案:如图所示如图所示高高频频考点考点3 3凸透凸透镜镜成像成像规规律及其律及其应应用用中考中考题题眼眼凸透凸透镜镜的成像的成像规规律律凸透凸透镜镜成像成像规规律的律的应应用用实验实验探究凸透探究凸透镜镜的成像的成像规规律律像距随物距像距随物距变变化的化的规规律律分析成像情况可知如下成像分析成像情况可知如下成像规规律律:记忆记忆口口诀诀:一焦分虚一焦分虚实实,二焦分大小二焦分大小;实实像异像异侧侧倒倒,物物远远像像变变小小;虚像同虚像同侧侧立立,物物远远像像变变大大;像大像距大像大像距大,像小像距小。像小像距小。【典例典例3 3】(2013(2013常州中考常州中考)2012)2012年年1212月月1313日日,“,“嫦娥二号嫦娥二号”探探测测器与器与“战战神神”小行星擦身而小行星擦身而过过,按照从左到右的次序按照从左到右的次序,探探测测器器上的照相机先后拍上的照相机先后拍摄摄了一了一组组照片照片(镜头镜头的焦距不的焦距不变变)。对对此此过过程程,下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A.A.小行星与探小行星与探测测器的距离逐器的距离逐渐变渐变小小,镜头镜头与像的距离逐与像的距离逐渐变渐变小小B.B.小行星与探小行星与探测测器的距离逐器的距离逐渐变渐变小小,镜头镜头与像的距离逐与像的距离逐渐变渐变大大C.C.小行星与探小行星与探测测器的距离逐器的距离逐渐变渐变大大,镜头镜头与像的距离逐与像的距离逐渐变渐变小小D.D.小行星与探小行星与探测测器的距离逐器的距离逐渐变渐变大大,镜头镜头与像的距离逐与像的距离逐渐变渐变大大【思路导引思路导引】明确凸透镜成实像时物距、像距及像大小的关系明确凸透镜成实像时物距、像距及像大小的关系:【精讲精析精讲精析】选选C C。本题考查凸透镜成像。照相机的镜头相当。本题考查凸透镜成像。照相机的镜头相当于一个凸透镜于一个凸透镜,焦距不变时焦距不变时,物距越大物距越大,像越小。从图中可知像越小。从图中可知,照照片上小行星的像越来越小片上小行星的像越来越小,说明小行星与探测器的距离即物距说明小行星与探测器的距离即物距在逐渐变大在逐渐变大,镜头与像的距离即像距逐渐变小镜头与像的距离即像距逐渐变小,正确答案是正确答案是C C。【方法归纳方法归纳】照相机、投影仪、放大镜的成像大小调节照相机、投影仪、放大镜的成像大小调节(1)(1)照相机、投影仪照相机、投影仪:物距变小物距变小,像距变大像距变大,像变大像变大;物距变大物距变大,像像距变小距变小,像变小。像变小。(2)(2)放大镜放大镜:物体离焦点越远物体离焦点越远,像离透镜越近像离透镜越近,像越小像越小;物体越靠物体越靠近焦点近焦点,像离透镜越远像离透镜越远,像越大。像越大。【变变式式训练训练】(2011(2011广州中考广州中考)如如图图是投影是投影仪仪成像示意成像示意图图。其中凸透。其中凸透镜镜的的作用是成作用是成(选选填填“等大等大”“缩缩小小”或或“放大放大”)、(选选填填“正立正立”或或“倒立倒立”)的的实实像像,平面平面镜镜的作用是的作用是。如果。如果图图中中h=40 cm,h=40 cm,则则凸透凸透镜镜焦距不可能小于焦距不可能小于cmcm。【解析解析】本题考查凸透镜成像的规律及应用。投影仪是利用物本题考查凸透镜成像的规律及应用。投影仪是利用物体到凸透镜的距离大于体到凸透镜的距离大于1 1倍焦距小于倍焦距小于2 2倍焦距时倍焦距时,成倒立、放大成倒立、放大的实像原理的实像原理,其中平面镜的作用是改变光的传播方向其中平面镜的作用是改变光的传播方向,使得射向使得射向天花板的光能在屏幕上成像天花板的光能在屏幕上成像;由由fu2f,fu2f,即即f40cm2f,f40cm2f,得得20cmf40cm,20cmf2fu2f时时,凸透镜成倒立、缩小实像凸透镜成倒立、缩小实像;幻灯机原理是当幻灯机原理是当2fuf2fuf时时,凸透镜成倒立、放大实像凸透镜成倒立、放大实像;放大镜的原理是当放大镜的原理是当ufu2f,u2f,成倒立、缩小的实像。故是照相机的成倒立、缩小的实像。故是照相机的成像原理。成像原理。4.(20134.(2013徐州中考徐州中考)在研究凸透在研究凸透镜镜成像成像规规律的律的实验实验中中,当蜡当蜡烛烛距凸透距凸透镜镜20 cm20 cm时时,在光屏上成在光屏上成缩缩小的小的实实像像,则则凸透凸透镜镜的焦距可的焦距可能是能是()A.5 cmA.5 cm B.10 cmB.10 cmC.15 cm D.20 cmC.15 cm D.20 cm【解析解析】选选A A。本题考查凸透镜成像。由凸透镜成像规律可知。本题考查凸透镜成像。由凸透镜成像规律可知,成缩小实像时成缩小实像时,应满足应满足u2f,u2f,此时物距此时物距u=20 cm,u=20 cm,则则f10 cm,f10 cm,正确正确答案是答案是A A。5.(20115.(2011漳州中考漳州中考)站在清澈的湖站在清澈的湖边边常常可以看到水中常常可以看到水中鱼鱼儿在儿在白云里穿梭的景象。人看到白云里穿梭的景象。人看到鱼鱼儿是由于光的儿是由于光的而形成的而形成的像像,白云是由于光的白云是由于光的形成的。形成的。【解析解析】本题考查光的反射和折射。人看到水中的鱼儿是鱼反本题考查光的反射和折射。人看到水中的鱼儿是鱼反射的自然光由水进入空气发生折射而形成的虚像射的自然光由水进入空气发生折射而形成的虚像;水中的白云水中的白云是平静的水面发生镜面反射形成的虚像。是平静的水面发生镜面反射形成的虚像。答案答案:折射反射折射反射6.(20126.(2012江西中考江西中考)在在“探究凸透探究凸透镜镜成像成像规规律律”的的实验时实验时,小小明将明将烛烛焰、凸透焰、凸透镜镜放在如放在如图图甲所示位置甲所示位置,在光屏上正好出在光屏上正好出现现倒倒立、等大的像。然后立、等大的像。然后,小明将小明将烛烛焰、凸透焰、凸透镜镜放在如放在如图图乙所示位乙所示位置置,此此时时能能观观察到察到(选选填填“正立正立”或或“倒立倒立”)、放、放大的大的(选选填填“实实”或或“虚虚”)像。像。【解析解析】本题考查凸透镜成像规律本题考查凸透镜成像规律,由图甲可知由图甲可知,在光屏上成倒在光屏上成倒立、等大的实像立、等大的实像,说明物体在二倍焦距上说明物体在二倍焦距上,再看乙图再看乙图,物体移到物体移到了焦点以内了焦点以内,当物距小于一倍焦距时当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚凸透镜成正立、放大的虚像。像。答案答案:正立虚正立虚【方法技巧方法技巧】(1)(1)照相机的底片、投影仪的屏幕都相当于光屏照相机的底片、投影仪的屏幕都相当于光屏,所以成在底片和屏幕上的像都是实像。所以成在底片和屏幕上的像都是实像。(2)(2)放大的像不一定是虚像放大的像不一定是虚像:放大、倒立的像是实像放大、倒立的像是实像,放大、正放大、正立的像是虚像。立的像是虚像。7.(20137.(2013盐盐城中考城中考)在在图图中根据出射光中根据出射光线线画出画出对应对应的入射光的入射光线线。【解析解析】本题考查透镜对光线的作用的作图。通过焦点的出射本题考查透镜对光线的作用的作图。通过焦点的出射光线平行于主光轴。光线平行于主光轴。答案答案:如图所示如图所示8.(20138.(2013连连云港中考云港中考)小小华华同学用蜡同学用蜡烛烛、凸透、凸透镜镜和光屏等器材和光屏等器材做做“探究凸透探究凸透镜镜成像成像规规律律”的的实验实验,记录记录的部分数据的部分数据见见表。表。实验实验序号序号物距物距u/cmu/cm像距像距v/cmv/cm像的性像的性质质20206.76.7倒立倒立缩缩小小实实像像6.76.72020倒立放大倒立放大实实像像15157.57.5倒立倒立缩缩小小实实像像7.57.5151510101010倒立等大倒立等大实实像像分析表中数据分析表中数据,回答下列回答下列问题问题:(1)(1)实验实验中所用透中所用透镜镜的焦距的焦距为为cm;cm;(2)(2)当当u=7.5 cmu=7.5 cm时时,像的性像的性质为质为;(3)(3)小小华华多次多次实验实验后后发现发现,当光屏上呈当光屏上呈现现蜡蜡烛烛清晰的像清晰的像时时,将蜡将蜡烛烛和光屏位置和光屏位置对调对调,仍能在光屏上接收到清晰的像。出仍能在光屏上接收到清晰的像。出现这现这种种现现象的原因是象的原因是:光光发发生折射生折射时时,光路具有光路具有_。【解析解析】本题考查凸透镜成像规律。本题考查凸透镜成像规律。(1)(1)由表中数据可知由表中数据可知,当当u=v=10 cmu=v=10 cm时时,成倒立等大实像成倒立等大实像,此时有此时有u=v=10 cm=2f,u=v=10 cm=2f,则则f=f=5 cm;(2)5 cm;(2)当当u=7.5 cmu=7.5 cm时时,有有fu2f,fu2f,此时成倒立放大的实像此时成倒立放大的实像;(3)(3)由于光路的可逆性由于光路的可逆性,当物、像对调时当物、像对调时,原光路仍成立原光路仍成立,只是光只是光线的方向发生了改变。线的方向发生了改变。答案答案:(1)5 (2)(1)5 (2)倒立放大实像倒立放大实像 (3)(3)可逆性可逆性