八年级物理下册 第六章 一 透镜 北师大版.ppt

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1、第六章常见的光学仪器一透镜 体验体验 认识凸透镜和凹透镜认识凸透镜和凹透镜活动活动:准备远视镜片、近视镜片、纸巾。准备远视镜片、近视镜片、纸巾。活动活动1:1:观察远视镜和近视镜的镜片观察远视镜和近视镜的镜片,并垫上纸巾用手摸两种镜并垫上纸巾用手摸两种镜片。片。活动活动2:2:让太阳光分别透过远视镜和近视镜的镜片让太阳光分别透过远视镜和近视镜的镜片,照射在一张照射在一张白纸上白纸上,不断改变白纸到镜片的距离不断改变白纸到镜片的距离,观察白纸上是否会有亮点。观察白纸上是否会有亮点。(1)(1)在活动在活动1 1中中,远视镜的镜片中间远视镜的镜片中间,边缘边缘;近视镜近视镜的镜片中间的镜片中间,边

2、缘边缘。(均选填均选填“薄薄”或或“厚厚”)(2)(2)在活动在活动2 2中中,阳光透过远视镜片阳光透过远视镜片出现亮点出现亮点,透过近视透过近视镜片镜片出现亮点。出现亮点。(均选填均选填“会会”或或“不会不会”)提示：提示：(1)(1)厚薄薄厚厚薄薄厚(2)(2)会不会会不会1.1.什么是透镜什么是透镜?2.2.什么是凸透镜、凹透镜什么是凸透镜、凹透镜?3.3.什么是主光轴、光心什么是主光轴、光心?4.4.凸透镜对光有什么作用凸透镜对光有什么作用?凹透镜对光有什么作用凹透镜对光有什么作用?5.5.什么是焦点、焦距什么是焦点、焦距?探究探究1 1 凸透镜和凹透镜凸透镜和凹透镜结合结合“体验体验

3、”,思考以下问题思考以下问题:1.1.如图如图,甲为凸透镜甲为凸透镜,乙为凹透镜乙为凹透镜,分析图可知分析图可知:(1)(1)凸透镜的形状凸透镜的形状:;(2)(2)凹透镜的形状凹透镜的形状:。提示：提示：(1)(1)由图甲可知由图甲可知,凸透镜都是中间厚、边缘薄凸透镜都是中间厚、边缘薄;(2)(2)由图乙可知由图乙可知,凹透镜都是中间薄、边缘厚。凹透镜都是中间薄、边缘厚。参考答案：参考答案：(1)(1)中间厚、边缘薄中间厚、边缘薄(2)(2)中间薄、边缘厚中间薄、边缘厚2.2.结合下图思考结合下图思考:(1)(1)什么是主光轴什么是主光轴?(2)(2)什么是光心什么是光心?参考答案：参考答案

4、：(1)(1)主光轴就是通过两个球心的直线。主光轴就是通过两个球心的直线。(2)(2)光心是薄透镜的中心光心是薄透镜的中心O O。3.3.晓哲同学认为晓哲同学认为:玻璃砖是透明的玻璃砖是透明的,那玻璃砖也应该是透镜。你那玻璃砖也应该是透镜。你认为她这种观点对吗认为她这种观点对吗?请说明理由。请说明理由。提示：提示：透镜是透明体透镜是透明体,但这个透明体的两个面都是球面的一部但这个透明体的两个面都是球面的一部分分,或一个面是球面的一部分或一个面是球面的一部分,才是透镜才是透镜,而玻璃砖的两个面都而玻璃砖的两个面都是平面是平面,所以不是透镜。所以不是透镜。参考答案：参考答案：不对。因为玻璃砖的两个

5、面都是平面不对。因为玻璃砖的两个面都是平面,而透镜的两而透镜的两个面中必须至少有一个面是曲面。因此个面中必须至少有一个面是曲面。因此,玻璃砖不是透镜。玻璃砖不是透镜。探究探究2 2 透镜对光的作用透镜对光的作用结合结合“体验体验”及下图及下图,思考以下问题思考以下问题:1.1.如图甲所示如图甲所示,让平行于透镜主光轴的光束射向凸透镜让平行于透镜主光轴的光束射向凸透镜,观察光观察光束通过透镜后的情况束通过透镜后的情况,可得出可得出:凸透镜对光有凸透镜对光有作用。作用。提示：提示：由图甲可知由图甲可知,平行于主光轴的光束经凸透镜后平行于主光轴的光束经凸透镜后,偏向透镜偏向透镜主光轴主光轴,会聚于主

6、光轴上一点后又继续向前传播会聚于主光轴上一点后又继续向前传播,即通过凸透镜即通过凸透镜的光线相对于凸透镜前面的光线会向透镜主光轴的光线相对于凸透镜前面的光线会向透镜主光轴“靠拢靠拢”一些一些,故可得出故可得出:凸透镜对光有会聚作用。凸透镜对光有会聚作用。参考答案：参考答案：会聚会聚2.2.如图乙所示如图乙所示,让平行于透镜主光轴的光束射向凹透镜让平行于透镜主光轴的光束射向凹透镜,观察光观察光通过透镜后的情况通过透镜后的情况,可得出可得出:凹透镜对光有凹透镜对光有作用。作用。提示：提示：由图乙可知由图乙可知,平行于主光轴的光束经凹透镜后平行于主光轴的光束经凹透镜后,光束偏离光束偏离透镜主光轴透镜

7、主光轴,即通过凹透镜的光线相对于凹透镜前面的光线会即通过凹透镜的光线相对于凹透镜前面的光线会“远离远离”透镜主光轴一些透镜主光轴一些,故可得出故可得出:凹透镜对光有发散作用。凹透镜对光有发散作用。参考答案：参考答案：发散发散3.3.观察实验中观察实验中,如图甲、乙现象中通过透镜光心的光传播有什如图甲、乙现象中通过透镜光心的光传播有什么特点么特点?提示：提示：观察图甲、乙可看出通过光心的光的传播方向没有改变观察图甲、乙可看出通过光心的光的传播方向没有改变,没有发生偏折。没有发生偏折。参考答案：参考答案：光的传播方向不变。光的传播方向不变。探究探究3 3 焦点和焦距焦点和焦距1.1.如图为一束平行

8、于主光轴的光射向凸透镜的光路图如图为一束平行于主光轴的光射向凸透镜的光路图,在横线在横线处填上主光轴、光心、焦点、焦距。处填上主光轴、光心、焦点、焦距。提示：提示：主光轴是指通过两个球面球心的直线主光轴是指通过两个球面球心的直线;光心在透镜的中光心在透镜的中心心,即图中即图中O O点点;焦点是指跟主光轴平行的光线经过凸透镜后会焦点是指跟主光轴平行的光线经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点聚在主光轴上的一点,即图中即图中F F点点;焦距是指焦点到凸透镜光心焦距是指焦点到凸透镜光心的距离。的距离。参考答案：参考答案：2.2.如图为一束平行于主光轴的光射向凹透镜的光路图如图为一束平行于主光轴的光射向凹透

9、镜的光路图,请在横请在横线处填上主光轴、光心、焦点、焦距。线处填上主光轴、光心、焦点、焦距。参考答案：参考答案：3.3.如何粗略测量凸透镜的焦距如何粗略测量凸透镜的焦距?参考答案：参考答案：把一只凸透镜正对着太阳光把一只凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它再把一张白纸放在它的另一侧的另一侧,调整凸透镜与纸的距离调整凸透镜与纸的距离,直到在白纸上观察到一个小直到在白纸上观察到一个小亮点亮点,用刻度尺测量凸透镜光心到小亮点的距离用刻度尺测量凸透镜光心到小亮点的距离,即为凸透镜的即为凸透镜的焦距。焦距。4.4.结合光通过凸透镜的光路图结合光通过凸透镜的光路图,当换用焦距更小的凸透镜时当换用焦距更小

10、的凸透镜时,光光的会聚能力如何变化的会聚能力如何变化?为什么为什么?对于凹透镜来说对于凹透镜来说,发散能力如何发散能力如何变化变化?参考答案：参考答案：变强根据平行于主光轴的光线过焦点变强根据平行于主光轴的光线过焦点,同一平行同一平行光束射向凸透镜光束射向凸透镜,相对应的折射光线更靠近了主光轴相对应的折射光线更靠近了主光轴,故会聚能故会聚能力更强。变强。力更强。变强。【拓展延伸拓展延伸】1.1.凸透镜对光线有会聚作用凸透镜对光线有会聚作用,是指光束相对于不发生折射的光是指光束相对于不发生折射的光束更集中一点束更集中一点,也就是说折射后的光的传播范围比不发生折射也就是说折射后的光的传播范围比不发

11、生折射的光的传播范围小。不要简单地认为经过凸透镜的光束必定会的光的传播范围小。不要简单地认为经过凸透镜的光束必定会聚于一点。如图聚于一点。如图:2.2.凹透镜对光线有发散作用凹透镜对光线有发散作用,是指经凹透镜射出的光线相对于是指经凹透镜射出的光线相对于入射光线更入射光线更“远离远离”主光轴一些主光轴一些,不能将发散作用理解为不能不能将发散作用理解为不能会聚于一点。如图会聚于一点。如图:一、透镜一、透镜1.1.定义定义:两个面都是两个面都是_的一部分的一部分,或一个面是或一个面是_的一部分的一部分,另一个面是另一个面是_的透明体。的透明体。2.2.分类分类:种种类类形状形状应用应用凸凸透透镜镜

12、中间中间_、边缘、边缘_凹凹透透镜镜中间中间_、边缘、边缘_球面球面球面球面平面平面厚厚薄薄放大镜放大镜薄薄厚厚近视眼镜近视眼镜3.3.各物理量各物理量:(1)(1)主光轴主光轴:通过通过_的直线的直线,简称主轴。简称主轴。(2)(2)光心光心:透镜的中心。通过此点的光线传播方向透镜的中心。通过此点的光线传播方向_。4.4.透镜对光的作用透镜对光的作用:(1)(1)凸透镜对光有凸透镜对光有_作用作用;(2)(2)凹透镜对光有凹透镜对光有_作用。作用。两个球心两个球心不变不变会聚会聚发散发散二、焦点和焦距二、焦点和焦距1.1.透镜的焦点和焦距透镜的焦点和焦距:类型类型凸透镜凸透镜凹透镜凹透镜图形

13、图形焦点焦点平行于主光轴的光经凸透平行于主光轴的光经凸透镜折射后在主光轴上镜折射后在主光轴上_的点的点,如图中如图中F F平行于主光轴的光经凹透镜后平行于主光轴的光经凹透镜后变得发散变得发散,这些发散光线的这些发散光线的_在主光轴上相交的点在主光轴上相交的点,如如图中图中F F。凹透镜的焦点是虚焦点。凹透镜的焦点是虚焦点焦距焦距_到透镜到透镜_的距离的距离,如图中如图中f f2.2.特点特点:透镜的焦距透镜的焦距_,_,对光的会聚或发散作用越明显。对光的会聚或发散作用越明显。会聚会聚反向反向延长线延长线焦点焦点光心光心越小越小考点考点 透镜的三条特殊光线透镜的三条特殊光线【典例典例】(2013

14、(2013长春中考长春中考)如图所示如图所示,画出经过凸透镜折射后画出经过凸透镜折射后的光线。的光线。【思路导引思路导引】【精讲精析精讲精析】本题考查凸透镜的特殊光线的作图。入射光线本题考查凸透镜的特殊光线的作图。入射光线a a平行于主光轴平行于主光轴,所以经过凸透镜折射后所以经过凸透镜折射后,折射光线过焦点。入射折射光线过焦点。入射光线光线b b过光心过光心,所以经过凸透镜所以经过凸透镜,其传播方向不变。其传播方向不变。答案：答案：如图所示如图所示【方法归纳方法归纳】(1)(1)已知入已知入(折折)射光线射光线,作折作折(入入)射光线。射光线。(2)(2)透镜三条特殊光线的折射规律。透镜三条

15、特殊光线的折射规律。1.1.如图所示的两个透镜如图所示的两个透镜()()A.A.都是向右凸出的都是向右凸出的,都是凸透镜都是凸透镜B.B.都是向右凹进的都是向右凹进的,都是凹透镜都是凹透镜C.C.甲是凸透镜甲是凸透镜,乙是凹透镜乙是凹透镜D.D.乙是凸透镜乙是凸透镜,甲是凹透镜甲是凹透镜【解析解析】选选C C。本题考查透镜种类的判定。凸透镜是指中间厚、。本题考查透镜种类的判定。凸透镜是指中间厚、边缘薄的透镜。凹透镜是指中间薄、边缘厚的透镜。不能只根边缘薄的透镜。凹透镜是指中间薄、边缘厚的透镜。不能只根据一面是凸面还是凹面来判断是凸透镜还是凹透镜。据一面是凸面还是凹面来判断是凸透镜还是凹透镜。2

16、.2.如图所示是几种光学器材的示意图如图所示是几种光学器材的示意图,其中能对光线起发散作其中能对光线起发散作用的是用的是()()【解析解析】选选D D。本题考查透镜对光的作用。凸透镜对光线有会。本题考查透镜对光的作用。凸透镜对光线有会聚作用聚作用,凹透镜对光线有发散作用凹透镜对光线有发散作用,只有只有D D图中的透镜属于凹透图中的透镜属于凹透镜镜,所以应当选所以应当选D D。3.3.小华在一家汽车美容店门前看到如图所示的小华在一家汽车美容店门前看到如图所示的“小贴士小贴士”,对对此较为合理的解释是此较为合理的解释是()()A.A.水滴相当于平面镜水滴相当于平面镜,车漆发生反射而失去光泽车漆发生

17、反射而失去光泽B.B.水滴相当于凸透镜水滴相当于凸透镜,使光聚在车身局部产生高温使光聚在车身局部产生高温C.C.水滴相当于凹透镜水滴相当于凹透镜,使光聚在车身局部产生高温使光聚在车身局部产生高温D.D.水滴相当于凹面镜水滴相当于凹面镜,使光聚在车身局部产生高温使光聚在车身局部产生高温【解析解析】选选B B。水滴为凸形。水滴为凸形,相当于凸透镜相当于凸透镜,它对光具有会聚作它对光具有会聚作用用,使透过它的太阳光会聚在一起使透过它的太阳光会聚在一起,在车身局部产生高温在车身局部产生高温,时间时间一久会导致车漆失去光泽。一久会导致车漆失去光泽。4.4.一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示一种手电筒上所

18、用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜玻璃制成的凸透镜,为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光光,应把灯丝放在应把灯丝放在()()A.A.焦点处焦点处 B.B.焦点以内焦点以内C.C.焦点以外焦点以外 D.D.任意位置任意位置【解析解析】选选A A。此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象。此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象,将将物理知识应用到现实生活中物理知识应用到现实生活中,激发了学生的学习兴趣。根据凸激发了学生的学习兴趣。根据凸透镜对光的会聚作用透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知结合光路的可逆性可知,从焦点发出的

19、光从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选所以选A A。5.(20135.(2013河北中考河北中考)如图是小明设计的探究燃烧条件的实验。如图是小明设计的探究燃烧条件的实验。凸透镜对光有凸透镜对光有作用。作用。【解析解析】本题考查凸透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚本题考查凸透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用作用,光线通过凸透镜会聚于一点光线通过凸透镜会聚于一点,这个点就是焦点。这个点就是焦点。答案：答案：会聚会聚6.(20136.(2013贵港中考贵港中考)请在图中的虚线框内画出适当类型的请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。透镜。【解析解析】本

20、题考查透镜对光的作用。由题图可以看出本题考查透镜对光的作用。由题图可以看出,入射光入射光线为平行于主光轴的光线线为平行于主光轴的光线,经透镜折射后成为了经过焦点的光经透镜折射后成为了经过焦点的光线线,比原来会聚了比原来会聚了,故为凸透镜。故为凸透镜。答案：答案：7.7.请在图中画出入射光线对应的折射光线。请在图中画出入射光线对应的折射光线。【解析解析】本题考查凸透镜光路作图。通过凸透镜焦点入射的光本题考查凸透镜光路作图。通过凸透镜焦点入射的光线线,经过透镜后经过透镜后,折射光线与主光轴平行。折射光线与主光轴平行。答案：答案：如图所示如图所示8.(20138.(2013咸宁中考咸宁中考)如图所示

21、如图所示,两条入射光线两条入射光线(或延长线或延长线)分分别过凹透镜的光心别过凹透镜的光心O O和焦点和焦点F,F,分别画出经过凹透镜折射后的分别画出经过凹透镜折射后的光线。光线。【解析解析】本题考查光的折射及凹透镜对光的作用。凹透镜的三本题考查光的折射及凹透镜对光的作用。凹透镜的三条特殊光线为条特殊光线为(1)(1)经过光心的光线传播方向不变经过光心的光线传播方向不变;(2);(2)经过虚焦经过虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴;(3);(3)平行于主光轴的光平行于主光轴的光线经凹透镜折射后线经凹透镜折射后,其反向延长线经过虚焦点。其反向延长线经过虚焦点

22、。答案：答案：如图所示如图所示9.9.将一个大烧杯倒扣在桌面上将一个大烧杯倒扣在桌面上,里边充以烟雾里边充以烟雾,用手电筒通过杯用手电筒通过杯底自上而下照射底自上而下照射,调节手电筒的聚光圈调节手电筒的聚光圈,使通过烟雾的光成粗细使通过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束均匀的柱形光束(图甲图甲):):(1)(1)烧杯底上放一个凸透镜烧杯底上放一个凸透镜,观察到的现象如图乙所示观察到的现象如图乙所示,说明凸说明凸透镜对光有透镜对光有作用。作用。(2)(2)烧杯底上放一个凹透镜烧杯底上放一个凹透镜,观察到的现象如图丙所示观察到的现象如图丙所示,说明凹说明凹透镜对光有透镜对光有作用。作用。【解析解析】本题

23、考查透镜对光的作用。本题考查透镜对光的作用。(1)(1)比较甲、乙两图可知比较甲、乙两图可知,甲图中手电筒的聚光圈通过烧杯底自上而下照射甲图中手电筒的聚光圈通过烧杯底自上而下照射,光成粗细均光成粗细均匀的柱形光束匀的柱形光束,乙图中柱形光束在杯中会聚了乙图中柱形光束在杯中会聚了,因为乙图中杯底因为乙图中杯底放了一个凸透镜放了一个凸透镜,说明凸透镜对光有会聚作用。说明凸透镜对光有会聚作用。(2)(2)比较甲、丙两图可知比较甲、丙两图可知,丙图中柱形光束发散了丙图中柱形光束发散了,丙图中杯底丙图中杯底上放了一个凹透镜上放了一个凹透镜,说明凹透镜对光有发散作用。说明凹透镜对光有发散作用。答案：答案：(1)(1)会聚会聚(2)(2)发散发散 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里如图所示如图所示,画出两条光线通过凹透镜后的光线。画出两条光线通过凹透镜后的光线。【学生自答学生自答】或或 【教师点评教师点评】错误错误:平行于主光轴的光线通过透镜后折射光线错误平行于主光轴的光线通过透镜后折射光线错误:折射光折射光线的反向延长线应经过入射侧的虚焦点线的反向延长线应经过入射侧的虚焦点;正确。正确。【正确作图正确作图】