第六章 光的折射透镜.docx
- 文档编号:13725947
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:322.72KB
第六章 光的折射透镜.docx
《第六章 光的折射透镜.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第六章 光的折射透镜.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第六章光的折射透镜
第六章光的折射透镜
第一节透镜
【目标】
(1)知道什么是凸透镜和凹透镜;
(2)知道透镜的主轴、光心、焦点、焦距;
(3)知道凸透镜和凹透镜对光线的作用。
【重点】透镜的主轴、光心、焦点、焦距;凸透镜和凹透镜对光线的作用。
【难点】理解凸透镜和凹透镜对光线的作用。
【要点1】认识透镜
〖活动1〗观察课本的图4-11,图中列出的6种透镜在结构上有什么不同?
按结构分类。
〖总结〗
1.凸透镜,特点是
2.凹透镜,特点是
【要点2】辨别凸透镜和凹透镜
〖活动1〗分别通过凸透镜和凹透镜近看书上的字:
现象:
通过凸透镜,看到的字是:
;
通过凹透镜,看到的字是:
。
〖活动2〗分别让平行光通过凸透镜和凹透镜:
现象:
平行光通过凸透镜,将:
;
平行光通过凹透镜,将:
。
〖活动3〗分别用凸透镜和凹透镜近看书上的字,然后微微晃动:
现象:
凸透镜,字晃动方向与凸透镜晃动方向相;
凹透镜,字晃动方向与凸透镜晃动方向相。
【要点3】平行光通过凸透镜和凹透镜后的光路图
(1)作出刚才活动2中看到的光路图
(2)透镜的相关名词:
主光轴:
;
光心O:
,经过光心的光线的传播方向。
③焦点F:
;
凸透镜的焦点由实际光线相交而成,所以称为实焦点,
凹透镜的焦点由折射光线的反向延长线相交而成,所以称为虚焦点
④焦距f:
;
〖总结〗
1.凸透镜对光线具有作用,称为透镜;
2.凹透镜对光线具有作用,称为透镜。
〖思考〗如何测量凸透镜的焦距?
凹透镜焦距又如何测量呢?
【要点4】透镜的奥秘
作图:
三棱镜对光线的折射
〖总结〗
透镜可以看成是由多个组合而成的,由于每个棱镜都会使光线向偏折,所以凸透镜对光线有作用,凹透镜对光线有作用。
【要点5】
如何理解透镜对光线的作用
(1)透镜对光线的会聚和发散作用应由折射光线和入射光线的比较来得出,即
更加靠近主轴---------会聚
折射光线在原入射光线的方向上
更加远离主轴---------发散
(2)焦距越小的透镜,会聚或发散作用越明显。
【自我检测】
1.在图中画出通过透镜的入射光线或折射光线.
2.小明在学习的过程中产生了下面一些想法,请你判断这些想法的对错.
(1)不论是凸透镜还是凹透镜,经过光心的光线方向不改变.()
(2)凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距.()
(3)凸透镜对光有会聚作用,所以通过凸透镜的光线一定相交于一点.()
(4)放在凹透镜焦点上的光源,它发出的光线经过透镜后的折射光线会聚于主光轴.()
3.如图所示,在方框内填入适当的透镜.
4.一块玻璃砖内有一个饼形气泡,如图所示,一束平行光线垂直地通过玻璃砖后将()
A被发散B被会聚C还是平行光D无法判断
第三节探究凸透镜成像的规律
【目标】
(1)探究并知道凸透镜成像的规律。
(2)了解凸透镜成像的应用
【提出问题】凸透镜成的像的虚实、大小、正倒跟物距、像距有什么关系?
【设计实验】光具座、蜡烛、凸透镜(f=cm)、光屏、火柴
【进行实验】
1.把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒。
记下物距u和像距v(此步骤做两次)。
2.把蜡烛向凸透镜移近,使物距在2f和f之间,即f
3.继续移近蜡烛,使物距u 如果不能,试着观察到蜡烛的像,观察一下是实像还是虚像? 并观察像的大小和正倒。 记下物距u和像距v(像距只需估测)(此步骤做两次)。 4.把蜡烛从距凸透镜较远处逐渐移近透镜,同时移动光屏保证屏上的像清晰,注意观察像的大小、正倒以及像距的大小,看有什么规律。 【实验数据】 物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 u>2f u>2f 2f>u>f 2f>u>f u u 【得出结论】分析上表的记录,找出凸透镜成像的规律: 1.像的虚实: 当物体放在_________时,凸透镜成实像,当物体放在_________时,凸透镜成虚像. 2.像的大小: 当物体放在_________时,凸透镜成的像是缩小的实像.当物体放在__________时,凸透镜成的像是放大的实像._______缩小的实像(填“有”或“没有”) 3.像的正倒: 凸透镜所成的像_________正立的实像,___________倒立的虚像.(填“有”或“没有”) 4.当物体逐渐向凸透镜移近时,物体所成的实像逐渐_______,像离凸透镜的距离逐渐_______(填“变大”或“变小”) 口诀: 一倍焦距内外分;两倍焦距内外分;物近(实)像像变。 【实验思考】查看上表的数据,凸透镜成放大的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大? 成缩小的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大? 由此可以得出什么结论? ____________________________________________________________ 【交流与合作】1)将凸透镜的一半用纸挡住,像有何变化? 2)实验进行了一段时间,蜡烛变短,像往移。 3)若无论怎样移动光屏,都无法在光屏上得到像,可能原因是什么? _________________________________________________________ 课外补充: 透镜成像作图法 要求出一个发光点由凸透镜所成的像,只需要求出从这个发光点发出的任意两条光线经凸透镜折射后的交点就可以了,当发光点不在主光轴上时,下面三条特殊光线的折射光线的方向很容易求出: (1)通过凸透镜光心的光线,经过凸透镜后方向不变. (2)跟凸透镜主光轴平行的光线,经过凸透镜折射后通过焦点. (3)通过凸透镜焦点的光线,经过凸透镜折射后跟主光轴平行. 应用这三条光线中的任意两条,就可以求出发光点S的像Sˊ。 试应用上面的方法作出下面物体在不同位置时所成的像: 物体在a处: 物体在b处: 物体在c处: 物体在d处: 你能根据凹透镜对光线的作用,选择三条特殊光线中的任意两条,作出凹透镜所成的像: 第三节凸透镜在日常生活中的应用 一、作为放大镜的应用 原理: 当物体在,凸透镜成的像。 例1老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做( ) A.报与放大镜不动,眼睛离报远些B.报与眼睛不动,放大镜离报远一些 C.报与放大镜不动,眼睛离报近一些D.报与眼睛不动,放大镜离报近一些 解析: 放大镜是凸透镜,由凸透镜成像实验可以看出,当物体在一倍焦距以内的时候,物距越大,像距越大,像也越大。 也可从成像原理得出结论,平行于主轴的光线不变,而随着物体的远离透镜,过光心的光线越来越平缓,所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远,像就越大。 也就是在一倍焦距以内的时候,物体离焦点越近,像越大。 所以答案为B。 例2小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,他可以看到物体的像,下面说法中正确的是( ) A.射入眼中的光一定是由像发出的B.像一定是虚像 C.像一定是倒立的D.像一定是放大的 解析: 放大镜是凸透镜,在手拿凸透镜,并伸直了手臂看远处的物体时,物距远大于两倍焦距,所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。 而人的眼睛在一个手臂以外,所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线,我们看到就好像是从像发出的。 这个像肯定是倒立缩小的实像。 所以答案是C。 而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。 二、作为放映机镜头的应用 原理: 当物体在,凸透镜成的像。 例3在农村放映电影,试镜头时,发现屏上的影像小了一点,应当怎样调整放映机( ) A.放映机离屏远一些,胶片离镜头远一些B.放映机离屏远一些,胶片离镜头近一些 C.放映机离屏近一些,胶片离镜头远一些D.放映机离屏近一些,胶片离镜头近一些 解析: 这是一道凸透镜的应用题,电影放映机镜头(凸透镜)的焦距是不变的,根据凸透镜成像规律,胶片距透镜焦点的距离越近,屏上成的像越大,同时,屏离透镜越远。 凸透镜成像,物体越靠近焦点,成的像越大,此时像离凸透镜越远(实像、虚像都有这个规律)。 反过来,物体离凸透镜越远,成的实像越小,像越靠近焦点。 凹透镜成像,物体体离凹透镜越远,所成的像越小,像越靠近虚焦点。 从上述分析可知,本题的正确选项为B。 三、作为照相机镜头的应用 原理: 当物体在,凸透镜成的像。 例4某同学拍毕业合影后,想拍一张单身像。 摄影师应采取的方法是( ) A.使照相机靠近同学,同时镜头往后缩,离胶片近些 B.使照相机靠近同学,同时镜头往前伸,离胶片远些 C.使照相机远离同学,同时镜头往后缩,离胶片近些 D.使照相机远离同学,同时镜头往前伸,离胶片远些 解析: 照相机镜头相当于一个凸透镜。 镜头后是暗箱,胶片装在暗箱底部,胶片相当于光屏;当拍完合影后,再拍单身像,像要变大。 成像时要使像变大,物距应减小,同时增大像距,即拉长暗箱或使镜头前伸。 从上述分析可知,本题的正确选项为B。 例5用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( ) A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略短一些,得到的像会略小些 C.暗箱应略长一些,得到的像会略大些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些 解析: 根据照相机成像原理,当物距减小时,像距变大,要在胶片上得到物体清晰的像,应将暗箱适当拉长一些,同时,胶片上的像将比原来的像略大一些。 本例中,池底的物体在有水与无水两种情况下,相对于照相机镜头的距离是不同的;由于光的折射作用,池中有水时相当于物距减小了。 根据成像原理可知,正确选项为C。 例6测绘人员绘制地图时,需要在空中的飞机上向地面照相,称为航空摄影,若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为( ) A.10mm之外B.略小于50mmC.略大于50mmD.等于50mm 解析: 航空摄影是指在飞机上向地面拍照,由于物体距离凸透镜非常远,可以看成从无限远处入射的光线,它所成的像应当略大于焦距。 故本题的正确选项为C。 【评注】解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。 而掌握这些规律的最好方法就是画图,因此,同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图,在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的表格,再做这种问题就得心应手了。 四、作为眼镜的应用 例7如图所示,把一副近视眼镜放在凸透镜前,移动光屏,使光屏上得到了一个清晰的像,若取下眼镜,则光屏上的像变模糊了,此时,要想得到清晰的像,则光屏应向_______移动,如果此时在凸透镜前再放一副远视眼镜,要想得到清晰的像,则光屏应向_______移动。 解析: 此题实际考查的是近视眼和远视眼的成因及矫正方法。 近视眼的成因之一是晶状体太厚,来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜上的是一个模糊的光斑。 可以利用凹透镜能使光线发散的特点来矫正。 远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达视网膜了。 我们可以利用凸透镜能使光线会聚的特点来矫正。 从上述分析可知,本题中的答案是: 要想到清晰的像,则光屏应向凸透镜移动,如果此时在凸透镜前再放一副远视眼镜,要想得到清晰的像,则光屏也应向凸透镜移动。 例8老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。 请设计一个粗测老花镜度数的最简单方法。 要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。 解析: (1)晴天把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂直; (2)调整镜片与地面的距离,使地面上的光点(或光斑)最小、最清楚; (3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离,用f表示。 镜片度数D=100/f。 思考: 凹透镜在生活中有什么应用? 反思 第四节眼睛视力的矫正 【目标】 (1)了解眼睛的构造和成像原理 (2)知道眼镜的作用,预防和保护眼睛 【要点1】眼睛的构造 眼睛是一个相当复杂的天然光学仪器,从结构上看,眼球非常类似于照相机. 【要点2】眼睛的工作原理 结合眼睛的构造和照相机的工作原理填写下表【提示】与照相机对比进行说明(补全表格) 眼睛照相机 ①光圈 角膜、晶状体、玻璃体② ③底片(感光底片) 被注: 瞳孔起到了照片机中光圈的作用,当光强时,瞳孔自动缩小;光弱时,瞳孔自动放大.当物体的像呈现在视网膜时,视神经就把视觉信号传送到大脑中. 【要点3】眼球的自动调节 【问题】①正常人的眼睛的“焦距”都小于2cm,而我们平时看物体时,物体到眼球的距离和2cm比较有什么特点? ②由于u>2f,因此在视网膜上所成像的特点是什么? ③照相机在拍摄远近不同的景物时,为了得到清晰的像,需要调节胶片到镜头的距离;而用眼睛看远近不同的物体时,视网膜无法调节到晶状体的距离.这不是与透镜成像规律有矛盾吗? 【重点强化】 ①物距一般都大于. ②成的实像.通过视神经把信号传到了我们的大脑中,人们与生俱来就适应这种感觉,因此人们的感觉好像成了一个正立等大的像. ③当物距变化时,眼睛的睫状肌就会改变晶状体的弯曲程度,达到改变眼睛“焦距”的目的.晶状体变得扁平时,“焦距”最小,能够看清远处的物体;晶状体变得凸起时,“焦距”最大,能够看清近处的物体.在距眼睛处的物体在视网膜上成像最清晰,因此人们把25cm的距离叫做正常眼睛的明视距离. 【要点4】近视眼的形成原因 ①结合生活思考近视眼形成的原因. ②找到近视镜,摸一摸镜片,它们是有什么光学仪器构成的? 能不能分析其中的道理? ③近视眼的矫正: 【要点5】远视眼的形成原因 远视眼的形成原因是什么呢? 远视眼又该如何矫正呢? 【要点6】眼镜的度数=(公式中焦距f必须用m作单位). 【要点7】眼睛的保护 【问题】近视眼的问题在我们中学生中越来越普遍,也得引起了社会更多的关注.因此我国把每年的6月6日定为全国爱眼日.即使有更先进的技术,制造出质量更好的眼镜,也不如我们自已拥有一双健康的眼睛,这就需要我们做好眼睛的保护工作.请介绍一些保护眼睛的常识. 1、人的眼睛像一架照相机,_____相当于照相机的镜头,_____相当于照相机内的胶片。 2、产生近视眼的原因之一是晶状体太厚,来自远处某点的光会聚在视网膜__________,到达视网膜上的是一个模糊的光斑。 可以利用_______镜能使光线__________的特点来矫正。 3、远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达__________了。 我们可以利用_______镜能使光线___________的特点来矫正。 4、正常人眼的明视距离为__cm;要从平面镜中看到自己的脸部,平面镜到人脸的距离最好是____cm。 5、王老师戴着眼镜在办公室正阅读《新教材全解》,这时听到学生的“报告”声,为了看清是哪位学生她摘下眼镜,你认为王老师的眼睛可能是。 A正常B近视C远视D无法判断 第四章光的折射透镜单元复习 知识梳理 一、光的折射 1、定义: 光从一种介质_____入另一种介质时,传播方向_______________;这种现象叫光的折射现象。 2、光的折射定律: 三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆 ⑴_____光线,_____光线和_____在同一平面内。 ⑵_____光线和_____光线分居与_____两侧。 ⑶光从空气_____入水或其他介质中时,折射角_____入射角,属于近法线折射。 光从水中或其他介质_____入空气中时,折射角大于入射角,属于远法线折射。 光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角=0度。 3、应用: 从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的_____,看到的位置比实际位置_____ 练习: ☆池水看起来比实际的_____是因为光从_____斜射向_____时发生折射,折射角大于入射角。 ☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。 这里我们看到的水中的白云是由_____而形成的_____,看到的鱼儿是由是由__________而形成的_____。 二、透镜 1、 名词: 薄透镜: 透镜的厚度远小于球面的半径。 主光轴: 通过两个球面球心的直线。 光心: (O)即薄透镜的中心。 性质: 通过光心的光线_______________。 焦点(F): 凸透镜能使_______________会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。 焦距(f): _____到凸透镜_____的距离。 2、典型光路 3、填表: 名称 又名 眼镜 实物 形状 光学 符号 性质 凸透镜 会聚透镜 老花镜 对光线有会聚作用 凹透镜 发散透镜 近视镜 对光线有发散作用 三、凸透镜成像规律及其应用 1、实验: 实验时点燃蜡烛,使____________________大致在同一高度,目的是: _________________________。 若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有: ①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。 2、实验结论: (凸透镜成像规律) F分虚实,2f大小,实倒虚正, 具体见下表: 物距 像的性质 像距 应用 倒、正 放、缩 虚、实 u>2f 倒立 缩小 实像 f 照相机 f 倒立 放大 实像 v>2f 幻灯机 u 正立 放大 虚象 |v|>u 放大镜 3、对规律的进一步认识: ⑴u=f是________________________________________的分界点。 ⑵u=2f是的分界点。 ⑶当像距大于物距时成_____的实像(或虚像),当像距小于物距时成__________像。 ⑷成实像时: ⑸成虚像时: 四、眼睛和眼镜 1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。 2、近视及远视的矫正: 近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜. 【巩固练习】 一、选择题 1、把凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑.若用此透镜来观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离应() A.大于10cmB.小于10cmC.大于20cmD.在10cm和20cm之间 2、一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是() A.像变大,像距变小B.像变大,像距变大 C.像变小,像距变小D.像变小,像距变大 3、下列光路图中,正确的是() 4、某物体放在凸透镜前30cm处时,能在光屏上得到一个倒立缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是() A.40cmB.30cmC.20cmD.10cm 5、在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的() 6、小明在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像.小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是() A.倒立放大的实像B.正立放大的虚像 C.倒立缩小的实像D.倒立等大的实像 7、下图为小红同学的脸庞外形和大小,通过凸透镜看她的脸庞时,不可能看见的像为下图的() 8.南宋著名诗人辛弃疾的诗句“溪边照影行,天在清溪底。 天上有行云,人在云里行。 ” 中所描写的“天在清溪底”和“人在云里行”两种情景,是光的( ) A.反射现象 B.折射现象 C.反射现象和折射现象 D.折射现象和反射现象 9、常见的视力缺陷有近视和远视.右图是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是() A.远视眼,凸透镜B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜D.近视眼,凹透镜 10.下图中描述的现象属于光的折射的是() 二、填空题 1、班上照集体照时,发现有同学没在取景框中,此时应将照相机________(填"靠近/远离")同学们,并将相机的镜头和底片间的距离________(填"伸长"或"缩短") 2.有下列光学器具的应用: ①照相机、②潜望镜、③幻灯机、④穿衣镜、⑤放大镜、⑥牙医内窥镜、⑦近视眼镜、⑧老花眼镜、⑨汽车后视镜、⑩太阳灶。 属于平面镜的是;属于凸面镜的是;属于凹面镜的是;属于凸透镜的是;属于凹透镜的是。 3、如图在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分,这时他看到的像是__________。 如果在文物上有两条裂纹,其夹角是5度.要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹_____。 放大镜的放大倍数是6倍,则他看到的角是______度。 三、实验探究题 1、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。 如图所示: (1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向调整(选填“上”或“下”); (2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm; (3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、、清晰的实像。 2、在“研究透镜成像规律”的实验中: (1).请你设计一个测量透镜焦距的简易方案,写出实验步骤: (A)__________________________________________________ (B)___________________________. 评估你的实验方案的优缺点: _. (2).若在光具座上进行实验时,手边有焦距为48cm、15cm和4cm的三个凸透镜,你认为选用焦距为______cm的凸透镜进行实验更为恰当.理由是: _____________。 四、作图题。 1、作出下列各图的入射光线(或折射光线),并标出第1、2图的入射角、折射角。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六章 光的折射透镜 第六 折射 透镜