初中苏科版4.2 透镜试讲课ppt课件

这是一份初中苏科版4.2 透镜试讲课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了导入新课，PART，初识透镜，焦点与焦距，会聚和发散的奥秘，课堂总结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在________________；折射光线和入射光线分别位于法线_______。入射角增大（或减小）时，折射角也随之______（或减小）。光垂直于介质表面入射时，折射角等于______。
在生活中，常看见一些用玻璃制作的与“镜”有关的用品，让我们认识下。
这些“镜”有一个共同的特点：都是玻璃制作的，且能透光，在物理上叫做透镜。
透镜有什么重要的性质？一起探究学习。
1. 透镜（lens） 通常用玻璃制作而成，它们的两个表面至少有一个表面是球面的一部分，叫做透镜。 透镜分为凸透镜和凹透镜两类。
①凸透镜（cnvex lens）： 中间比边缘厚的叫作凸透镜。
②凹透镜（cncave lens）：中间比边缘薄的叫作凹透镜。
仔细观察图甲和图乙中的透镜，有什么特征？
通过_____透镜，所看到的物体的像是放大的。
通过_____透镜，所看到的物体的像是缩小的。
如图所示，分别通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距书较近），你会发现：
一束平行光，（如太阳光）通过凸透镜，将会发生什么现象？如果是通过凹透镜，将会发生什么现象？
在图中画出你的猜想。试一试，你的猜想对吗？
凹透镜对光有______作用，所以凹透镜又叫发散透镜。
凸透镜对光有______作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。
把一只凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整凸透镜与纸的距离，观察有什么变化？
在纸上出现一个很小、很亮的光斑。
光斑处的温度很高如果长时间照射，纸会被烤焦。这个现象提示我们：凸透镜能把光会聚起来。
早在我国西汉(前206～公元25年)《淮南万毕术》中就有关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”人们常说“水火不相容”，用冰取火，怎样可以做到呢？
视频讲解——《凸透镜对光的作用》
视频讲解——《凹透镜对光发散的作用》
试设计几种简易的方法，辨别透镜是凸透镜还是凹透镜？
从透镜的结构特征着眼，通过比较透镜中央和边缘的厚薄加以辨别（“摸”的方法）.
从透镜的成像特点着眼，通过观察透镜的成像情况（放大的像还是缩小的像）加以辨别（“看的方法”）.
凸透镜和凹透镜对光线的作用不同。将透镜正对太阳光（平行光），若能得到一个最小、最亮的光斑则为凸透镜，不能得到的是凹透镜。
用凸透镜和凹透镜看字，晃动透镜，看到像的移动方向与镜片方向相反的是凸透镜，看到像的移动方向与镜片方向相同的是凹透镜（将透镜靠近书本上的字晃动透镜，若字的晃动方向和透镜相反则为凸透镜，相同则为凹透镜）
用你所设计的方法辨别近视眼镜和远视眼镜的镜片，它们分别是凸透镜还是凹透镜？
答案：近视眼镜的镜片是凹透镜；远视眼镜的镜片是凸透镜.
①对同学们提出的方法中，你认为哪一种方法好？
②如图所示是生活中常见的放大镜，它是凸透镜还是凹透镜？
二、小结：辨别凸透镜与凹透镜的方法
三、初识凸透镜与凹透镜小结
凸透镜（会聚透镜）对光有会聚作用；凹透镜（发散透镜）对光有发散作用。
通过凸透镜，所看到的物体的像是放大的；通过凹透镜，所看到的物体的像是缩小的。
3. 辨别凸透镜与凹透镜的方法：“摸一摸”、“看一看”、“照一照”、“晃一晃”等。
【例题1】辨别凸透镜和凹透镜的方法一般有如下三种：①看透镜的形状：如甲图中凸透镜有_______________。②透过透镜看字：如乙图中____（选填“a”或“b”）是凹透镜。③看透镜对光线的作用：如丙图中_____（选填“a”或“b”）是凸透镜。
　（1）（4）（5）　
②由图知，a是正立、缩小的像，是凹透镜；b是正立、放大的像，为凸透镜；③凸透镜对光有会聚作用，由图可知，a的光线会聚了，为凸透镜；b的光线发散了，是凹透镜。
2. 主光轴：把通过光心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴。
1. 光心：一般把透镜的中心称为光心。
一、透镜的光心和主光轴
二、凸透镜的焦点和焦距
1. 焦点（fcus）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫作焦点，用 F 表示。
2. 焦距（fcal length）焦点到光心的距离叫作焦距，用 f 表示。
3. 凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2 ，这两个焦点关于光心对称，两侧的两个焦距 f 相等。
4. 透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越短，对光的会聚作用越强。
如图所示，乙凸透镜的焦距小，对光会聚作用强。
把折射光线反向延长看一看
折射光线好像从点F射出的
1. 焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线交于主光轴上一点，叫虚焦点F 。2. 焦距：凹透镜的焦点到光心的距离叫焦距，用f 表示。
三、凹透镜的焦点和焦距
虚焦点不是实际光线的会聚点
4. 凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱， f 越小，对光的发散能力越强。
3. 凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。
视频讲解——《透镜的焦点和焦距》
同学们知道太阳光是向四周射出的发散光，但由于太阳距离地球十分遥远，所以可认为太阳射到地球的光可以看成是平行光。给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距？
拿凸透镜正对着太阳，太阳光通过凸透镜照到白纸上，慢慢调整白纸到凸透镜的距离，直到白纸上的光斑最小最亮为止，用刻度尺量出白纸到凸透镜的距离就是焦距。
【例题2】如图所示，小明手持凸透镜正对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，在该光斑处能将火柴点燃，则该光斑所处的位置就是透镜的______，该光斑到透镜中心的距离叫_______，该实验还表明：凸透镜能够对光有________作用。
太阳光在白纸上最小最亮的光斑，就是透镜的焦点，该光斑到透镜中心的距离叫焦距。
四、透镜的三条特殊光线
③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于_______
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过_______
①通过光心的光线传播方向______
1、凸透镜的三条特殊光线
视频欣赏——《凸透镜的三条特殊光线》
2. 凹透镜的三条特殊光线
③对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经折射后平行于______
②平行于主光轴的光线经凹透镜后发散光线的反向延长线通过_______
①通过光心的光线传播方向_________
视频欣赏——《凹透镜的三条特殊光线》
【例题3】如图所示，补全两条折射光线的入射光线，并标出A'的物点A。
折射光线过焦点，则入射光线与主光轴平行；折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点，两条入射光线的交点即为物点A，如右图所示。
凹透镜为什么能使光线发散呢 ？
凸透镜为什么能使光线会聚?
1. 通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后，出射光向三棱镜的底面偏折。
如图所示，一束光斜射入三棱镜的一边，出射光将沿什么方向偏折?
2. 如图所示，把两个三棱镜按两种方式组合在一起，当平行光通过它们后，出射光会出现会聚和发散两种不同的情况。
3. 如果将凸透镜和凹透镜按如图所示的方式分割，我们就会发现，其实两种透镜都可以看成是由一些形状相似的棱镜组成的，只是他们组合的方式不同而已。
平行光通过凸透镜后将会聚于某一点
平行光通过凹透镜后将会发散开来
通过分析我们还可以看出这样的规律：不管什么透镜，光通过它折射后，总是向透镜较____(填“厚”或“薄”)的那边偏折；厚度越大，偏折越____，透镜的焦距越____。
【例题4】凸透镜和凹透镜都可以近似看成玻璃三棱镜和玻璃块的组合，如图所示。请你结合光路图说明平行光通过凸透镜后会聚和通过凹透镜后发散的道理：光线通过透镜两侧面发生两次________造成的。
主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴
凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用
凸透镜：中间比边缘厚的叫作凸透镜（也叫会聚透镜）
凹透镜：中间比边缘薄的叫作凹透镜（也叫发散透镜）
光心：一般把透镜的中心称为光心
焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点， 这个点叫作焦点，用F表示。
焦距：焦点到光心的距离叫作焦距，用f 表示。
WHAT • WHY • WOW
1. 如图所示，用铁丝绕成一个内径约4mm的圆环，将圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如一个透镜。试用一种简易的方法辨别它是凸透镜还是凹透镜。轻轻甩去少量的水（保持水膜完好），结果又会怎样？
辨别“水膜透镜”类型的较好办法是：通过水膜透镜观察近处的物体（如书上的字），从而由成像情况加以辨别。由于圆环大小及操作上的差异，水膜透镜既可能是凸透镜，也可能是凹透镜。
（2）通过实验检验你的猜想。（3）比较图4-13和图4-19所示的实验，你有什么新发现？
（1）经凸透镜后将成为平行光束。 （2）提示：通常情况下，平行光束难以直接观察，该实验设计可借助比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断是否是平行光线。
2. （1）把小电灯放在凸透镜的焦点处，小电灯发出的光通过凸透镜后会怎样？在图中画出你的猜想。
（3）提示：比较图4-13与图4-19，发现光路可逆。
3. 通过放大镜观察近处的物体时，若适当增大放大镜与物体间的距离，你看到的像是增大还是缩小？若继续增大放大镜与物体间的距离，你看到的像将怎样变化？
当放大镜与物体间距离逐渐增大时，观察到像的变化情况大致是：先是正立、放大的像，该像随物距增大而增大；再是倒立、放大的像；然后是倒立、缩小的像。设置本习题的意图之一是为探究凸透镜成像规律做适当铺垫。
①你认为小华的推断对吗？ ②请设计一个简易的实验，检验小华的推断是否正确。
①错误。太阳光经凸透镜折射可以在a 、b两处形成两个同样大小的光斑，一个在焦点以内，一个在焦点以外。
4 . 在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示。
当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l 。小华推断，凸透镜的焦距f 一定大于l。
②调节图中纸与凸透镜的距离，找到一个最小、最亮的光斑，然后向凸透镜移近一小段距离，再远离凸透镜移动相同的一小段距离，会发现两个相同大小的光斑。
1．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中属于凸透镜的是________________；属于凹透镜的是_________。
2．请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线。
平行于主光轴的光经凸透镜折射后通过焦点，通过光心的光传播方向不改变。
3．如图所示，完成图中光路。
对着虚焦点入射的光经凹透镜后与主光轴平行；通过光心的光传播方向不改变。
4.下面两图是光线经过透镜后的光路图。请选择合适的透镜填入方框内。
5. 关于凸透镜对光线的作用，以下说法正确的是（ ）A．平行射向凸透镜的一束光，经折射一定交于凸透镜的焦点上B．经过凸透镜会聚的光线一定交于一点C．凸透镜只能使平行于主轴的光线会聚D．过凸透镜光心的光线，一定不改变传播方向
过凸透镜光心的光线，一定不改变传播方向。
6. 要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ ） A. 凸透镜前任意位置 B. 凸透镜的焦点上 C. 凹透镜前任意位置 　　 D. 凹透镜的焦点上
因为凸透镜可使平行于主光轴的光会聚于焦点，根据光路的可逆性，把小灯泡放在凸透镜的焦点上，小灯泡发出的光通过凸透镜折射后会形成平行光。
7. 如图，让一束平行于主光轴的光线经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。下列说法错误的是 （ ）
A. 凸透镜的特点是中间厚、边缘薄 B. 凸透镜有虚焦点C. 凸透镜对光有会聚作用 D. 该凸透镜的焦距15cm
凸透镜的特点是中间厚、边缘薄；凸透镜有两个焦点；凸透镜对光有会聚作用；该凸透镜的焦距15cm。
8. 如图甲、乙所示实线框内各放置了一个透镜，两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（ ）
A．甲是凹透镜，乙是凸透镜 B．甲、乙都是凸透镜C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲、乙都是凹透镜
甲图中，光经过透镜后与原来的方向比较是发散的，所以是凹透镜。乙图中，光经过透镜后与原来的方向比较是会聚的，所以是凸透镜。 光线会聚或发散，应该与入射光线的方向比较。
9．小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，他注意到让凸透镜正对太阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距（ ）A．一定小于L B．一定大于L C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L
凸透镜正对太阳光，在纸片上最小的光斑就是焦点，此时光斑到凸透镜中心的距离就是焦距；如果光斑并不是最小时，那么凸透镜的实际焦距可能小于L、也可能大于L。
10．如图，一塑料薄膜制成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水照射到干草上，下列讨论正确的是（ ）A．薄膜上的积水形成一个大的凸透镜。如果其焦点恰好落在干草处，干草有可能被点燃B．透镜都是固定物质构成的，液体不能起凸透镜的作用C．起凸透镜作用的应是塑料薄膜D．水和塑料薄膜共同起凹透镜作用
薄膜上的积水相当于一个大的凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，如果其焦点恰好落在干草处，干草有可能被点燃。