初中物理北师大版（2024）八年级上册（2024）第一节 透镜优秀教学ppt课件

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认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点和焦距。通过观察，认识凸透镜对光起会聚作用和凹透镜对光起发散作用。能初步领略透镜对光的神奇作用，激发学生的求知欲望，培养学生的探索精神。
人们在认识自然、探索自然界各种规律的过程中获得了很多光学知识，利用这些知识，人们发明了很多光学仪器。这些光学仪器又成为我们进一步观察和探索自然的重要工具。你能说出生活中有哪些光学仪器吗?它们的工作原理是什么呢？
这节课，我们一起来学习它们的工作原理。
我国西汉时期《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以理吗?艾承其影，则火生。”这是我国古人对光的利用。
像放大镜、摄像机的镜头、眼镜和监控摄像头等，这些物品的核心部件都是由透明的材料制成的，这些透明材料，常用玻璃、树脂等制成，在物理学中称为透镜。透镜是现代人对光的加以利用。
（2）凹透镜：中间薄边缘厚透镜
（1）凸透镜：中间厚边缘薄的透镜
【特别说明】透镜不一定是用玻璃制成的，用水晶、树脂也可以制作透镜。
2. 透镜的主轴和光心
（1）主轴：通过两个球心的直线叫做主光轴（简称光轴）。（2）光心 若透镜的厚度比球面的半径小得多，这种透镜称为薄透镜。薄透镜的中心O 点叫作透镜的光心。
（3）凹透镜的主光轴和光心
【特别说明】每个透镜有且只有一个主轴和光心
实验探究：透镜对光的作用（1）凸透镜对光的作用实验操作：让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
实验现象：与主光轴平行的光经凸透镜后会聚于一点。实验结论：凸透镜对光有会聚作用（也叫会聚透镜）
凸透镜对非平行光线也起会聚作用
凸透镜使光线会聚，是相对入射光线而言的。凸透镜对光线的会聚作用是指把入射光线会聚了，其折射光线比入射光线更靠拢主光轴。
（2）凹透镜对光的发散作用实验操作：让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
实验现象：与主光轴平行的光经凹透镜后向外发散。实验结论：凹透镜对光有发散作用（也叫发散透镜）
凹透镜对非平行光线也起发散作用
凹透镜使光线发散，是相对入射光线而言的。凹透镜对光线的发散作用是指把入射光线发散了，其折射光线比入射光线更远离主光轴。
【例1】西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成           透镜；这种透镜对光有           （选填“会聚”或“发散”）作用。
【例2】如图所示，一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，如图所示，其中           属于凸透镜，           对光线有发散作用。
【例3】一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒通过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使通过烟雾的光形成粗细均匀的柱形光束，如图甲所示。
(1)烧杯内充以烟雾，是利用了烟尘微粒对光的        来显示光通过的路径的。(2)烧杯底部放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，说明凸透镜对光有        作用。(3)烧杯底部放一个凹透镜，观察到的现象如图丙所示，说明凹透镜对光有       作用。
2.焦点与焦距（1）凸透镜的焦点和焦距（a）焦点 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，用F 表示。（b）焦距 焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用f 表示。
（c）凸透镜的两个焦点和焦距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。
（d）凸透镜焦距的意义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，甲凸透镜的焦距小，对光的会聚作用强。
（e）粗测凸透镜焦距的方法
太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看做平行光。想一想，怎样利用阳光测量凸透镜的焦距。找几个不同规格的凸透镜，试着测量它们的焦距。
太阳光聚焦法：把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，用刻度尺测量焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距。
（2）凹透镜的焦点和焦距
把折射光线反向延长看一看
折射光线好像从点F射出的
（a）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，它不是实际光线的会聚点，叫做焦点F 。（b）焦距：凹透镜的焦点到光心的距离叫焦距，用 f 表示。
（c）凹透镜有两个焦点，关于光心对称。（d）凹透镜焦距的意义凹透镜焦距 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。
【典例4】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，该光斑所处位置就是透镜的 ，该光斑到透镜中心的距离叫_______，经过________的光不改变方向。
【例5】如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取下透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到 （选填“会聚”或“发散”）作用，由此说明，能将光线会聚于一点的透镜 （选填“一定”或“不一定”）是凸透镜。
【详解】[1]一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光线会聚在B点，则说明该透镜起到发散作用为凹透镜。[2]根据上述现象可知，能将光线会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
1.凸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主光轴
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点
视频讲解——《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凹透镜后平行于主光轴
（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虚焦点
视频讲解——《凹透镜的三条特殊光线》
【例5】完成图中的凸透镜、凹透镜作图.
平行于凸透镜的主轴的光，通过主轴上的F点会聚，F即为焦点
焦点到光心的距离，用f表示
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F，F即为焦点。
焦点到凹透镜光心间的距离
1．透镜在生活中很常见，下列透镜属于凸透镜的是（　　）
2. 公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子D．“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光
3. 如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（　　）
A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线C．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 D．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2， 则f1>f2
4. 在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（　　）
5. 我市的松山湖公园以环境优美而景胜一方，河边柳垂，在游玩时，请不要随意丢弃透明饮料瓶，因为透明饮料瓶内进入水后，相当于一个凸透镜，对光有        （选填“会聚”或“发散”） 作用，容易造成火灾； 树叶下的圆形光斑是太阳的          （选填“实”或“虚”） 像。
6. 如图所示，请画出光源S发出的三条光线通过凸透镜后的折射光线。