資源簡介

/ 讓教學(xué)更有效 高效備課 | 物理學(xué)科
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 認(rèn)識(shí)透鏡的結(jié)構(gòu)
2. 知道透鏡對光的作用
3. 知道焦點(diǎn)和焦距
4. 能根據(jù)成像的光路圖判斷出所使用的透鏡
【自主學(xué)習(xí)】
一、凸透鏡和凹透鏡
照相機(jī)、投影儀、顯微鏡等光學(xué)儀器都是利用透鏡工作的。眼鏡中的鏡片也是透鏡。如果仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)眼鏡鏡片的中間和邊緣的 不一樣。
遠(yuǎn)視鏡片中間厚、邊緣薄，這樣的鏡片是 ，如圖甲所示；近視鏡片中間薄、邊緣厚，這樣的鏡片是 ，如圖乙所示。一般透鏡的兩個(gè)表面中至少有一個(gè)表面是球面的一部分。
如果透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面的半徑，這種透鏡就叫作薄透鏡。
二、透鏡的結(jié)構(gòu)
如圖所示，通過兩個(gè)球面球心的直線叫作 。主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)叫作透鏡的 。薄透鏡的光心可以認(rèn)為就在透鏡的 。
三、透鏡對光線的作用
凸透鏡對光有 ，凹透鏡對光有 。因此，凸透鏡又叫做 ，凹透鏡又叫做 。凹透鏡入射光線比折射光線更靠近主光軸；凸透鏡入射光線比折射光線更遠(yuǎn)離主光軸
四、焦點(diǎn)和焦距
凸透鏡能使跟主光軸平行的光會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做凸透鏡的 。焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做 。凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)，兩側(cè)的兩個(gè)焦距相等。圖中F表示焦點(diǎn)，f 表示焦距。凸透鏡的焦距越小，透鏡對光的會(huì)聚作用越強(qiáng)。
凹透鏡則是發(fā)散光線的反向延長線的交點(diǎn)為凹透鏡的 （同樣也有兩個(gè)），焦距 f 也是焦點(diǎn)到光心的距離。凹透鏡的焦距越小，透鏡對光的發(fā)散作用越強(qiáng)。
五、透鏡的三條特殊光線
【例1】我國西漢時(shí)期的《淮南萬畢術(shù)》記載:“削冰令圓、舉以向日，以艾承其影，則火生。”這是利用冰透鏡對日聚焦取火的最早記載。如圖所示，假設(shè) F 為冰透鏡的焦點(diǎn)，請你在圖中完成光路。
【例2】一束光通過透鏡的光路如圖所示，哪幅圖是正確的 說明你的理由。
【例3】同種材料制成的甲、乙兩個(gè)凸透鏡的焦距分別為 2cm和 3cm，如圖所示。請?jiān)趫D中畫出平行光分別通過它們之后的光線(畫3條即可)。哪個(gè)凸透鏡使光偏折得更顯著些
【例4】據(jù)新聞報(bào)道，一輛家用轎車在太陽下“自燃”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)是由放在儀表盤上方防滑墊上的瓶裝水引發(fā)的。瓶裝水是怎樣引發(fā)火災(zāi)的 我們在森林中游玩時(shí)應(yīng)該如何處理沒有喝完的瓶裝水
【例5】平行光線經(jīng)如圖所示的中空玻璃磚后將會(huì)（ ）
A．會(huì)聚 B．發(fā)散
C．仍為平行光 D．無法判斷
【例6】如圖凸透鏡與凹透鏡的一個(gè)焦點(diǎn)重合，請根據(jù)入射光線，畫出經(jīng)凸透鏡和凹透鏡折射后的光線。
【課后鞏固
1．小明同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距，方法如圖所示。他注意到讓凸透鏡正對陽光，但沒有仔細(xì)調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離，在紙片上的光斑并不是最小時(shí)，就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L，那么，凸透鏡的實(shí)際焦距（ ）
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
2．炎炎夏日，汽車停在露天車場，若把裝滿水的礦泉水瓶留在車內(nèi)，這是因?yàn)檫@瓶水（　　）
A．相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，會(huì)聚光線
B．相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，發(fā)散光線
C．相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡，會(huì)聚光線
D．相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡，發(fā)散光線
3．在虛線框內(nèi)放置的是透鏡，讓一（兩）束光線通過透鏡折射后出射光線分別如圖所示，其中虛線框內(nèi)放置的一定是凸透鏡的是（　　）
A． B．
C． D．
4．關(guān)于透鏡，下列說法正確的是（ ）
A．凸透鏡對光有會(huì)聚作用，因此通過凸透鏡的光一定會(huì)聚在焦點(diǎn)上
B．凸透鏡和凹透鏡都有焦點(diǎn)，凸透鏡有實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有虛焦點(diǎn)
C．凸透鏡只對平行光有會(huì)聚作用
D．平行于主光軸的光，通過凹透鏡后一定經(jīng)過焦點(diǎn)
5．關(guān)于凸透鏡和凹透鏡，下列說法中正確的是（　　）
A．凸透鏡對光有會(huì)聚作用，焦距越小，對光的折光本領(lǐng)就越強(qiáng)
B．凹透鏡對光有發(fā)散作用，焦距越小，對光的發(fā)散作用就越小
C．凸透鏡和凹透鏡都有兩個(gè)焦點(diǎn)，且都是實(shí)焦點(diǎn)
D．經(jīng)過凸透鏡和凹透鏡光心的光線，其傳播方向會(huì)發(fā)生改變
6．如圖所示，透過表盤上光滑透明凸起部分，能清楚地讀出日期信息，此凸起部分相當(dāng)于（ ）
A．玻璃磚
B．平面鏡
C．凸透鏡
D．凹透鏡
7．小王同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距，他讓凸透鏡正對陽光，但在紙片上的光斑并不是最小時(shí)，就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L；紙片稍微遠(yuǎn)離凸透鏡光斑變大．則凸透鏡的實(shí)際焦距（ ）
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
8．如圖所示，小明手持凸透鏡正對著太陽，下面放一張白紙，調(diào)節(jié)透鏡到白紙的距離，會(huì)在白紙上得到最小最亮的光斑，在該光斑處能將火柴點(diǎn)燃，該光斑所處位置就是透鏡的 ，該光斑到透鏡中心的距離叫 ，經(jīng)過 的光不改變方向。
9．西漢時(shí)期的《淮南萬畢術(shù)》中，記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”其中“削冰令圓”是把冰削成 透鏡；這種透鏡對光有 （選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用。“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透鏡的 上。
10．炎炎夏日，停在露天停車場的汽車內(nèi)有一瓶礦泉水，如圖甲所示，太陽光透過礦泉水瓶后可能把汽車內(nèi)的易燃物引燃，這是因?yàn)檠b有水的礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè) 透鏡，如圖乙所示，中間為“空氣凹透鏡”的玻璃磚，它與裝水的飲料瓶對光的作用 （選填“相同”或“不同”）。
11．凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)，凸透鏡有
個(gè)焦點(diǎn)。一個(gè)透明均勻的玻璃球被摔碎成三部分，如圖所示，其中 屬于凸透鏡， （后兩空均填序號(hào)）對光線有發(fā)散作用。
12．利用太陽光測凸透鏡焦距，操作時(shí)需前后移動(dòng)白紙得到 最亮的光斑，如圖甲A和B是兩名同學(xué)的操作示意圖，分別測得該光斑到光心的距離為10.1cm和9.9cm，則凸透鏡的焦距是 cm。如圖乙所示，兩束光線原本相交于B點(diǎn)，在框內(nèi)放一個(gè)透鏡后相交于A點(diǎn)，則該透鏡是 透鏡。
13．用小氣球充水后制成水透鏡模擬眼球中的晶狀體，如圖甲表示正常眼睛的晶狀體，測得其焦距為10cm，將丙分別擠壓成乙、丙的形狀，然后分別測量它們的焦距，測得焦距大于10cm的是 （均選填“丁”或“戊”）；凸透鏡越厚，其焦距越 （選填“長”或“短”）。
14．如圖所示，將一只透鏡正對著太陽，把一張紙放在它下方，紙上呈現(xiàn)一個(gè)圓光斑，光斑直徑小于透鏡直徑，測得光斑到透鏡的距離為L。
（1）根據(jù)圖像可推斷該透鏡的種類是 ；
（2）若透鏡焦距小于L，透鏡靠近紙面，會(huì)看到圓光斑 ；若透鏡焦距大于L，透鏡靠近紙面，會(huì)看到圓光斑 。（填光斑大小變化情況）
15．?dāng)z影愛好者拍攝到“站”在水面上的水黽（一種昆蟲）纖細(xì)的腿使水面發(fā)生了形變，如圖甲所示；同時(shí)看到水底有帶“光環(huán)”的暗影，如圖乙所示，此時(shí)“形變的水”相當(dāng)于 （填光學(xué)元件名稱）：當(dāng)水黽游到水淺的地方，暗影面積會(huì) （選填“變小”“不變”“變大”）。
16．根據(jù)凸透鏡和凹透鏡的性質(zhì)，請完成如圖的光路圖．
17．閱讀短文，回答問題。
菲涅爾透鏡
甲圖中圖1是平凸透鏡的截面圖，由光學(xué)知識(shí)可知，平行光由平凸透鏡左側(cè)垂直入射，在透鏡中傳播方向不變，只有經(jīng)透鏡另一側(cè)曲面時(shí)才會(huì)發(fā)生偏折，并會(huì)聚于焦點(diǎn)。若在圖2中將平凸透鏡陰影部分去掉，保留圖中曲面的白色部分并將其向左平移到透鏡平面處，即為圖3，這樣的透鏡叫做菲涅爾透鏡（又稱螺紋透鏡）。菲涅爾透鏡與平凸透鏡一樣，都能將平行于主光軸的光線會(huì)聚于焦點(diǎn)。與平凸透鏡相比，菲涅爾透鏡減少了光在透鏡中直線傳播的部分，只保留透鏡發(fā)生折射的曲面，在節(jié)省透鏡材料的同時(shí)也減少了光在透鏡中傳播的光能損失。菲涅爾透鏡有著廣泛的應(yīng)用，如圖乙為手機(jī)閃光燈上用到的菲涅爾透鏡，從上方俯視，它由數(shù)個(gè)同心圓紋路的玻璃組成。大型菲涅爾透鏡是聚光太陽能系統(tǒng)中重要的光學(xué)部件之一，它能提高太陽能板上單位面積獲得的光能，如圖丙所示，從上方垂直菲涅爾透鏡的光束，在一半焦距處面積只有原來的四分之一、請回答：
（1）菲涅爾透鏡與平凸透鏡對光都有 （此空選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用。
（2）下面關(guān)于菲涅爾透鏡的說法，不正確的是 （填字母序號(hào)）。
A．使用菲涅爾透鏡的手機(jī)，閃光燈部分可以做得更薄
B．與相同直徑的平凸透鏡相比，光能損失減少
C．菲涅爾透鏡是由一圈圈凸透鏡和凹透鏡組成
D．與相同直徑的平凸透鏡相比，所用材料減少
（3）為了更好地接受太陽能，太陽能板受光面應(yīng)涂上 （此空選填“黑色”或“白色”）。
（4）將菲涅爾透鏡放置在陽光下從而將光集中在太陽能板上，為保證最佳的聚光效果，圖丁中，正確的放置方法是 。（填字母序號(hào)）
1．如圖所示，一塊矩形玻璃磚切割成圖中形狀后拉開一段距離，平行于主光軸的光線從左面射入，則從最右邊射出的光線（　　）
A．可能是平行光線 B．一定是發(fā)散光線
C．一定是會(huì)聚光線 D．可能是會(huì)聚光線，也可能是發(fā)散光線
2．一塊矩形玻璃磚，切割成圖中形狀后拉開一段距離出，平行于光軸的光線從左面射入，右邊射出的光線（　　）
A．仍然保持平行 B．一定是發(fā)散光線
C．一定是會(huì)聚光線 D．結(jié)論與d有關(guān)，以上均有可能
3．如圖所示是一個(gè)魔術(shù)箱。魔術(shù)箱頂部的中央有一條窄縫，使激光筆產(chǎn)生的激光束從左側(cè)的小孔射入，從右側(cè)小孔射出。將一塊遮光板從頂部的窄縫插入箱中，遮光板并沒有擋住激光束的傳播。下列關(guān)于魔術(shù)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，說法正確的是（　　）
A．魔術(shù)箱內(nèi)一定有三塊平面鏡
B．遮光板插入窄縫的高度等于魔術(shù)箱的高度
C．激光束的傳播方向在魔術(shù)箱內(nèi)可能改變 4 次
D．魔術(shù)箱左右兩側(cè)的小孔一定要在同一水平高度
4．小明測焦距時(shí)先將凸透鏡和光屏的位置固定，將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動(dòng)到某一位置，光屏上出現(xiàn)一個(gè)與透鏡直徑相近的光斑，此時(shí)固定光源、凸透鏡，再將光屏遠(yuǎn)離透鏡，移動(dòng)的過程中，若光屏上光斑的大小 （選填“逐漸變大”“幾乎不變”“先變小后變大”），則說明光源到凸透鏡的距離即為凸透鏡的焦距；在準(zhǔn)確測量焦距時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)在光屏上光斑外側(cè)還有一個(gè)暗環(huán)，他猜想可能是凸透鏡的邊框造成的，于是他拆除邊框直接將凸透鏡固定在原位置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)暗環(huán)仍然存在。你認(rèn)為暗環(huán)形成的原因是光的直線傳播和光的 形成；若光源在左焦點(diǎn)處，光屏在右焦點(diǎn)處，如圖所示，請算出暗環(huán)的面積 。
【課后評價(jià)】
這節(jié)課我給自己☆☆☆☆☆顆星。
【參考答案】
【自主學(xué)習(xí)】
一、凸透鏡和凹透鏡：厚度、凸透鏡、凹透鏡
二、透鏡的結(jié)構(gòu)：主光軸、光心、中心
三透鏡對光纖的作用：會(huì)聚作用、發(fā)散作用、會(huì)聚透鏡、發(fā)散透鏡
四、焦點(diǎn)和焦距：焦點(diǎn)、焦距、焦點(diǎn)
【例1】 【例2】甲 【例3】
【例4】瓶裝水是相當(dāng)于凸透鏡，對光有會(huì)聚作用，容易著火；不隨意亂丟，丟在垃圾桶里
【例5】B
【例6】
【課后鞏固】
基礎(chǔ)練習(xí)
1. D、2. A、3. B、4. B、5. A、6. C、7. A、
8. 焦點(diǎn)、焦距、光心；9. 凸、會(huì)聚、焦點(diǎn)；10. 凸、相同；11. 2 、①③、②；12. 最小、9.9、凹
13. 丙、短；14. 凸透鏡、先變小后邊大、一直增大；15. 凹透鏡、變小；
16. 　；17.（1）會(huì)聚；（2）C；（3）黑色；（4）A
能力提升
1. D、2. C、3. C、
4. 幾乎不變、 折射、
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑