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(共36張PPT)
第五章　透鏡及其應用
第1節(jié)　透鏡
預習清單
1.如圖所示，屬于凸透鏡的是 ；屬于凹透鏡的是 。
ABF
CD
預習清單
2.凸透鏡對光有 作用，凸透鏡又叫 透鏡；凹透鏡對光有 作用，凹透鏡又叫 透鏡。
3.跟 的光經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上的一點，這個點叫作焦點。
會聚
會聚
發(fā)散
發(fā)散
主光軸平行
導入新課
思考：
去林區(qū)游玩的時候，林區(qū)管理人員通常會提醒游客，沒有喝完的礦泉水瓶不能隨處亂扔，否則可能會引起森林火災。為什么？沒有喝完的礦泉水瓶能夠引起森林火災呢？
這和透鏡對光的作用有關
透鏡對光到底有什么作用呢？
任務一：認識透鏡
觀察下列的面鏡，思考它們的共同特點是什么？
平面鏡 凹面鏡 凸面鏡
共同特點：面鏡都是不透光的。
任務一：認識透鏡
生活中有沒有可以透光的鏡子呢？請舉例說明。
眼鏡、放大鏡、照相機的鏡頭、顯微鏡、望遠鏡、投影儀等
任務一：認識透鏡
由玻璃等透光材料制成的、表面為球面一部分的鏡子，叫作透鏡。
觀察如圖所示的透鏡，對比透鏡之間有無差別。
任務一：認識透鏡
通過觀察可知，一類透鏡中間厚、邊緣薄，另一類透鏡中間薄、邊緣厚。
物理學中把中間厚、邊緣薄的透鏡稱為凸透鏡；把中間薄、邊緣厚的透鏡稱為凹透鏡。
任務一：認識透鏡
注意：用手觸摸光學儀器的時候需要墊著鏡頭紙或者干凈的紙巾，不能直接觸摸透鏡的光學面，培養(yǎng)學生愛護光學器材的好習慣。
一般透鏡的兩個表面中至少有一個表面是球面的一部分，如果透鏡的厚度遠小于球面的半徑，這種透鏡就叫作薄透鏡。
任務一：認識透鏡
通過兩個球面球心的直線C1C2叫作透鏡的主光軸。主光軸上有個特殊的點,通過這個點的光傳播方向不變,這個點叫作透鏡的光心,用字母O表示。薄透鏡的光心可以認為就在透鏡的中心。
任務二：透鏡對光的作用
實驗器材:光源、光具座、凸透鏡等。
實驗操作:將平行于主光軸的光射向凸透鏡。
實驗思路：觀察平行于主光軸的光通過凸透鏡的情景,可以發(fā)現折射光線會偏向于主光軸并會聚于一點,說明凸透鏡對光有會聚作用。
任務二：透鏡對光的作用
思考1：凸透鏡對光有會聚作用,是否意味著所有的光線經過凸透鏡后都會聚于一點呢
思考2：基于前面的學習和生活經驗,同學們可能認為一定會聚于一點,也有部分同學認為不一定會聚于一點。如何通過實驗證明到底哪種觀點是正確的呢
任務二：透鏡對光的作用
前面的結論只是在平行入射光照射凸透鏡的情況下得出的,為了得到準確的規(guī)律,應該改變入射光的方向進行多次實驗,看看是否都能會聚于一點。
任務二：透鏡對光的作用
實驗器材:光源、光具座、凸透鏡等。
實驗操作:多次改變入射光的方向,觀察通過凸透鏡后的折射光是否都能會聚于一點。
任務二：透鏡對光的作用
任務二：透鏡對光的作用
實驗現象：改變入射光的方向,發(fā)現并不是所有的光通過凸透鏡后都能會聚于一點。例如,當入射的兩束光以一定的張角射向凸透鏡時,折射光并沒有會聚于一點。
任務二：透鏡對光的作用
提問：
你覺得凸透鏡對光的會聚作用的本質是什么
通過觀察折射光線和入射光線的傳播方向,得出凸透鏡對光的會聚作用指的是:折射光線與入射光線相比,更偏向于主光軸,并且會聚作用并不意味著通過凸透鏡的所有光一定會聚于一點。
任務二：透鏡對光的作用
思考：
凹透鏡對光是不是也有會聚作用呢？
實驗器材:光源、光具座、凹透鏡等。
實驗操作:觀察平行光通過凹透鏡后折射光的傳播方向;改變平行光入射的方向,仔細觀察折射光的傳播方向。
任務二：透鏡對光的作用
實驗結論：平行于主光軸的光通過凹透鏡折射后會偏離主光軸變得發(fā)散,說明凹透鏡對光有發(fā)散作用。
任務二：透鏡對光的作用
思考：
凹透鏡對光有發(fā)散作用,是否意味著所有的光通過凹透鏡后都不會聚于一點呢
實驗操作:多次改變入射光的方向,可以發(fā)現并不是所有的光通過凹透鏡折射后都不能會聚于一點的。
任務二：透鏡對光的作用
任務二：透鏡對光的作用
提問：
你覺得凹透鏡對光的發(fā)散作用的本質是什么
通過觀察折射光線和入射光線的傳播方向,學生得出凹透鏡對光的發(fā)散作用指的是:折射光線與入射光線相比,更偏離主光軸,并且發(fā)散作用并不意味著通過凹透鏡的光一定不會聚一點。
任務二：透鏡對光的作用
提問:
為什么凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用呢
如圖所示,將凸透鏡和凹透鏡分成若干小份后,可以把每一份看作三棱鏡或梯形玻璃磚,任意選取三小份,畫出光線經過這三部分的折射光線,可以得出凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用。
任務三：焦點和焦距
思考：
光從左到右,可以會聚于凸透鏡右邊的一點,那從右到左是否也可以會聚于一點呢
實驗器材:四個光源、兩個相同的凸透鏡、光具座等。
實驗操作:將透鏡固定在光具座中央,先用兩個光源平行于主光軸從左往右入射;再用兩個光源平行于主光軸從右往左入射。
實驗結論：不管平行光是從左向右還是從右向左射入,最后都會在凸透鏡的另一側會聚于一點。
任務三：焦點和焦距
凸透鏡能使跟主光軸平行的光會聚在主光軸上的一點,這個點叫作凸透鏡的焦點。焦點到凸透鏡光心的距離叫作焦距。
如圖所示,凸透鏡兩側各有一個焦點,焦點用符號F 表示。圖中f 表示焦距。
凸透鏡對光有會聚作用,所以也叫會聚透鏡。
任務三：焦點和焦距
思考：
在折射中光路是可逆的,那么從焦點發(fā)出的光射向凸透鏡后將怎樣傳播
結論:從凸透鏡焦點射向凸透鏡的光,通過凸透鏡后變?yōu)槠叫泄狻?br/>任務三：焦點和焦距
思考：
不同厚度的凸透鏡對光的會聚能力是否相同
實驗器材:平行光源,四個不同厚度的凸透鏡,光具座等。
實驗操作:將平行光源固定在光具座上相同的位置,發(fā)出平行光并分別射向放在光具座上同一位置處的厚薄不同的凸透鏡。
任務三：焦點和焦距
實驗現象：現折射光并沒有會聚于相同的位置,并且厚凸透鏡對光的會聚能力要強一些。
厚凸透鏡的聚光能力強,那么對應的焦距就應該小些。所以焦距的長短可以反映凸透鏡會聚作用的強弱,焦距短的凸透鏡對光的會聚能力強。
任務三：焦點和焦距
思考：
凹透鏡也會像凸透鏡一樣存在焦點嗎
如圖所示,當一束平行光射向凹透鏡時,折射光是發(fā)散的。折射光線的反向延長線會交于主光軸上的某一點,這一點稱為凹透鏡的虛焦點。虛焦點到凹透鏡光心的距離稱為凹透鏡的焦距。和凸透鏡一樣,凹透鏡也有一左一右兩個虛焦點。
任務四：認識通過透鏡的三條特殊光線
嘗試畫出以下三條特殊光線
（1）平行于主光軸的光折射后通過焦點。(對凹透鏡來說,是折射光線的反向延長線經過虛焦點)
（2）通過焦點的光折射后與主光軸平行。(對凹透鏡而言,是指入射光線的延長線通過凹透鏡另一側的焦點)
（3）通過光心的光不改變傳播方向。(對凹透鏡也成立)
核心總結
類別 凸透鏡 凹透鏡
概念 中間厚、邊緣薄的透鏡 中間薄、邊緣厚的透鏡
圖例
性質 對光有會聚作用 對光有發(fā)散作用
核心總結
類別 凸透鏡 凹透鏡
特點 有兩個實焦點 沒有實焦點，有兩個虛焦點
光路圖
續(xù)表
課堂評價
1.如圖所示，在MN處放有一個透鏡，太陽光從左上方射下來，在透鏡的附近放一張照片，在紙片上可以得到一個很小很亮的光斑，由此可以判斷 （ ）
A.若紙片放在a處，則MN處放的是凸透鏡
B.若紙片放在a處，則MN處放的是凹透鏡
C.若紙片放在b處，則MN處放的是凸透鏡
D.若紙片放在b處，則MN處放的是凹透鏡
C
課堂評價
2.一束光在空氣中經凹透鏡折射后，下列說法中正確的是 （ ）
A.一定是平行光束 B.一定是會聚光束
C.一定是發(fā)散光束 D.一定比原來的光束更發(fā)散
D
課堂評價
3.一束光通過薄透鏡的光路如圖所示，其中正確的是 （ ）
B
謝謝！

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