初中物理总复习教案：第3讲《透镜及其应用》

  第三讲《透镜及其应用》

教学目标：

    1 知识与技能

     知道凸透镜、凹透镜的判别方法及他们对光的作用。

     会熟练地画出经过透镜的三条特殊光线。

     理解凸透镜的成像规律及其应用举例，并会归纳出新的特殊点。

     理解眼睛的工作原理及眼镜是怎样矫正视力的。

    2 过程与方法

     学会从物理现象中归纳科学规律的方法。

     会应用凸透镜成像规律解决实际简单问题。

    3情感、态度及价值观

     通过学习，培养学生观察、实验、合作探究的科学精神

     通过学习，培养学生自觉保护视力的习惯。

教学重﹑难点：

   理解凸透镜的成像规律，并会解决实际简单问题。

教学过程：

第一课时   知识整理

一、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：通过光心的光线传播方向不改变。

         焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

         焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。

2、 典型光路

3、填表：

二、凸透镜成像规律及其应用

1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。[来源:学#科#网Z#X#X#K]

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:

３、对规律的进一步认识：

⑴u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。

⑵u＝2f是像放大和缩小的分界点

⑶当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。

⑷成实像时：

⑸成虚像时：

三、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.

四、显微镜和望远镜

1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。

2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。

第二课时  

例题与巩固练习

[例1] 有一光源放在平面镜前，经平面镜得到两条反射光线，如图3所示，根据平面镜成像特点，确定光源S的位置并完成光路图。

解析：要找到光源位置，根据平面镜成像特点，找到像的位置根据对称性就能求出光源位置，而像的位置可由反射光线反向延长得到。

答案：反向延长两条反射光线交于S，是S的像，过作直线垂直于平面镜交平面镜于O点，截取找到S点，如图4所示，S即为所求的光源位置，再将光源与两条反射光线连接起来完成光路图。

易错分析：解此题是用的一种逆向思维方法，虽逆向思维，还是离不开平面镜成像特点。这类反射光路问题，简便的方法就是找到虚像，再根据平面镜成像特点作图。若直接根据光的反射定律作图也可，但要繁琐许多。

 [例2] 如图5所示，用自制的针孔照相机观察烛焰，有以下四种说法，其中正确的有（    ）

A. 薄膜上出现的像是倒立的

B. 薄膜上的像可能是缩小的也可能是放大的

C. 保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动薄膜，烛焰的像更明亮

D. 保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动薄膜，烛焰的像变小

解析：针孔照相机的针孔很小，烛焰上部的光通过小孔直射到薄膜下部，烛焰下部的光通过小孔直射到薄膜的上部，成的像是倒立的，烛焰和薄膜离小孔的距离不同，像可以是缩小的，也可以是等大或放大的，保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉薄膜，像距变大，像也变大，但像变暗，向前推动薄膜，像距变小，像变小，像就更明亮些。

答案：ABD

拓展延伸：对本题如果分析不全，很容易漏选D，对针孔照相机，要弄懂其原理，原理弄懂了，关于它的各种说法就能辨别真伪了。

[例3] 为什么从圆形玻璃鱼缸的上方看水显得浅？从旁边看鱼显得大？把鱼缸放在阳光下，为什么鱼缸的影子里有个较亮的光斑？

解析：要学会联想法，鱼缸中间凸起，使我们想到鱼缸相当于一个凸透镜，用凸透镜解释缸中鱼变大，在太阳下有光斑就不困难了。

答案：从鱼缸上方看鱼缸，鱼缸底上的光通过水射向空气发生了折射，故看起来显得浅；从旁边看，凸形的水相当于一个凸透镜，金鱼游到鱼缸边附近时，处在这个凸透镜的焦点之内，凸透镜起放大镜的作用，我们实际上看到了金鱼的放大的虚像，鱼缸在太阳光下相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，会聚点处形成一个较亮的光斑。

找出规律：凡是联系实际的题，我们要善于将实际情况与一些物理模型进行对比，看它是否符合某一物理模型的特征；找到了物理模型，就能用物理原理来解释现象了。

[例4] 如图6所示，OC，OD是光从空气射入玻璃发生折射的光的传播路线，EF是空气与玻璃的分界面，N为法线，图中A侧物质是     ，B侧物质是     ，入射角是     ，折射角是      ；在图中标出光线方向并画出反射角。

解析：当光从空气射入玻璃时，入射角大于折射角，OC与法线的夹角是50°，OD与法线的夹角是，所以较小的角为折射角，因此可判断A侧物质是玻璃，B侧物质是空气，入射角为50°，折射角为25°，由反射定律知反射角等于入射角等于50°。

答案：玻璃；空气；50°；25°光路图如图7所示。

方法提练：本题找出哪是玻璃哪是空气是解题的关键，可以用假设法也可用分析法解本题。例如假设DO是入射光线，则入射角为25°，折射角为50°，折射角大于入射角，与题意矛盾，故只能是CO是入射光线，利用结论“光从空气（真空）到介质，折射角小于入射角，光从介质到空气（真空），折射角大于入射角”解题往往是奏效的。

 [例5] 如图8所示，由A点发出一束激光在液面MN上的O点发生反射，反射光线的光斑射到B点，由于液面高度发生变化，反射光斑由B移到C点（B和C是屋顶上的两点），试用作图法画出液面变化的高度。

解析：由于液面上升或下降，A点虚像不好确定，所以不好找虚像。根据题意，入射光线的方向是不会改变的，由于液面总是水平的，故入射角不会改变，由反射定律，反射角也不会改变，所以液面改变后，反射光线的方向应当与BO平行，根据这一思路，就很好作图了。答案：过C点作BO的平行线交AO的延长线于01，过01作MN的平行线M’N’，M’N’与MN的距离就是所求的h，如图9所示。

方法提练：分析题意，要善于找出哪些是不变的，哪些是按什么规律变化的，从中找出便于作图的元素，问题就迎刃而解了。

课后反思：