初中物理苏科版(2024)八年级上册第三章 光的折射 透镜二、透镜完美版课件ppt
展开在生活中,常看见一些用玻璃制作的与“镜”有关的用品,让我们认识一下。
它们有一个共同的特点: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?从这节课开始一起探究学习。
生活中常见的眼镜,它的镜片就是透镜。透镜通常可以分为凸透镜和凹透镜 ,如图所示。(1)凸透镜: 中间比边缘厚的叫作凸透镜。(2)凹透镜:中间比边缘薄的叫作凹透镜。
(a)凸透镜中央厚、边缘薄 (b)凹透镜中央薄、边缘厚
(1)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),你有什么发现?(2)用眼镜代替透镜进行上述观察,辨别你或其他同学眼镜的镜片属于哪种类型的透镜。
2. 初识凸透镜和凹透镜
观察发现,用凸透镜可以看到正立、放大的像,而用凹透镜看到了正立、缩小的像。通常所说的放大镜就是凸透镜。老年人戴的老花镜的镜片也是凸透镜。近视眼镜的镜片是凹透镜。
探究活动(1)①分别将凸透镜和凹透镜正对着太阳,或是正对着平行光源,再将光屏放在透镜的后方,改变光屏到透镜的距离,你看到了哪些现象?在图中把你观察到的现象画出来。
3. 观察平行光通过透镜后的现象
探究结论:把一只凸透镜正对着太阳时,调整凸透镜与纸的距离在纸上出现一个很小、很亮的光斑。把一只凹透镜正对着太阳时,无论怎样移动光屏,不能得到太阳的像,只能得到一个光斑。
探究活动(2)图是在充满烟雾的容器内,用平行光照射凸透镜和凹透镜观察到的现象。(2)探究结论由实验可知,凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜。
视频讲解——《透镜对光的作用》
(3)凸透镜的焦点、焦距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。焦点到光心的距离叫作焦距,用 f 表示,如图所示。
(4)凹透镜的焦点、焦距平行于主光轴的光通过凹透镜后会发散开来,反向光线的延长线会聚于主光轴上的一点F,这个点也是叫作焦点。如图所示。
视频讲解——《透镜的焦点和焦距》
【例题1】透镜是用透明物质制成的光学器件,它利用的是光的________ (选填“直线传播”“折射”或“反射”)。中间比边缘______ 的透镜是凸透镜,如图中的______(填字母);中间比边缘______的透镜是凹透镜,如图中的______ 。(填字母)
透镜是用透明物质制成的光学器件,它利用的是光的折射;中间厚边缘薄的是凸透镜;中间薄边缘厚的是凹透镜;由图可知,B、C中间厚边缘薄是凸透镜;A、D中间薄边缘厚是凹透镜。
【例题2】如图所示,将凸透镜正对着太阳光,前后移动卡片纸,得到一最小、最亮的光点,测得光点到凸透镜光心的距离是10cm。这个光点所在的位置就是凸透镜的______ ,光点是由凸透镜对光的______作用形成的。
根据凸透镜属性可知,最小、最亮的光斑为焦点。光点是凸透镜对光线具有会聚作用而形成的最小、最亮的光斑。
【例题3】如图所示,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较______(选填“亮”或“暗”),这是因为气泡与周围水组成______透镜,太阳光射向空气泡和它下方的水后,出射光线会被______(选填“会聚”或“发散”)。
由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,故在气泡的下面对应的位置较暗。
【例题4】太阳光可视为平行光,小珠利用它粗测凸透镜焦距,让放大镜正对太阳光,当纸面上出现最小最亮光斑时如题图所示,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示。
想一想:如图所示,用凸透镜观察邮票,可以看到正立、放大的像。能否因此认为凸透镜所成的像都是正立、放大的呢?
1. 观察凸透镜成像的特点
活动:(1)用凸透镜观察书上的文字。从贴近书上的文字开始,逐渐增大凸透镜与书的距离,你看到的文字是怎样变化的?你有什么发现?
(2)通过凸透镜观察窗外的景物,你看到的像有什么特点?它是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的?如图所示,在凸透镜后面放一张白卡纸,并调整它到凸透镜的距离,在白卡纸上能否看到窗外景物的像?
【例题5】题图为小明送给爷爷一款带有透镜的指甲刀,方便爷爷剪指甲。此款指甲刀所成的像为( )A. 倒立、放大的像 B. 倒立、放大的像C. 正立、放大的像 D. 正立、放大的像
指甲刀所成的像为正立、放大的像。故选D。
【例题6】2022年12月31日,中国空间站全面建成!“天宫课堂”更是成为传播太空知识、播种航天梦想的重要平台!航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验,“水球”相当于_______透镜(选填“凸”或“凹”),王亚平通过水球所成像_________的像(选填“缩小”、“放大”)。
图中水球相当于一个凸透镜,由图可知我们看到的是王老师倒立、缩小的实像。
三、拓展:透镜的三条特殊光线
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》
【例题7】早在2000多年前,我国古人就能“削冰向日取火”,即用冰磨成一种透镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,如图甲所示。请在图乙中画出光线AB经冰透镜后的折射光线和光线CD对应的入射光线(O点为透镜的光心,F为透镜的两个焦点)。
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示。
【例题8】完成图中光路图。
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;如图所示.
①凸透镜:中间比边缘厚的叫作凸透镜.②凹透镜:中间比边缘薄的叫作凹透镜.③透镜的主光轴和光心.①凸透镜对光有会聚作用,也叫会聚透镜;②凹透镜对光有发散作用,也叫发散透镜。①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做焦点F,从焦点到光心的距离叫做焦距f。②凹透镜能使跟主光轴平行的光发散,发散光线的反向延长的交点叫做焦点F,从焦点到光心的距离叫做焦距f。
1.如图所示,用铁丝绕成一个内径约 4 mm 的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,圆环内部形成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?
用这个水膜透镜贴近课本上的字,此时相当于一个放大镜,物体在凸透镜焦点以内,成正立的、放大的虚像,所以看到的是正立、放大的虚像。轻轻甩去一些水(保持水膜完好),此时由于水较少,水透镜的中间会变薄,形成一个凹透镜,根据凹透镜成像的规律,透过水膜透镜看远处的楼房成正立、缩小的像。
2. 如图所示,照片中的眼镜是近视眼镜还是远视眼镜?
近视眼镜是凹透镜,能成正立缩小的像;远视眼镜是凸透镜,能成正立放大的像。
3. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明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。小明推断,凸透镜的焦距 f 一定大于 l。你认为小明的推断正确吗?请说明理由。
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。
1.如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中所用透镜是凸透镜的是( )A.① B.②C.③ D.①②③④
由图可知,①②④中经透镜折射后的光线与射向透镜的光线相比,远离主光轴,说明透镜对光线具有发散作用,所以是凹透镜;③图中的光线经透镜折射后,与透镜前的光线相比,与主光轴的分离程度小,说明透镜对光线具有会聚作用,所以是凸透镜。故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。
2.如图所示,画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中是凹透镜的是( )A.只有d B.只有b和dC.只有c D.只有a、b、d
凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光具有发散作用。因此从四个光线通过透镜的情形可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从某点发出的,折射光线变得会聚了。故选D。
3. 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______,经过________的光不改变方向。
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。
4.光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
图中透镜是凸透镜,凸透镜有三条特殊光线:过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;穿过光心的光线传播方向不变;与主光轴平行的光线折射后穿过凸透镜的焦点,光路图如图所示.
AC.由图可知,图甲中间薄,两边厚,是凹透镜,对光线有发散作用,故AC错误;BD.由图可知,图乙中间厚,两边薄,是凸透镜,对光线有会聚作用,故B错误,D正确。故选D。
5. 如图中有两个不同的镜片,下列说法中正确的是( )A.图甲中的镜片为凹透镜,对光线有会聚作用B.图乙中的镜片为凹透镜,对光线有发散作用C.图甲中的镜片为凸透镜,对光线发散有作用D.图乙中的镜片为凸透镜,对光线有会聚作用
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