第1節(jié)透鏡（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解透鏡的概念、分類及特點(diǎn)，知道凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用，能運(yùn)用透鏡的知識(shí)解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。（物理觀念）2.通過分析透鏡對(duì)光線的作用，培養(yǎng)邏輯推理和歸納總結(jié)能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的方法研究物理問題，提高科學(xué)思維水平。（科學(xué)思維）3.經(jīng)歷探究透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)會(huì)提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析論證等科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)，提高動(dòng)手實(shí)踐和解決實(shí)際問題的能力。（科學(xué)探究）4.培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，養(yǎng)成尊重事實(shí)、勇于探索、善于合作的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的責(zé)任感。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.識(shí)別凸透鏡和凹透鏡，掌握它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本概念（主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距）。2.理解凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用，能通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.理解凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用的本質(zhì)，即折射光線與入射光線相比更偏向或偏離主光軸，而不是簡單地理解為光線是否會(huì)聚或發(fā)散。2.認(rèn)識(shí)到會(huì)聚作用不意味著經(jīng)過凸透鏡的光線一定會(huì)聚于一點(diǎn)，發(fā)散作用也不意味著經(jīng)過凹透鏡的光線一定不會(huì)聚于一點(diǎn)?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材《長度和時(shí)間的測(cè)量》，完成以下問題：1.透鏡：至少有一個(gè)外表面是球面的一部分，用材料制成的鏡片。2.透鏡的種類：(1)凸透鏡：中間、邊緣的透鏡叫凸透鏡。(2)凹透鏡：中間、邊緣的透鏡叫凹透鏡。(3)薄透鏡：若透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面的半徑，這種透鏡叫。3.主光軸：透鏡上通過兩個(gè)的直線叫做主光軸，簡稱主軸。4.光心：每個(gè)透鏡上主光軸上都有一個(gè)特殊的點(diǎn)，凡是通過該點(diǎn)的光，其傳播方向，這個(gè)點(diǎn)叫做光心。5.凸透鏡對(duì)光有作用，凹透鏡對(duì)光有作用。6.凸透鏡的三條特殊光線：(1)通過的光線傳播方向不改變。(2)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過。(3)經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于。7.凹透鏡的三條特殊光線：(1)平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的相交于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。(2)指向凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于。(3)通過的光線傳播方向不改變?！咎骄啃轮刻骄恳?、凸透鏡和凹透鏡1.透鏡的概念透鏡是用透明物質(zhì)制成的、至少一個(gè)表面為球面一部分的光學(xué)元件。光從空氣進(jìn)入透鏡一側(cè)以及從透鏡的另一側(cè)射出時(shí)各發(fā)生一次折射，并由此產(chǎn)生會(huì)聚或發(fā)散的效果。2.透鏡的種類種類概念圖示實(shí)例凸透鏡中間厚邊緣薄的透鏡放大鏡凹透鏡中間薄邊緣厚的透鏡近視眼鏡3.透鏡的主光軸和光心名稱概念圖示主光軸通過透鏡兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸，簡稱主軸。每個(gè)透鏡都有一個(gè)主軸，主軸用點(diǎn)線表示凸透鏡凹透鏡光心透鏡主軸上有兩個(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)叫透鏡的光心，用字母O表示，可以認(rèn)為薄透鏡就在透鏡的中心【特別提示】厚度遠(yuǎn)小于球面半徑的透鏡叫作薄透鏡。中學(xué)階段研究的透鏡均為薄透鏡?！镜淅?】凸透鏡的中央較、兩邊較；例如：的鏡頭。凹透鏡的中央較、兩邊較；例如：的鏡片。下列鏡子中，屬于凸透鏡的有；屬于凹透鏡的有。探究二、透鏡對(duì)光的作用1.實(shí)驗(yàn)演示：透鏡對(duì)光的作用→也是判斷透鏡種類的依據(jù)(1)凸透鏡對(duì)光的作用如圖所示，讓平行于凸透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，觀察到光通過凸透鏡后會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)。(2)凹透鏡對(duì)光的作用如圖所示，讓平行于凹透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀察到光通過凹透鏡后偏離主光軸，但其反向延長線交于主光軸上一點(diǎn)?！練w納總結(jié)】凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。因此，凸透鏡又叫作會(huì)聚透鏡，凹透鏡又叫作發(fā)散透鏡。2.真正理解“會(huì)聚作用”和“發(fā)散作用”(1)凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，指的是通過凸透鏡的光相對(duì)原來入射光偏向主光軸，如圖所示。注意：凸透鏡不僅對(duì)平行光線有會(huì)聚作用，它對(duì)任何光線都有會(huì)聚作用，但光線不一定會(huì)會(huì)聚到一點(diǎn)。（2）凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，指的是入射光經(jīng)凹透鏡折射后，折射光的方向比入射光的方向更偏離主光軸，如下圖所示。注意：凹透鏡不僅對(duì)平行光線有發(fā)散作用，它對(duì)任何光線都有發(fā)散作用。3.類比三棱鏡理解透鏡對(duì)光的作用（1）凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用凸透鏡可以理解成無數(shù)個(gè)三棱鏡的組合。由光的折射規(guī)律可知，當(dāng)一束光平行于棱鏡底邊射入棱鏡會(huì)發(fā)生兩次折射，兩次折射時(shí)光都由棱鏡薄的位置向棱鏡厚的位置偏折，從而使凸透鏡對(duì)光有了會(huì)聚作用。（2）凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用凹透鏡可以近似分解成無數(shù)個(gè)三棱鏡，一束平行于棱鏡底邊的光射入棱鏡，經(jīng)過兩次折射將向棱鏡厚的位置偏折，從而使凹透鏡對(duì)光有了發(fā)散作用。【典例2】如圖所示，某玻璃磚內(nèi)有一個(gè)凸形氣泡，該玻璃磚可以看作（選填“一塊凸透鏡”、“兩塊凹透鏡”），一束平行光垂直射向玻璃磚的側(cè)面，通過玻璃磚后，光線將會(huì)（選填“平行”“會(huì)聚”或“發(fā)散”）。探究三、焦點(diǎn)和焦距1.透鏡的焦點(diǎn)和焦距焦點(diǎn)焦距圖示凸透鏡凸透鏡能使跟主光軸平行的數(shù)顯會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)，用F表示。凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)焦點(diǎn)F到光心O的距離叫焦距，用f表示，凸透鏡兩側(cè)的焦距相等凹透鏡凹透鏡能使跟主光軸平行的光發(fā)散，且發(fā)散的光反向延長線相交在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)不是實(shí)際光線會(huì)聚的點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)，用F表示。凹透鏡兩側(cè)各有一個(gè)虛焦點(diǎn)虛焦點(diǎn)F到光心O的距離叫焦距，用f表示，凹透鏡兩側(cè)的焦距相等1.凸透鏡焦距的長短與其表面的凸起程度有關(guān)，表面越凸，焦距越短；2.凸透鏡焦距長短反映了凸透鏡對(duì)光會(huì)聚作用的強(qiáng)弱，焦距越短，光通過凸透鏡后的偏折程度越大，即凸透鏡的會(huì)聚作用越強(qiáng)；3.根據(jù)光路可逆，若把點(diǎn)光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，射向凸透鏡的光經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)變成平行光，因此可利用凸透鏡獲得平行光。2.粗測(cè)凸透鏡焦距的方法如圖所示，讓凸透鏡（放大鏡）正對(duì)著太陽光，再拿一張白紙放在它的另一端，調(diào)整放大鏡與白紙的距離，直到紙上的光斑最小、最亮（這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)）。測(cè)出這個(gè)光斑達(dá)到凸透鏡光心的距離，即該凸透鏡的焦距。這種測(cè)凸透鏡焦距的方法稱為平行光聚焦法。3.透鏡的三條特殊光線三條特殊光線是指：通過光心的光線、平行于主光軸的光線、經(jīng)過焦點(diǎn)（對(duì)凹透鏡來說應(yīng)該是射向另一側(cè)焦點(diǎn)）的光線。這三條光線經(jīng)凸透鏡和凹透鏡折射后的情況見下表：凸透鏡通過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后，傳播方向不變平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，經(jīng)過另一側(cè)的焦點(diǎn)通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸凹透鏡經(jīng)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后，傳播方向不變平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經(jīng)過凹透鏡同側(cè)虛焦點(diǎn)射向凹透鏡另一側(cè)虛焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后，平行于主光軸規(guī)律過心不變平行過焦過焦平行【典例3】作圖題：請(qǐng)?jiān)趫D中畫出入射光線經(jīng)透鏡后的折射光線?！菊n堂總結(jié)】【課堂練習(xí)】1．下列光學(xué)元件對(duì)光有會(huì)聚作用的是（）A．凸面鏡 B．凸透鏡C．凹透鏡 D．三棱鏡2．許多家庭的門上都裝有防盜門鏡（俗稱“貓眼”），其原理如下圖所示。這樣從室內(nèi)透過防盜門鏡向外看，可以看到來客的正立、縮小的像，同時(shí)擴(kuò)大了視野。由此可以推測(cè)，此時(shí)防盜門鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)（

）A．凸透鏡 B．凹透鏡 C．三棱鏡 D．玻璃磚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．如圖所示的軟件光學(xué)儀器中，對(duì)光有會(huì)聚作用的有。對(duì)光有發(fā)散作用的有5．公元前2世紀(jì)，西漢淮南王劉安的《淮南萬畢術(shù)》記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生”，其描述的現(xiàn)象如圖所示，“削冰令圓”是將冰塊制作成為一個(gè)鏡，“舉以向日，以艾承其影，則火生”是利用了冰鏡對(duì)光的作用。6．利用太陽光測(cè)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(cè)得該光斑到光心的距離為10.1cm和9.9cm，則凸透鏡