第三章光的折射透鏡二、透鏡學習目標01物理觀念知道什么是凸透鏡、凹

透

鏡

，知道凸透鏡

對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用。了解凸透鏡成像的多

樣性?？茖W態(tài)度與責任通過學習情境，了解透鏡的折光奧秘，加

強對光的折射規(guī)律和

透鏡奧秘的理性認識，保持對自然界的好奇，初步領略自然現(xiàn)象的

美好與和諧。02科學思維通過體驗、觀察

和實驗，掌握透鏡的辨別、透鏡對光的作用?？茖W探究探究透鏡對光的作用。知道凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用。教學難點教學重點透鏡作圖，會用多種方法辨別凸透鏡、凹透鏡。重點難點課堂導入礦泉水瓶放車內(nèi)，可能引起火災?探究新知初識透鏡生活中，人們經(jīng)常使用的光學儀器的主要部件都是透鏡。照相機上的鏡頭放大鏡眼鏡觀察這兩個透鏡，看看有什么區(qū)別?還可以試著摸摸身邊遠視眼和近視眼同學的眼鏡，看看有什么不同?探究新知探究新知凸透鏡：

中間厚、邊緣薄的透鏡。凹透鏡：

中間薄、邊緣厚的透鏡。(a)

凸透鏡中央厚、邊緣薄

(b)

凹透鏡中央薄、邊緣厚探究新知活動3.3

初識凸透鏡和凹透鏡1.分別用凸透鏡、凹透鏡近距離觀察書上的文字，你看到了什么樣的像?觀察發(fā)現(xiàn)，用凸透鏡可以看到正立、放大的像，而用凹透鏡看到了正立、縮小的像。探究新知2.用眼鏡代替透鏡進行上述觀察，辨別你或其他同學眼鏡的鏡片屬于哪種類型的透鏡。通常所說的放大鏡就是凸透鏡。老年人戴的老花鏡的鏡片也是凸透鏡。近視眼鏡的鏡片是凹透鏡。思考：還有沒有其他方法辨別你或其他同學眼鏡的鏡片屬于哪種類型的透鏡?隔著紙巾摸一摸探究新知【學習任務一】初識透鏡如圖甲所示，把放大鏡的鏡片拆出來。從側面看過去，這塊透鏡中間較邊緣厚(

選

填“厚”或“薄”),這種透鏡我們叫凸透鏡。繼續(xù)觀察圖乙中的透鏡，與放大鏡屬于同一類透鏡的是ab解：[1][2]放大鏡是凸透鏡，中間厚邊緣薄，故從側面看過去，這塊透鏡中間較邊緣厚。如圖乙中，只有ab是中央厚邊緣薄的凸透鏡。甲d探究新知認識透鏡對光的作用透鏡的兩個表面中至少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，這種透鏡就叫做薄透鏡。探究新知薄透鏡透鏡厚度

透鏡厚度一般把透鏡的中心稱為光心(圖中的O

點),把通過光心且垂直于透鏡表面的直線稱為主光軸(圖中的直線CC′)。光

心

：通過該點的光，其傳播方向不改變。探究新知探究新知活動3.4

觀察平行光通過透鏡后的現(xiàn)象分別將凸透鏡和凹透鏡正對著太陽，或是正對著平行光源，再將光屏放在透鏡的后方，改變光屏到透鏡的距離，你看到了哪些現(xiàn)

象

?在圖中把你觀察到的現(xiàn)象畫出來。畫出平行光通過透鏡的現(xiàn)象探究新知我們拿一個凸透鏡和一個凹透鏡。分別讓太陽光透過兩個透鏡照射到白紙上。觀察現(xiàn)象，我們觀察到太陽光，透過凸透鏡會聚成

一個很小、很亮光斑，太陽光透過凹透鏡會出現(xiàn)中間暗周圍亮的光斑。凸透鏡探究新知讓平行于透鏡主軸幾束光射向凸透鏡，觀察光通過透鏡后偏折方向。凸透鏡對光有會聚作用探究新知讓平行于透鏡主軸幾束光射向凹透鏡，觀察光通過透鏡后偏折方向。凹透鏡對光有發(fā)散作用探究新知圖

(c)-(d)是在充滿煙霧的容器內(nèi)，用平行光照射凸透鏡和凹透鏡觀察到的現(xiàn)象。(c)

凸透鏡對光的會聚作用

(d)

凹透鏡對光的發(fā)散作用探究新知實驗：1.讓幾束非平行光射向凸透鏡，觀察光的傳播徑跡。換用凹透鏡繼續(xù)進行實驗。2.將你觀察到的現(xiàn)象用光路圖表示出來。凸透鏡對非平行光的作用凸透鏡對于非平行光，起會聚作用。凹透鏡對于非平行光，起發(fā)散作用。凹透鏡對非平行光的作用探究新知探究新知凸透鏡對光具有會聚作用，所以凸透鏡又叫會聚透鏡

，光線經(jīng)凸透鏡折射后靠近主光軸。平行光、發(fā)散光、會聚光經(jīng)過凸透鏡時都會變得會聚。探究新知凹透鏡對光具有發(fā)散作用，所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡

，光線經(jīng)凹透鏡折射后遠離主光軸。平行光、發(fā)散光、會聚光經(jīng)過凹透鏡時都會散得更開了。探究新知凸透鏡的焦點、焦距凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚于一點，這個點叫作焦點，用F表示。焦點到光心的距離叫作焦距，用f表示，如圖所示。焦距越小，凸透鏡對光的會聚作用越強平行光通過凸透鏡的光路凸透鏡都有兩個焦點，兩側的兩個焦距相等。探究新知焦點

焦點光路可逆F

主光軸探究新知凹透鏡的焦點、焦距凹透鏡有焦點嗎?

把折射光線反向延長看一看。平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交于

主光軸上，它不是實際光線的會聚點，叫虛焦點(F)。焦距探究新知凸透鏡的三條特殊光線1.過光心的光線傳播方向不變2.入射光線平行于主光軸，折射光線通過另一側焦點3.入射光線通過焦點，折射光線平行于主光軸探究新知凹透鏡的三條特殊光線1.過光心的光線傳播方向不變2.平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散射出，反向延長線通過焦點3.通過焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸FFFFFF探究新知【學習任務二】認識透鏡對光的作用炎炎夏日，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，這是因為裝有水的礦泉水瓶相當于一個

凸透鏡，如圖乙所示，中間為“空氣凹透鏡”的玻璃磚，它與裝水的飲料解：[1]因為瓶中進入水之后，瓶中的水形狀是中間厚、邊緣薄，因此裝水的礦泉水瓶相當于一個凸透

鏡，對光線有會聚作用，會形成高溫區(qū)產(chǎn)生危險。[2]中間為“空氣凹透鏡”的玻璃磚可看作是兩個凸透鏡組合在一起了，而光線經(jīng)過凸透鏡后會變得會

聚，經(jīng)過兩個凸透鏡變得更加會聚，因此它與裝水的飲料瓶對光的作用相同。瓶對光的作用相

同

(選填“相同”或“不同”)解：[1][2]由圖可知，通過甲的光線比起入射光線更加遠離主光軸，即甲透鏡對光線具有發(fā)散作用，故甲透鏡為凹透鏡，通過乙的光線比入射光線更靠近主光軸，即乙透

鏡對光線具有會聚作用，故乙透鏡為凸透鏡。探究新知【學習任務二】認識透鏡對光的作用如圖是兩束光分別射向并通過甲和乙兩透鏡的光路圖。由圖可知甲是凹透鏡(

選

填“凸透鏡”或“凹透鏡”),此透鏡對光有會聚

選填“會聚”或“發(fā)散”)作

用

。解：凸透鏡左右兩側各有一個焦點，且這兩個焦點關于光心對稱，同理凹透鏡也是如此；已知凸透鏡與凹透鏡的一個焦點重合，則由圖可知凹透鏡的右焦點和凸透鏡的左焦點重合。入射光線延長線過凹透鏡虛焦點的光線，經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過凸透鏡的焦點，作圖如下：探究新知【學習任務二】認識透鏡對光的作用如圖所示，凹透鏡和凸透鏡有一側的焦點重合，請在圖中畫出光經(jīng)過凹透鏡、凸透鏡折射的光路圖。(2)讓凸透鏡逐漸遠離書本，通過凸透鏡觀察到的字逐漸變大；(3)當凸透鏡繼續(xù)遠離時，在某個位置會

突然看不到字了，再遠離的話，會看到倒立

放大的字，再遠些就成倒立縮小的字。觀察凸透鏡成像如圖所示，用凸透鏡觀察郵票，可以看到正立、放大的像。能否因此認為凸透鏡所成的像都是正立1.

用凸透鏡觀察書上的文字。從貼近書上的文字開始，逐漸增大

凸透鏡與書的距離，你看到的文

字是怎樣變化的?你有什么發(fā)現(xiàn)?(1)把凸透鏡靠近書本上的字，能看到字被放大了；活動3.5

用凸透鏡觀察物體探究新知、放大的呢?正立、放大的像探究新知2.通過凸透鏡觀察窗外的景物，你看到的像有什么特點?它是倒立的還是正立的，是放大的還是縮小的?如圖所示，在凸透鏡后面放一張白卡紙，并調(diào)整它到凸透鏡的距離，在白卡紙上能否看到窗外景物的像?觀察發(fā)現(xiàn)，適當調(diào)整物體和光屏到凸透鏡的距離，也能看到倒立、縮小或倒立、放

大的像，并且有的像還可以呈現(xiàn)在光屏上。白卡紙上能呈現(xiàn)窗外景物的像嗎初識透鏡凸透鏡：中間比邊緣厚的叫作凸透鏡凹透鏡：中間比邊緣薄的叫作凹透鏡認識透鏡對

光的作用透鏡的主軸和光心凸透鏡對光有會聚作用凹透鏡對光有發(fā)散作用凸透鏡能使跟主光軸平行的光會聚在主光

軸上的一點，這個點叫做焦點F焦點到光心的距離叫做焦距f觀察凸透鏡成像課堂小結透鏡課堂練習1.

圖所示的透鏡中屬于凹透鏡的有

b、C(選填字母);極少數(shù)游客在山上游玩時隨意丟棄玻璃瓶，這樣做可能引起山林火災。這是因為盛有水的瓶子相當于凸

(

選填“凸”或“凹”)透鏡，陽光經(jīng)折射后，可能引燃枯葉。解：[1]中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。由圖知道，b

、c

中間薄邊緣厚屬于凹透鏡。[2]純凈水瓶內(nèi)有水，容易形成中間厚邊緣薄的水凸透鏡，即盛有水的瓶子相當于凸透

鏡。課堂練習2.如圖所示，一束光經(jīng)過一個透鏡后會聚于主光軸上的點A,取下透鏡后，光會聚于B點，則該透鏡起到發(fā)

散

(選填“會聚”或“發(fā)散”)作用，是凹

透鏡。由此說明，能將光線會聚于一點的透鏡不一定選填“一定”或“不一定”)是凸透鏡

。解：[1][2][3]一束光經(jīng)過一個透鏡后會聚于主光軸上的點A,取掉透鏡后，光會聚于B點，則該透鏡起到發(fā)散作用，是凹透鏡，由此說明，能會聚于一點的透鏡不一定是凸透鏡

。課堂練習3.

小明為判別直徑相同的兩透鏡的類型，分別將它們正對太陽，把一張紙放在它的下方，在紙上得到相應的光斑，透鏡與光斑的大小如圖所示(d1<d<d2)。

其中形成甲光斑的是凸

(凸/凹)透鏡，形成乙光斑的可

能(

一

定

/

可

能

/一定不)是凹透鏡。解：[1][2]因為凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線起發(fā)散作用，根據(jù)圖示可知，甲一定是對光線起了會聚作用，而乙可能是對光線起了發(fā)散作用，也可能是光線經(jīng)凸透鏡會聚到焦點后，繼續(xù)向前傳播，形成放大的光斑，因此形成甲光斑的一定是凸透鏡，形成乙光斑的可能是凹透鏡。課堂練習4.如圖所示，某同學將凸透鏡正對著太陽，將一張白紙在透鏡的另一側從緊靠透鏡

處逐漸遠離透鏡，看到的現(xiàn)象是(

B

)A.

白紙上有光斑，且一直變小B.

白紙上有光斑，且先變小再變大C.

白紙上有光斑，且先變大再變小D.

白紙上有光斑，且一直變大解：太陽光射向地球，可以認為是平行光，太陽光正對凸透鏡，此時的太陽光平行于主光軸，經(jīng)過凸透鏡折射后會聚在主光軸上，將一張白紙在透鏡的另一側從緊靠透鏡處逐漸遠離透鏡，在白紙上的光斑會逐漸會聚，所以光斑變小，但當白紙在凸透鏡的焦點上時光斑最小，再緩慢遠離透鏡時會聚的光就開始發(fā)散，所以光斑又會變大，故ACD

不符合題意，B

符合題意。故

選B。解：連接AA'與主光軸相交于一點，則交點為凸透鏡的光心，從而確定凸透鏡的位置；由A

做平行于主光軸的光線，則通過凸透鏡會聚后過焦點再會聚在A′點，則折射光線與主光軸的交點F為焦點的位置；由于光路是可逆的，所以由A′點射向凸透鏡的光線過焦點并會聚于點A,如圖所示：課堂練習5.

如圖所示，已知圖中A'B′是AB的

像

，請在圖中畫出透鏡，并確定透鏡的焦點。課堂練習6.生活中物體可以不斷的反射光線，我們可以利用這些光線判斷透鏡的種類。如圖所示，虛線框內(nèi)為一透鏡，MN

為透鏡的主光軸，O是透鏡光心，a

(雙箭頭)和b

(單箭頭)是射向透鏡的兩條光線，已知光線a通過透鏡之后與MN

交于P點，光線b通過透鏡之后與MN

交于Q

點，由圖可知，下列說法中正確的是(A)A.

透鏡是凸透鏡，距離OP

小于焦距B.透鏡是凸透鏡，距離OP

大于焦距C.

透鏡是凹透鏡，距離OQ

小于焦距D.

透鏡是凹透鏡，距離OQ

大于焦距課堂練習解：AB.由圖中可知，a(雙箭頭)和