1、透鏡及其應(yīng)用,一、透鏡的分類：,學(xué)什么,二、概念：,凸透鏡和凹透鏡,三、透鏡對光線的作用,凸透鏡對光線起會聚作用,凹透鏡對光線起發(fā)散作用,光 心(O),薄透鏡的光心就在透鏡的中心。,焦 點(diǎn)( F),-平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫焦點(diǎn)。,焦 距( f ),-焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距。,凸透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡 叫凸透鏡,凹透鏡 ：中間薄邊緣厚的透鏡 叫凹透鏡,透 鏡 的 分類,圖2.9 凸透鏡使光線會聚,圖2.10 凹透鏡使光線發(fā)散,焦點(diǎn),焦點(diǎn),焦點(diǎn),O 光心,O 光心,1、 通過光心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 過焦點(diǎn)。,3、經(jīng)過

2、凸透鏡焦點(diǎn)的光線被折射后平行于 主光軸射出。,四、三條特殊光線,F,F,F,F,完成下列光路圖。,F,F,F,F,o,F,完成下列光路圖,F,凸透鏡對光的會聚作用是表明光通過凸透鏡以后會變得收攏些。,正確理解“會聚”和“發(fā)散”,凹鏡對光的發(fā)散作用是表明光通過凹透鏡以后會更散開一些，但是散開不一定不能會聚。,試試看:1.一束光通過透鏡的光路如圖所示,哪幅圖是正確的?,2.根據(jù)入射光線和折射光線,在圖中的虛線框內(nèi)畫出適當(dāng)類型的透鏡.,O,F,O,F,思考：根據(jù)入射光線畫出折射光線,解決方法：,畫一畫：根據(jù)入射光線或折射光線，把另一半光路畫完整。,O,F,F,O,F,F,O,F,O,F,填上合適的光

3、學(xué)儀器,2有兩只干凈的玻璃杯，一只盛滿純凈水，一只是空的，上面都蓋了蓋子，你怎樣用眼睛來判斷哪只杯中裝有水?,3小明家為了防盜，在家中的門上裝了一個“貓眼”，他在屋內(nèi)能看清屋外的人是一個正立縮小的像，屋外面的人卻看不清屋內(nèi)的小明，則“貓眼”應(yīng)該是： ( ) A、凸鏡 B、凹鏡 C、凹透鏡 D、凸透鏡,1.完成光路圖,4.凸透鏡對光起 作用,凹透鏡對光起 作用, 是 因?yàn)楣馔ㄟ^透鏡表面時(shí)發(fā)生 的緣故.,會聚,發(fā)散,折射,5. 平行于主光軸的光線,通過凸透鏡后 將 一點(diǎn), 這個點(diǎn)叫做凸透鏡 的 ,這點(diǎn)到凸透鏡的光心的距離叫做 .,會聚,焦距,焦點(diǎn),1知識結(jié)構(gòu)【重點(diǎn)難點(diǎn)提示】,1、某物體放在凸透鏡前

4、20cm處時(shí)，在光屏上得到了物體倒立縮小的清晰實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是,A20cm B15cm C10cm D5cm,D,2、如圖所示，在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，光屏上出現(xiàn)了清晰的燭焰像已知凸透鏡的焦距為f，由此可以判斷像距v和物距u所在的范圍是Av2fDfu2f,B C,3、放電影時(shí)，電影膠片上的圖案經(jīng)凸透鏡在銀幕上成的是（ ）A、倒立、放大的虛像 B、正立、放大的實(shí)像C、正立、放大的虛像 D、倒立、放大的實(shí)像,D,4、圖4所示的四幅圖中，能正確表示近視眼成像情況的圖是 ，能正確表示近視眼矯正方法的是,答案：C、A,5、在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和燭焰，使它們的中心

5、在同一直線上，并且大致在同一高度，當(dāng)物距為20cm時(shí)，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的等大、倒立的實(shí)像當(dāng)物距為25cm時(shí)，移動光屏，可得到一個清晰的 、倒立的實(shí)像當(dāng)物距為5cm時(shí)，成 像，在放大鏡和投影儀中，成像情況與此類似的是 ,答案：縮小 正立放大虛 放大鏡,2知識要點(diǎn),(1)中間厚兩邊薄的透鏡是凸透鏡,(2)中間薄兩邊厚的透鏡是凹透鏡,(3)主光軸：通過透鏡兩個折射球面的球心(或者通過一個球面的球心并與另一球面相垂直)的直線，叫透鏡的主光軸(或主軸)如圖31所示,(4)光心：光線通過主光軸上某一特殊點(diǎn)而不改變方向，這個點(diǎn)叫透鏡的光心如圖31所示在透鏡中心處,(5)凸透鏡對光有會聚作用；

6、凹透鏡對光有發(fā)散作用,(6)平行于主光軸的光線，通過透鏡折射后會聚于主光軸上的點(diǎn)叫焦點(diǎn),(7)焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距,(8)透鏡的應(yīng)用：照相機(jī)、投影儀、放大鏡,(9)實(shí)際光線會聚而形成的像是實(shí)像；光線的反向延長線會聚成的像是虛像實(shí)像能夠呈在光屏上，虛像不能成在光屏上,(10)眼球的基本結(jié)構(gòu),(11)近視眼及其矯正；遠(yuǎn)視眼及其矯正,(12)透鏡焦度()；透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡的焦度 即,(13)顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu),3考點(diǎn),(1)透鏡的基本性質(zhì),(2)凸透鏡的成像規(guī)律,(3)凸透成像規(guī)律的應(yīng)用：眼睛和眼鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡,【難題巧解點(diǎn)撥】,例1圖32中正確表示了光通過透鏡的是( ),A甲圖

7、B 乙圖 C丙圖 D丁圖,例2下列說法正確的是( ),A凡是透鏡一定有兩個焦點(diǎn),B凹透鏡沒有焦點(diǎn),C任何方向的光線經(jīng)透鏡折射后傳播方向都會發(fā)生偏轉(zhuǎn),D以上說法都不正確,思路分析,一般的透鏡若有兩個球面，就意味著有兩個焦點(diǎn)；但少數(shù)透鏡只有一個球面，這就意味著這種透鏡只有一個焦點(diǎn)對于凸透鏡應(yīng)有兩個實(shí)焦點(diǎn)(或一個實(shí)焦點(diǎn))，對于凹透鏡應(yīng)有兩個虛焦點(diǎn)(或一個虛焦點(diǎn))而且入射光線如果指向凸透鏡或凹透鏡，且通過光心，則不會發(fā)生折射現(xiàn)象，而是沿直線傳播 因此選D正確 (注意凸透鏡和凹透鏡的焦點(diǎn)的性質(zhì)),例3怎樣利用太陽光測未知凸透鏡的焦距呢?,答：由于太陽離地球很遠(yuǎn)所以射到地球表面的太陽光小范圍內(nèi)可以近似看成

8、是平行光，根據(jù)焦點(diǎn)的定義，平行光通過凸透鏡后會聚到焦點(diǎn)上具體做法是在透鏡下放一與鏡平行的光屏，讓透鏡對準(zhǔn)太陽光，前后移動透鏡會在屏上看到一個光斑，測量光斑最小最亮?xí)r透鏡邊緣到屏面的距離，這個距離大約等于凸透鏡的焦距(此方法只能粗測焦距),例4根據(jù)圖34(a)中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件,思路分析 (注意這五種鏡子的區(qū)別),思路分析,根據(jù)凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用，對比觀察入射前和出射后光的變化情況光通過甲圖中的凸透鏡變得比原來會聚了，光通過乙圖中的凹透鏡變得比原來會聚了，光通過丙圖中的凸透鏡變得比原來發(fā)散了，光通過丁圖中的凹透鏡變得比原來會聚了透鏡對光的

9、(明確會聚和發(fā)散的區(qū)別)“會聚”作用和“發(fā)散”作用并非只是針對平行于主軸的平行光而言，“會聚作用”應(yīng)該理解為出射光比入射光會聚了一些；“發(fā)散作用”應(yīng)該理解為出射光比入射光發(fā)散了一些，圖3-3所示,答：A,我們知道的光學(xué)元件一般有平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、凸面鏡、凹面鏡五種，其中平面鏡對光的作用是能夠改變光的傳播方向；凸透鏡和凹面鏡對光有會聚作用；凹透鏡和凸面鏡對光有發(fā)散作用將各圖中的出射光與入射光進(jìn)行比較：甲圖中，入射光是會聚光，出射光變?yōu)槠叫泄舛皇欠瓷涔?；乙圖中平行光入射，出射光是發(fā)散光，而不是反射光，注意到兩條入射光線出射時(shí)上下位置顛倒了，只有平行光通過凸透鏡且出射光過焦點(diǎn)后位置才會發(fā)生顛

10、倒；丙圖中，出射光與入射光都是平行光，只是光的傳播方向發(fā)生了變化,答：如圖3-4(b,例5完成圖3-5中的光路圖,思路分析,圖中所給的四個透鏡，(a)、(b)是凸透鏡(c)、(d)為凹透鏡，并且(a)、(c)給出入射光線，要求畫出折射光線而(b)、(d)則給出折射光線，要求畫出入射光線根據(jù)光心、焦點(diǎn)的定義方法就能畫出這些特殊光線,例9一個“上”字形的霓虹燈，通過凸透鏡成像在光屏上，圖38中四個像正確的是( ),思路分析,一般來說，凸透鏡所成的實(shí)像總是倒立的，并且是上下顛倒，在實(shí)際問題中，由于凸透鏡是一個圓形的，光除了能被透鏡上、下偏折，同樣也能使光在左、右偏折，即光通過凸透鏡后總是向中心，玻璃

11、厚的部分偏折，因此凸透鏡所成的像不僅上、下顛倒，左、右也要顛倒，所以只有D圖符合要求 (從一個平面分析成像情況),答：D,例12物體距凸透鏡20cm時(shí)，可在光屏上得到一個縮小的實(shí)像，若把物體向透鏡方向移8cm，又可在光屏上得到一個放大的實(shí)像，則透鏡的焦距是( ),A20cm B10cm C9cm D5cm,思路分析 可用u表示物距，v表示像距，f表示焦距,根據(jù)題意，當(dāng)u=20cm時(shí)，物體通過凸透鏡在光屏上成倒立、縮小的實(shí)像即物距必須滿足u2f，也就是f10cm錯解A.當(dāng)焦距為10cm時(shí)，物體在20cm處成等大實(shí)像，不符合題意而當(dāng)焦距為5cm，根據(jù)題意，物體又向透鏡移動8cm，不可能成放大實(shí)像因

12、此只有焦距為9cm時(shí)，才剛好同時(shí)滿足題意中的兩個條件因此選C正確,答：C (注意：物體移動時(shí)的分析方法,例16有一張照片，發(fā)現(xiàn)其景物模糊不清，而且整個畫面偏黑，其形成的原因是在拍照時(shí)，沒有調(diào)節(jié)好( ),A調(diào)焦環(huán) B快門 C光圈 D以上說法都正確,思路分析,根據(jù)上述照相機(jī)的工作情況知道，用照相機(jī)拍照時(shí)，景物若模糊不清，說明像距沒有調(diào)好因此應(yīng)該使用調(diào)焦環(huán)同時(shí)整個畫面偏黑，說明曝光過度，應(yīng)調(diào)整快門時(shí)間和光圈的大小因此本題應(yīng)選D正確,例17下面說法正確的是( ),A近視眼應(yīng)用凸透鏡矯正,B近視眼應(yīng)用凹透鏡矯正,C遠(yuǎn)視眼產(chǎn)生的原因是晶狀體太厚,D遠(yuǎn)視眼產(chǎn)生的原因與近視眼產(chǎn)生的原因一樣，是玻璃體變混濁,思

13、路分析,人眼中相當(dāng)于凸透鏡的主要結(jié)構(gòu)有晶狀體和角膜，它把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像通過其他組織就可以使人看見物體了近視眼產(chǎn)生的原因是晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)使光會聚在視網(wǎng)膜前所以在眼睛前要放一個凹透鏡進(jìn)行矯正因此B正確,答：B (會根據(jù)人眼結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理現(xiàn)象的分析),例18關(guān)于人眼所“見”，下列說法正確的是( ),A透過窗戶玻璃看到的像都是實(shí)像,B通過近視眼鏡看到的可能是虛像,C通過近視眼鏡看到的一定是虛像,D人眼通過透明介質(zhì)看到的像一定是實(shí)物的虛像,思路分析,根據(jù)光的折射規(guī)律，窗戶玻璃對光線有折射作用，能使其形成的虛像平移近視眼鏡是用凹透鏡制成的，它是發(fā)散透鏡，通過圖39可以說明

14、總是成正立、縮小的虛像而人的眼睛中的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，它能使折射光線落在視網(wǎng)膜上形成實(shí)像,1、下列現(xiàn)象中不是由于光的折射引起的是 （A）在河邊看水中的魚比它的實(shí)際位置淺些 （B）用放大鏡看物體得到放大的像 （C）照相機(jī)的底片上得到縮小的像 （D）小孔成像,D,2、圖中畫出了光通過透鏡前后的傳播方向，在圖中補(bǔ)畫上適當(dāng)類型的透鏡。,4、小明在家做了這樣一個實(shí)驗(yàn)：把一枚硬幣放在一個沒有水的碗里，把碗放在桌子上并慢慢向遠(yuǎn)處移動，直到眼睛剛好看不到為止。保持頭部不動，緩緩地向碗中倒水，倒著、倒著，怪事出現(xiàn)了，小明又重新看到了碗底的硬幣。 （1）小明認(rèn)為這個實(shí)驗(yàn)說明了：光從水中斜射入空氣中時(shí)光線向 （填

15、：“靠近”或“遠(yuǎn)離”）法線方向偏折。 （2）小明用作圖方法說明這個結(jié)論，下面四幅光路圖中，正確的是 。,遠(yuǎn)離,B,6、一塑料薄膜組成的棚頂下堆放著一堆干草，夏天的雨后，陽光穿過薄膜上的積水，照射到干草上。對于下列討論，正確的說法是 （A）薄膜上的積水相當(dāng)于一個大的凸透鏡，如果其焦點(diǎn)恰好能在干草處，干草有可能燃燒 （B）透鏡都是固體物質(zhì)組成的，液體不能起凸透鏡作用 （C）起凸透鏡作用的應(yīng)是塑料薄膜 （D）水和塑料薄膜共同起凹透鏡作用,A,8、在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰離凸透鏡20cm時(shí)，移動光屏，使光屏上成一清晰的放大的像，此時(shí)屏到凸透鏡的距離為30cm，由此測得該凸透鏡的焦距范圍為_ ；

16、再將燭焰移到距凸透鏡30cm處，移動光屏使屏上成清晰的像，則像的性質(zhì)為_ _.,10f15cm,倒立縮小實(shí)像,9、用照相機(jī)拍攝物理課本某頁的全部內(nèi)容，課本應(yīng)放在離照相機(jī)鏡頭_的位置上.若要改拍該頁中的某一插圖，應(yīng)拉近課本與鏡頭的距離，同時(shí)還應(yīng) （選填增大、保持或減?。╃R頭與膠片的距離.,u2f,增大,討論與交流,你有幾種簡易的方法,辨別某一透鏡是凸 透鏡,還是凹透鏡?,方法一:“摸” 。通過比較透鏡中央和邊緣的厚薄加以辨別。（注意：為避免鏡面磨損或弄臟，應(yīng)先用很柔軟的面巾紙把透鏡包起來，再用手摸）,方法二:“看”。通過透鏡去觀察近處物體，看它成的像是放大還是縮小加以辨別。,方法三:“照”。通過

17、透鏡對平行光線是會聚還是發(fā)散加以辨別。,拓展與延伸,問題:某公園中的一塊警示牌，上面寫有“請不要把裝有液體的純凈水瓶或礦泉水瓶遺留在山上”請同學(xué)們分析一下這是為什么？,O,二、凸透鏡的三條特殊光線和凹透鏡的三條特殊光線,F,F,O,O,二、凸透鏡的三條特殊光線和凹透鏡的三條特殊光線,三、凸透鏡成像及其應(yīng)用,F,P,F,P,F,P,F,F,P,F,P,P,照相機(jī),投影儀,放大鏡,練習(xí)三,一、為了研究凸透鏡成像的規(guī)律,應(yīng)使?fàn)T焰、_、和_的中心大致在同一高度上。假設(shè)凸透鏡的焦距是10cm,則 1.當(dāng)燭焰離凸透鏡30cm時(shí),在光屏上會看到_、_、_像 2.當(dāng)燭焰離凸透鏡15cm時(shí),在光屏上會看到_、_

18、、_像 3.當(dāng)燭焰離凸透鏡8cm時(shí),在光屏上不會看到像,但透過凸透鏡能看到一個_、_、_像 二、小明給小雨照了一張全身像，小雨還想要一張半身像。那么小明應(yīng)（ ） A.離小雨近一些且把相機(jī)的暗箱縮短 B.離小雨遠(yuǎn)一些且把相機(jī)的暗箱縮短 C.離小雨近一些且把相機(jī)的暗箱拉長 D.離小雨遠(yuǎn)一些且把相機(jī)的暗箱拉長,練習(xí)四,1.實(shí)像總是倒立的,虛像總是正立的( ) 2.小明做光學(xué)實(shí)驗(yàn)在光屏上得到了倒立放大的實(shí)像,那么他做的一定是凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)( ) 3.小明在光屏上得到了一個等大的像,則他所用的光學(xué)元件是( ) A.凸透鏡 B.平面鏡 C.凸面鏡 D.凹透鏡 4指出下列各屬于什么成像： 水中的月亮 電影放映機(jī) 放大鏡 針孔照相 機(jī) 照相機(jī) 夏天樹陰下的小光斑 投影儀,2.某同學(xué)做”凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí),把光屏移到離凸透鏡16CM處,使在光屏上出現(xiàn)燭焰的倒立.放大.清晰的像,則該同學(xué)使用的凸透鏡的焦距可能是( ) A.6CM B.8CM .C12CM D.18CM,A,3、在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰離凸透鏡20cm時(shí)，移動光屏，使光屏上成一清晰的放大的像，此時(shí)屏到凸透鏡的距離為30cm，由此測得該凸透鏡的焦距范圍為_；再將燭焰移到距凸透鏡30cm處，移動光屏使屏上成清晰的像，則像的性質(zhì)為_.,10f15cm,倒立縮小實(shí)像,4、醫(yī)用體溫計(jì)