1、第五章 透镜及其应用第 1 节 透镜学习目标1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜.2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴.3.知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用.4.会画平行光经透镜后的光路图.自主探究一、思维启动一队旅行者冒着-48 的严寒跋涉着.到了中午,当他们拣来一堆干草准备生火做饭时,却发现打火机丢了,怎么办?一位博士灵机一动,带领大家用冰磨制了一块像放大镜一样的冰块,博士拿着这一冰块迎着太阳,把阳光聚集到干草上,一会儿,干草就点燃了.二、探究发现探究一:认识凸透镜和凹透镜观察身边的凸透镜或凹透镜,阅读教材第一段和第二段,完成下面的问题:1. 中间厚、边缘薄的是 ,例如: . 2. 中间
2、薄、边缘厚的是 ,例如: . 3. 认识教材中图 5.1-1 中的各种形状的凸透镜和凹透镜.我们继续认识凹透镜和凸透镜,大家仔细观察教材中图 5.1-2 中凸透镜和凹透镜的示意图 , 叫做主光轴,光心的特殊性在于 . 探究二:凸透镜和凹透镜对光的作用从透镜盒中拿出一个凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察有什么现象.(做做看)有亮点出现,那你知道亮点是怎么形成的吗? “亮点”会随着纸的移动而在亮度、大小上发生变化.归纳:凸透镜对光有 作用. 现在,请你动手,让光斑变得最小、最亮.并测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离,记录下来,换另一个凸透镜,重做上面的实验.再换一个
3、凹透镜,重做上面的实验,纸上能够得到很小、很亮的光斑吗?(做做看)用凹透镜无论怎么移动,都得不到很小、很亮的光斑.这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用,根据观察到的现象不难发现:凹透镜对光有 作用. 探究三:透镜的焦点和焦距射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做 ,用字母 表示;焦点到光心的距离叫做 ,用字母 表示. 合作探究1.让平行光通过厚薄不同的凸透镜,观察焦点位置的变化?(认识焦距和凸透镜厚薄的关系)2.将一点光源(如小灯泡)放在凸透镜的焦点位置,观察它发出的光经凸透镜折射后怎样传播?这揭示了光的什么性质?课堂检测1.如果把一
4、个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃 a、b、c、d、e 分别放在太阳光下,那么能使光线发散的是( )A.a B.bC.c D.d2.下列关于透镜光学性质的说法正确的是( )A.凡是过光心的光线,其传播方向都不变B.经透镜后其光线是发散的,该透镜肯定是凹透镜C.经透镜后其光线是会聚的,该透镜肯定是凸透镜D.以上说法都正确3.下列光路图中,正确的是( )4.一种手电筒上所用的聚光灯泡如图所示,其前端相当于一个玻璃制的凸透镜,为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光,应把灯泡放在( )A.焦点处 B.焦点以内 C.焦点以外 D.任意位置5.下图中画出了光线通过透镜(图中未画出) 的情形
5、.其中凸透镜是 ( )A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d6.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源 S 发出的光,通过凸透镜后的光路如图所示.则下列说法正确的是( )A.凸透镜可以对光线起发散作用B.凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用C.通过凸透镜后的光线是发散的,因为凸透镜的作用是对光线起发散作用D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小 ,仍然是会聚的一种现象7.张家界因山而著名,吸引了许多中外游客来旅游,有少数游客在山上游玩时将空纯净水瓶扔在山上,这样做既污染了环境,同时还可能引起山林火灾.这是因为当下雨时纯净水瓶装入水后,就相当于一个 透镜.晴天强太阳光照射它时,它对光线会产生
6、 作用,可能会引起枯叶着火.因此我们在山中游玩时一定要注意保护环境. 8.晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦,其原因是:这时叶面上的水珠相当于 ,它对光起 作用,使透过它的光可能 而将叶子烧焦. 9.给你一个透镜,不知道是凸透镜还是凹透镜,请你简要写出两种判断方法.(1) . (2) . 10.如图所示,SA、SB 是光源 S 发出的两条光线.其中 SA 平行于主光轴,SB 过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后的出射光线(注意标出箭头方向 ).11.请在下图方框中画出合适的透镜.参考答案自主探究二、探究发现探究一1.凸透镜 老花镜2.凹透镜 近视镜3.通过两个球面球心的直线
7、 通过光心的光传播方向不变探究二会聚 发散探究三焦点 F 焦距 f合作探究1.凸透镜焦距越小,凸透镜越厚,透镜对光线的会聚能力越强.2.从焦点发出的光经过凸透镜折射后平行于主光轴传播,揭示了光路的可逆性.课堂检测1.B 解析:使光线发散,是凹透镜对光线的作用,而凹透镜的形状是中间薄、边缘厚 .2.A 解析:凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用.会聚是指入射光线经透镜折射后,更靠近主光轴,但折射光线可能是会聚的,也可能是发散的.发散是指入射光线经透镜折射后更远离主光轴,但折射光线可能是会聚的,也可能是发散的.3.A 解析:要解决此题,需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用,凸透镜有会聚光线
8、的作用,凹透镜有发散光线的作用.并且要掌握三条特殊光线通过透镜的情况.平行于主光轴的光线,通过透镜后过焦点.“过焦点”:凸透镜会聚于焦点,凹透镜折射光线的反向延长线过焦点.过光心的光线,传播方向不变.过焦点的光线,通过透镜后平行于主光轴.“过焦点”:凸透镜从焦点发出或经过焦点,凹透镜是使光线会聚于异侧焦点.4.A 解析:此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象,将物理知识应用到现实生活中,激发了学生的学习兴趣.根据凸透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选 A 项.5.C 解析:凸透镜是中间厚边缘薄,光路经透镜两次折射后都是向靠近光轴方向 (中
9、心方向)偏折 ,所以它具有会聚作用 .凹透镜是中心薄边缘厚,光路经透镜两次折射后都是向远离光轴方向( 中心方向)偏折,所以它有发散作用.从 a、b、c 、d 四个图可以看出对光有会聚作用的只有 c.6.D 解析:本题考查了对凸透镜会聚作用的理解.凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较,光线偏转向了主光轴,即为会聚.7.答案:凸 会聚解析:装入水的纯净水瓶能透光 ,并且中间厚、边缘薄,此时就是一个凸透镜,在一些特定的条件下,会因为会聚的阳光恰好使易燃物因温度升高而燃烧,发生火灾.8.答案:凸透镜 会聚 会聚于一点解析:叶面上的水珠相当于凸透镜 ,它对光起会聚作用,使透过它的光可能会聚于一点而将叶子烧焦.9.答案:(1)利用透镜的形状进行判断: 用手去摸,中间厚、两边薄的是凸透镜 (2)利用透镜对平行光的作用进行判断: 让透镜对着太阳光(或平行光源) 移动,能会聚光线的是凸透镜,能发散光线的是凹透镜10.答案:如图所示解析:本题考查凸透镜的两条特殊光线的作图 ,平行于凸透镜主光轴的光线,经过凸透镜后,折射光线必定经过凸透镜的焦点;过焦点的光线通过凸透镜后,必定平行于主光轴.11.答案:如图所示解析:平行光线经过透镜后变得发散 ,这个透镜应该是凹透镜.
