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第三章 光和眼睛
第5节 奇妙的透镜
生活中的透镜
新课引入
学习目标
1.能正确区分凸透镜和凹透镜.
2.能正确在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距.(重点)
3.理解凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用.(重难点)
新课目标
透镜的种类有哪些?
1.透镜的概念
透镜是利用光的折射原理制成的光学器件.
凸透镜和凹透镜
一
2.透镜的种类
凸透镜中间
比边缘厚
凹透镜中间
比边缘薄
3.透镜的光心与主光轴
主光轴:通过光心 O 和球面球心 C 的直线叫做透镜的主光轴.
光心:透镜的中心 O 叫做光心.凡是经过这一点的光都不改变传播方向.
C2
C1
O
C2
C1
O
通过透镜光心的光线,它的传播方向不改变.
主光轴
主光轴
光心
光心
使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜,光从凸透镜的另一侧射出,观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上.
实验现象说明凸透镜对光有会聚作用.
(1)凸透镜对光的作用
透镜对光的作用
二
使平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜,光从凹
透镜的另一侧射出,观察到凹透镜能使平行于主光轴的
光向外发散.
实验现象说明凹透镜对光有发散作用.
(2)凹透镜对光的作用
平行于主光轴的光(太阳光)经凸透镜折射后,会聚于主光轴上的某一点,这一点也是光斑最小、最亮的一点,叫做凸透镜的焦点,用字母 F 表示.平行于主光轴的光经凹透镜折射后将变成发散光线,将这些发散光线反向延长也会交于一点.由于这一点不是由实际光线会聚的点,因此叫做凹透镜的虚焦点.
从焦点到光心的距离叫做焦距.
观察焦点
透镜的焦点和焦距
三
O
F
f
焦点:平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚于一点.
焦距:焦点到光心的距离.
焦距
焦点
1.凸透镜的焦点和焦距
主光轴
F
f
焦点
f
凸透镜有两个实焦点
虚焦点
F
f
焦距
2. 凹透镜的焦点和焦距
平行于主光轴的光通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,它不是实际光线的会聚点,叫虚焦点( F ).
F
凹透镜有两个虚焦点
f
F
F
F
F
F
1.通过光心的光线:传播方向不改变.
2.平行于主光轴的光线:经凸透镜折射后通过焦点,经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线通过虚焦点.
3.经过凸透镜焦点的光线:折射后平行于主光轴射出.
对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线:折射后平行于主光轴射出.
3.透镜的作图:三条特殊光线
光路可逆
1.完成下图中的光路图(画出每条入射光线对应的折射光线).
解析: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.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,如图所示:
2.如图是一束光线通过两个透镜前后的传播方向,请在长方框中填上适当类型的透镜.
拿一个凸透镜正对着太阳光,在把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上的光斑变得最小、最亮,测量这个最小、最亮的光斑到透镜光心的距离,这就是焦距.
太阳光离我们非常远,射到地面的阳光可以看做平行光.想一想,怎样利用阳光测量凸透镜的焦距?
活动:测量凸透镜的焦距
F
主轴
凸透镜对所有光都起会聚作用
F
F
F
F
F
凹透镜对所有光线都起发散作用
透镜
中间厚、边缘薄
凹透镜
几个概念
对光有会聚作用
三条特殊光线
凸透镜
中间薄、边缘厚
对光有发散作用
三条特殊光线
主光轴
光心
焦点( F )
焦距( f )
课堂小结
1.说出哪些是凸透镜,哪些是凹透镜.
凸透镜:B、E、F
凹透镜:A、C、G
课堂训练
2.要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光,应把小灯泡放在( )
A. 凸透镜前任意位置
B. 凸透镜的焦点上
C. 凹透镜前任意位置
D. 凹透镜的焦点上
B
3.下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内.
F
F
4.完成下列光路图.
F
F
F
F