粤沪版物理八年级上册 3.5 奇妙的透镜 复习课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
第三章 光和眼睛
3.5奇妙的透镜
凸透镜和凹透镜
内容 举例或说明
透镜 至少有一个外表面是球面的一部分的透明光学元件是透镜 如放大镜、近视眼镜和远视眼镜的镜片都是透镜，有时一滴水也是一个透镜
透镜
分类 凸透镜 中间比边缘厚的透镜
凹透镜 中间比边缘薄的透镜
内容 举例或说明
透镜的
主光轴 通过光心和球面球心的直线叫作透镜的主光轴
透镜的
光心 透镜的中心叫作光心，凡是经过这一点的光线都不改变方向
知识解读 （1）透镜镜片的两个表面（或至少一个表
面）是球面的一部分;
（2）表面凸的透镜不一定是凸透镜,表面凹的
透镜不一定是凹透镜
方法技巧：判断透镜种类时，不能根据透镜的局部厚度或透镜的形状进行判断，要通过比较透镜中间和边缘的厚度进行判断.
透镜对光的作用
内容 说明
凸透镜 凸透镜对光有会聚作用 光经凸透镜折射后偏离原方向，向主光轴靠拢，因此它又叫会聚透镜
凹透镜 凹透镜对光有发散作用 光经凹透镜折射后偏离原方向,远离主光轴，因此它又叫发散透镜
凹对光有发散作用
凸透镜对光有会聚作用
知识解读 凸透镜对所有的光都有会聚作用，凹透镜对所
有的光都有发散作用.凸透镜的会聚作用和凹透
镜的发散作用是相对于入射光线来说的
例1 如图3-5-1所示是光线通过透镜的光路图.其中正确的是( )
图3-5-1
解析：判断透镜对光的作用，要看折射光线相对于入射光线是会聚了还是发散了.A图中折射光线要比入射光线的延长线更加“远离”主光轴，因此透镜起到发散作用，应是凹透镜，故A错误；B图中的透镜对光有会聚作用，应为凸透镜，故B正确；C图中的透镜对光有会聚作用，应为凸透镜，故C错误；D图中的透镜对光有会聚作用，应为凸透镜，故D错误.
B
透镜的焦点和焦距
内容 图示说明
焦
点 凸透镜 平行于主光轴的光，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，叫作凸透镜的焦点，用字母F表示
凹透镜 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相交于主光轴上的一点，这一交点F不是实际光线会聚的点，因此叫作凹透镜的虚焦点
内容 图示说明
焦
距 凸透镜 从焦点到光心的距离
凹透镜 从虚焦点到光心的距离
知识解读 （1）凸透镜的焦点为实焦点,凹透镜的焦点为虚焦点;
（2）同一个透镜的两个焦距是相等的;
（3）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦
点F
要解答本题需掌握：凸透镜对光线有会聚作用，会聚作用是指经凸透镜射出的光线相对于入射光线更加“靠拢”主光轴，使光束变窄；凹透镜对光线有发散作用，发散作用是指经过凹透镜射出的光线相对入射光线更加“远离”主光轴，使光束变宽、变发散.
方法技巧：测量凸透镜焦距的方法是让太阳光通过凸透镜在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑，该光斑所在的位置即为凸透镜的焦点，用刻度尺量出焦点F到光心O的距离即是焦距f.
例2 将凸透镜的一面正对着太阳光，另一面正对着一张白纸，调整凸透镜与白纸之间的距离，使白纸上的光斑最小、最亮，这时镜片中心与纸之间的距离近似等于凸透镜的_____，平行光线会聚的这一点叫作_____.一般的凸透镜有_____个这样的点.
解析：使凸透镜正对太阳，将白纸放在凸透镜后面与凸透镜平行的位置,并前后移动，直到在白纸上出现一个最小、最亮的光斑为止，量出这时光斑与透镜间的距离，该距离就约等于凸透镜的焦距.平行光线会聚的这一点叫作凸透镜的焦点，一般的凸透镜有两个这样的焦点，它们分别在凸透镜的两侧.
两
焦距
焦点
利用太阳光简单测量焦距的方法:使凸透镜正对着太阳光，找到焦点,即光斑最小、最亮的点，测量焦点到凸透镜的距离，该距离即为焦距.
透镜中的三条特殊光线
内容 折射光线 图示
凸透镜 平行于主光轴的光线 经过另一侧的焦点
经过焦点或从焦点发出的光线 平行于主光轴
经过光心的光线 传播方向不变
内容 折射光线 图示
凹透镜 平行于主光轴的光线 折射光线的反
向延长线经过
入射侧虚焦点
射向凹透镜另侧虚焦点的光线 平行于主光轴
经过光心的光线 传播方向不变
例3 (陕西蓝田模拟)画出如图3-5-2所示的折射光线或入射光线.
图3-5-2 图3-5-3
解析：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凹透镜的虚焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图3-5-3A所示.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，如图3-5-3B所示.
答案：如图3-5-3所示
把握不了器材中的透镜部分
例4 如图3-5-4所示，一块玻璃砖内有一个“椭圆形的气泡”，当一束平行光垂直射到玻璃砖上时，透过玻璃砖的光将( )
A.比原来发散
B.比原来会聚
C.仍是平行光
D.无法判断
图3-5-4
解析：题图的玻璃砖中间有“椭圆形气泡”，玻璃砖的两侧中间薄、边缘厚，属于凹透镜.凹透镜对光有发散作用，平行光虽然垂直射入，但仍要发散，而且是两次发散，故选A.
答案：A
错解:B或C或D
注意：错选B项是因为错误地认为中间的气泡是凸透镜；错选C是误认为玻璃砖两边都是平的，当一束平行光垂直射到玻璃砖上时，其传播方向不改变；错选D是对透镜的认识模糊.
题型一 根据光路判断透镜的种类
例5 如图3-5-5中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形.其中凸透镜是( )
图3-5-5
A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d
解析：从光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c是凸透镜，折射光线相对于入射光线变得会聚了.
答案：C
例6 如图3-5-6所示，小华同学让凸透镜正对着太阳光，用白纸在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象，移动白纸使光斑最小、最亮，此时光斑离凸透镜10 cm，据此我们可以确定此透镜的焦距为( )
A.5 cm
B.10 cm
C.15 cm
D.20 cm
图3-5-6
解析：把凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧放一张白纸，当白纸与凸透镜的距离为10 cm时，白纸上的光斑最小、最亮，这个光斑所在的位置就是焦点，透镜到焦点的距离就是焦距，即该凸透镜的焦距是10 cm，故选B.
答案：B
题型三 三条特殊光线的作图
例7 （湖南永州中考）如图3-5-7所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线.
图3-5-7 图3-5-8
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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图3-5-8所示.
答案：如图3-5-8所示
例8 某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将透镜掉在地上碎成三块.他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等，于是选取其中一块镜片，准备测量其焦距.
图3-5-9
（1）请你设计一个简单的实验测量所选镜片的焦距，所需光源是__________（填“电光源”或“平行光源”）；另外所用的主要器材有_____________ ；在图3-5-9中的虚线框内画出你所设计的实验示意图.（图中镜片已画出）
（2）测量后，发现这块镜片的焦距与原透镜的焦距相等，由此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论.他们这种推断方法存在的主要问题是_________________ __________________________.
平行光源
刻度尺、光屏
如图3-5-10所示
只测一块镜片的
焦距得出的结论具有偶然性
解析：（1）测量凸透镜的焦距时，一定要使平行光线平行于主光轴入射，在光屏上得到最小、最亮的光斑的位置才是凸透镜的焦点，测量焦点到光心的距离就是该透镜的焦距.实验时要用光屏承接焦点，要用刻度尺测量焦距.测量凸透镜焦距的实验示意图如图3-5-10所示.（2）只测一块镜片的焦距得到的结论很具有偶然性，所以要测量多个碎片的焦距，然后得出结论.
知识链接
（1）测量凸透镜的焦距时，让平行光源平行于主光轴入射，经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑所在的位置就是凸透镜的焦点，测量光心到焦点的距离，该距离就是凸透镜的焦距.
（2）测量凸透镜的焦距时，要用光屏承接最小、最亮的光斑，然后用刻度尺测量光心到焦点的距离.
（3）通过实验数据得出实验结论，要进行多次实验，只有一次实验不能得到科学性结论.
解读中考：本节主要考查凸透镜、凹透镜对光线的作用、特点及它们的焦点、焦距，其中根据透镜对光线的作用特点来完成光路图是考查中的难点.出题形式有填空题、选择题和作图题，偶尔也有实验题或简答题.
考点一 透镜的光路图
教材第68页“作业第2题”（节选）
根据图3-54中各图所给出的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线.
图3-54
例9 (四川德阳中考)作出图3-5-11中所缺的光线.
图3-5-11
解析：过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图3-5-12所示.
图3-5-12
答案：如图3-5-12所示
例10 某物理学习小组选择如图3-5-13甲所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状分别相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：
核心素养
图3-5-13
（1）为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？答：_______（填字母序号）；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图乙、丙所示.比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越_______.
（2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究凸透镜的焦距大小与________的关系.
（3）这次探究活动中，运用的一种主要的科学研究方法是_____________.
控制变量法
A、C
短
材料
解析：（1）要探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系，应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验，由题图甲可知，应选A、C；由题图乙、丙可知，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短.（2）由题图甲可知，A、B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，因此可以用它们探究凸透镜的焦距大小与材料的关系.（3）探究活动中，运用的一种主要的科学研究方法是控制变量法.