第五章 透镜及其应用 第1节 透镜 学案 2022-2023人教版八年级物理上册（ word版有答案）

透镜及其应用
第1节 透镜
【学习目标】
1、知道什么是凸透镜和凹透镜；
2、知道透镜的主轴、光心、焦点、焦距及透镜对光的作用
3、凸透镜和凹透镜的特殊光线光路作图。（重点）（俏面书生）
一、知识滚动
1、如图5.1-1所示，一束光线从空气斜射到水面发生反射和折射，请在图中作出反射光线和折射光线的大致方向，标出反射角的度数；
2、如图5.1-2所示，S为光源，它发出的一条入射光线射到竖直放置的平面镜上发生反射，进入水中又折射．请作出S在平面镜中所成的像S′以及该光线在平面镜上的反射光线和进入水中的折射光线的大致方向．
3、如图5.1-3所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面．作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹，要求在斜面处标出法线．
图5.1- 1 图5.1- 2
图5.1- 3
新课导入
生活中，人们用眼睛矫正视力，用照相机定格记忆；在学习中，用投影仪投放影像；在科研上，用显微镜研究生物细胞，用望远镜观察外太空……这些光学仪器的主要部件都是透镜。
三、课堂导学
知识点一：凸透镜和凹透镜
学生实验1. 观察两种透镜——凸透镜和凹透镜
（1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜；把透镜靠近文字上方，看到的是______、_______的像；
（2）凹透镜：中间 、边缘 的透镜；把透镜靠近文字上方，看到的是______、_______的像；
（3）主光轴（简称主轴）：通过两个球面球心的直线叫做主光轴；如上图的CC’。
（4）光心：透镜的中心，主轴上的特殊点。图5.1-4所示：
图5.1- 4
例1.图5.1-5所示，下列透镜中，属于凸透镜的是 ；属于凹透镜的是 。
图5.1- 5 图5.1- 6
变式训练1．透镜是利用光的________规律制成的，有凸透镜和凹透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图5.1-6所示，属于凸透镜的是____________，属于凹透镜的是________．
知识点二：透镜对光的作用
演示实验1：透镜对光的作用
图5.1-7甲所示，让平行于凸透镜主轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向；
图5.1-7乙所示，让平行于凹透镜主轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
图5.1- 7甲 图5.1- 7乙
实验表明：（1）凸透镜对光有 作用，凹透镜对光有 作用；
（2）过光心的光线_________(改变/不改变)传播方向；
例2.一束光通过透镜后的光路如图5.1-8所示，其中正确的是（ ）
A B C D
图5.1- 8
变式训练2-1.（回归课本）根据入射和折射光线，在图5.1-9中的虚线框内画出合适的透镜。
图 5.1- 9
变式训练2-2. 小明同学在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶．他想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会引发森林火灾，主要原因是盛有水的透明塑料瓶相当于一个___________，（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用。
知识点三：焦点和焦距（俏面书生）
演示实验2. 探究凸透镜焦距的大小
如图5.1-10所示，选用三个由玻璃制成的口径相同，厚度不同的凸透镜来做实验，让一束平行光经过三个透镜，并描绘出三束光的光路图。得出的结论是：当凸透镜的口径相同时，透镜越________，对光的折射能力越_____，焦距越_____。
图5.1- 10
SHAPE \* MERGEFORMAT
例3.在图5.1-11中画出光通过透镜后的光路图。
图5.1- 11
变式训练3. 在图5.1-12所示，中画出与入射光线对应的折射光线
图5.1- 12
学生实验2. 测量凸透镜的焦距
太阳光射到地球，可以近似认为是平行光。如图5.1-13所示，拿一个凸透镜 着太阳光,再把一张白纸放在凸透镜的另一侧，改变白纸到凸透镜的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑，该光斑位置就是焦点。用刻度尺测量该光斑到 的距离，就是这个凸透镜的焦距。
图5.1- 13 图 5.1- 14 图5.1- 15
例4.如图5.1-14示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为8 cm，则该凸透镜的焦距是________cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上________(填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑．
变式训练4.如图5.1-15所示，晓红在早上9：00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。这样的操作没有让太阳光__________凸透镜，最小的亮点_________(是/不是)焦点所在处。
四、课堂提升
1.用冰取火，绝不是天方夜谭，南极考察团在失去火种的情况下，将冰块磨成中间比边缘________(填“厚”或“薄”)的形状．如图5.1-16所示，这种形状的透镜对光线有________作用；让透镜正对着太阳光，调节透镜与干草之间的距离，使干草刚好处于透镜的________位置，形成一个最小、最亮的光斑，经过一段时间，干草就可以燃烧．
图5.1- 16 图5.1- 17 图5.1- 18 图5.1- 19
如图5.1-17，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较________(填“亮”或“暗”)，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向________透镜一样，折射光线会________(填“发散”或“会聚”)．
3. 如图5.1-18所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的激光束将成为（　　）
A．会聚光束 B．发散光束 C．平行光束 D．不能确定
4．(回归课本)一种手电筒上所用的聚光电珠如图5.1-19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，应把灯丝放在( )
A．焦点处 B．焦点以内 C．焦点以外 D．任意位置
第五章透镜及其应用
第1节 透镜
一、知识滚动
1. 如图5.1-1所示 2. 如图5.1-2所示 3.如图5.1-3所示
三、课堂导学
知识点一：凸透镜和凹透镜
学生实验1.（1）厚 薄 正立 放大（2）薄 厚 正立 缩小 例
1. ABF CDE 变式 训练1.折射 ACDE B
知识点二：透镜对光的作用
演示实验1.（1）会聚 发散 （2）不改变
A 变式训练2-1. 图5.1-9
变式训练2-2. 凸透镜 会聚
知识点三：焦点和焦距
演示实验2. 厚 强 短 例3.图5.1-11 变式训练3. 在图5.1-12所示
学生实验2. 正对 透镜光心 例4. 8 不能 变式训练4.正对 不是
四、课堂提升
1.薄 会聚 焦点 2.暗 凹透 发散 3.B 4.A
知识归纳：
1.焦点（F）
（1）跟主轴平行的光，通过凸透镜后会聚在主轴上的一点，叫焦点。
（2）跟主轴平行的光，通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线也会在主光
轴上会聚成一点叫凹透镜的虚焦点。
2.焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离叫做 焦距 ，用字母 F 表示。
3.凸透镜的 两侧 各有一个焦点，两侧的两个焦距 相等 。
4.凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用 强 。
方法归纳：透镜的三条特殊光路
1、凸透镜的三条特殊光线：
（1）通过光心的光线，其传播方向 不改变 ；
（2）平行于主光轴的光线， 经凸透镜折射后通过 焦点 射出；
（3）从凸透镜焦点射出的光线，折射后 平行 于主光轴射出。
2、凹透镜的三条特殊光线：
（1）通过光心的光线，其传播方向 不改变 ；
（2）平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过另一侧的 虚焦点 。
（3）对准虚焦点入射的光线，折射后 平行 于主光轴射出射出 。
记忆口诀：“平主过焦，过焦平主，过心不变”