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3.5 奇妙的透镜
第三章 光和眼睛
学习目标
课前预习
课堂达标
易错辨析
课程标准(2022年版) 学习目标
了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用. 1.通过观察实物认识透镜,会用多种方法鉴别凸透镜和凹透镜.
2.知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.
3.能说出与透镜有关的光心、主光轴、焦点、焦距、光线等概念.
4.会测量凸透镜的焦距.
5.通过对透镜进行模型简化,运用光的折射原理分析透镜会聚和发散的奥秘.体验建立物理模型来研究物理规律的方法.
夏季,骄阳似火,气候干旱.某森林景区在某天发生了严重的森林火灾,事发后发现引起火灾的“罪魁祸首”竟然是被游客遗忘在森林中的一瓶纯净水!其形状如图所示,请分析原因.
答:透明圆塑料瓶装水后,中间厚、两边薄,类似于凸透镜.由于凸透镜对光线有会聚作用,若在森林景区乱扔,在夏季的干旱时期,可能会发生严重的森林火灾.
1.透镜通常是用玻璃制成的,它的两侧或一侧表面常被研磨成 . 的透镜叫凸透镜,它对光线具有 作用; 的透镜叫凹透镜,它对光线具有 作用.
2.透镜的中心O叫做 ,凡是经过这一点的光都不改变传播方向.通过光心O和球面球心C的直线叫做透镜的
.
主光轴
光心
发散
中间比边缘薄
会聚
中间比边缘厚
两种透镜及对光的作用
球面
【例1】一些透镜的截面图如图所示,在这些透镜中,属于
凸透镜的是 ,它们的共同特点是 ;
属于凹透镜的是 ,它们的共同特点是 .
中间比边缘薄
ABC
中间比边缘厚
DEF
A.①③⑤ B.②④⑤⑥ C.①②③ D.②④⑥
【举一反三】
1.如图所示,对光有发散作用的透镜有( )
D
A B C D
2.如图所示,根据方框中的透镜,判断下列光路图可能正确的是( )
D
3.一束光在空气中经凸透镜折射后,下列说法正确的是( )
A.一定是会聚光束
B.一定是发散光束
C.可能是会聚光束或平行光束,不可能是发散光束
D.可能是会聚光束,也可能是平行光束或发散光束
D
【归纳总结】
1.透镜对光线的发散和会聚作用,是指折射光线相对原入射光线的方向而言的.
2.会聚、发散作用不要和会聚、发散光线相混淆,前者是作用,后者是现象.
3.区分透镜的两种方法:手摸法与光照法.摸起来中间厚、边缘薄的是凸透镜;摸起来中间薄、边缘厚的是凹透镜.使太阳光会聚的是凸透镜,发散的是凹透镜.
透镜的焦点和焦距
1.平行于主光轴的光经凸透镜折射后, 于主光轴上的某一点,这一点也是 、 的一点,叫做凸透镜的 ,用字母 表示.
2.平行于主光轴的光经凹透镜折射后将变成发散光线,这些发散光线的 会相交于主光轴上的一点,由于这一点F不是实际光线会聚的点,因此叫做凹透镜的
.
3.从焦点到光心的距离叫 ,用 表示.
f
焦距
虚焦点
反向延长线
F
焦点
最亮
最小
会聚
【例1】完成光路图.
如图所示:
A.O点为该凸透镜的焦点
B.任意一束平行光经过凸透镜后都
可以会聚于F点
C.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住,
该凸透镜对光将仍然具有会聚作用
D.若在F点放一个发光的小灯泡,则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用
【例2】一束跟主光轴平行的光通过透镜的光路如图所示,下列说法中正确的是( )
C
A B C D
【举一反三】
4.下列光路中错误的是( )
B
A.此透镜对光具有会聚作用
B.此透镜是凹透镜
C.可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距
D.如果时间较长,将会看到光斑处的纸变焦
5.(核心教材母题)小明同学拿一透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧来回移动,发现在某一个位置时,白纸上将会出现一个最小、最亮的光斑(如图所示),则以下说法中不正确的是( )
B
6.如图所示,两透镜的主光轴在同一直线上,且两透镜的焦点正好重合,根据光路图,在方框内填上适当透镜的符号.
答案图
如图所示:
【归纳总结】
1.利用太阳光聚焦法可以粗测凸透镜焦距,光屏上的光斑一定最小、最亮,此时凸透镜与光屏的间距为透镜的焦距.
2.三条特殊光线的作图口诀:过心不变、平主过焦、过焦平主(对凹透镜来讲,是反向延长线).
【基础概念易错辨析】
1.光经过凹透镜后不一定会发生折射.( )
2.一束光在空气中经过凸透镜折射后一定比原光束会聚一些.( )
3.凹透镜只对平行光线有发散作用.( )
4.若要通过凸透镜产生平行光,应将光源放在凸透镜的焦点上.( )
5.经过凸透镜射出的光线的传播方向都会发生变化.( )
√
√
√
【重难易错】如图所示,在一块玻璃砖内,一束平行光线恰好正对着玻璃内椭圆形状的空气泡射去,则光束通过空气泡后( )
A.仍为平行光束 B.变为发散光束
C.变为会聚光束 D.无法确定
B
易错分析:本题中的一个干扰因素就是那个凸形的气泡,忽视了对光线起主要作用的其实是玻璃砖.判断光线通过玻璃砖后会怎样,关键是要看玻璃砖属于什么透镜.如图所示,玻璃砖被气泡分成了两部分,这两部分都属于凹透镜,凹透镜对光有发散作用.
谢谢大家!