4.5科学探究：凸透镜成像第1课时透镜课件(共41张PPT)2023-2024学年度沪科版物理八年级全一册

(共41张PPT)
4.5科学探究：凸透镜成像
第1课时 透镜
八上 物理
沪科版
早在西汉时期成书的《淮南万毕术》中有记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”
新课引入
思考
利用冰透镜取火的方法，背后的原理是什么？
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
3.理解凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用
重点
学习目标
重点
李永强
任务一：探究透镜的识别
我们生活中有各种各样的透镜.
透镜：一般是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件
新知学习
一、透镜的识别
青年学生一般佩戴近视眼镜
老年人戴的一般是远视眼镜（即老花眼镜）
这两种眼镜究竟有什么不同呢？
又如何判断这两种眼镜呢？
思考
方法一：“摸”
方法二：“看”
为避免镜面磨损或弄脏，请先用柔软的面巾纸把透镜包起来，再用手摸用触觉感觉其特征.
通过透镜去观察近处物体,用眼睛观察其你看到的特征.
1.凸透镜：中央厚、
边缘薄
2.凹透镜：中央薄、
边缘厚
凸透镜符号
凹透镜符号
C
C'
透镜厚度
半径
C'
C
透镜厚度
半径
薄透镜
透镜的两个表面中至少一个表面是球面的一部分
薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径
C
C'
C'
C
主光轴
主光轴
3. 主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。
主光轴
主光轴
O
O
通过光心的光线，传播方向有什么特点呢？
光 心
4. 光心（O）：薄透镜的光心就在透镜的中心。
O
O
通过光心的光线，传播方向不变
光路图
除了眼镜外,很多光学仪器和日常用品也用到了透镜。
例如照相机镜头就是由一组透镜组成的(如右图 ).
照相机镜头剖面图
如果把一个玻璃球分割成五块。其截面如图所示，这五块玻璃中，属于凸透镜的是___________ ，从形状上看，它们的共同特点是________________ 。属于凹透镜的是____，从形状上看，
其特点是________________ 。
a、c、e、d
中间厚，边缘薄
b
中间薄，边缘厚
针对训练
分别让太阳光透过凸透镜和凹透镜照射到白纸上，观察现象。
温馨提示
不要让阳光直接通过透镜射到眼睛，不要长时间观看光点，以免损伤眼睛！不要使纸上同一位置长时间被光点照射，以免点燃白纸。
同样都是透镜，为什么凸透镜和凹透镜正对着太阳光会出现不同的现象，它们对光线的作用分别是怎么样的呢
思考
李永强
任务二：探究透镜对光的作用
实验表明，凸透镜对光有会聚作用。
使平行于透镜主轴的光射向凸(凹)透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
凹透镜对光有发散作用
二、透镜对光的作用
1. 透镜对平行于主轴的入射光的作用
结 论
2.透镜对非平行光的作用
凸透镜对非平行光仍然有会聚作用吗？
凹透镜对非平行光仍然有发散作用吗？
使非平行于透镜主轴的光射向凸(凹)透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
如何快速判断光线是会聚还是发散？
1. 延长入射光线至透镜另一侧
2. 折射后的光线与入射光线进行比较
3. 折射后的光线比入射光线更远离主光轴，即为发散；
折射后的光线比入射光线更靠拢主光轴，即为会聚。
发散
会聚
思考
凸透镜对非平行光仍起会聚作用吗？
当会聚光束入射到凸透镜时：
当发散光束入射到凸透镜时：
折射光线与入射光线相比更靠拢主光轴
凸透镜对非平行光仍起会聚作用
结 论：
现 象：
思考
凹透镜对非平行光仍起发散作用吗？
当会聚光束入射到凹透镜时：
当发散光束入射到凹透镜时：
折射光线与入射光线相比更远离主光轴
凹透镜对非平行光仍起发散作用
结 论：
现 象：
1.根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
甲
乙
针对训练
2. 一束光通过透镜的光路如图所示，判断下面两幅图是否正确。
不正确
不正确
李永强
任务二：探究焦点和焦距
三、焦点和焦距
凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点（F）.
焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距（f）.
注意: 与主光轴不平行的光会聚的点不是焦点.
F
主光轴
f
f
F
1.凸透镜的焦点和焦距
焦点
焦点
凸透镜有____个实焦点。
两
凹透镜有焦点吗？
把折射光线反向延长看一看.
F
f
平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线会聚的点，这个点叫做虚焦点(F )。
2. 凹透镜的焦点和焦距
焦点
虚
凹透镜的焦点
F
凹透镜有____个虚焦点。
f
F
两
甲、乙两个凸透镜的焦距分别为13cm和15cm，哪个凸透镜使光偏折得更明显？说明了什么？
凸透镜的焦距越小，使光偏折得越明显，对光的会聚能力越强。
甲图 f=13cm
乙图 f=15cm
思考
你还有其他确定凸透镜焦点和焦距的方法吗？
如何测量凸透镜的焦距呢？
3. 确定凸透镜焦点和焦距
将放大镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上会出现一个最小最亮的光斑。这一点就是放大镜的焦点，光斑与放大镜之间的距离即为放大镜的焦距。
如果在凸透镜的焦点处放上火柴，又会出现什么现象呢？
现在你知道“削冰取火”的原理了吗？
利用凸透镜对光的会聚作用，
将艾草放在凸透镜的焦点，阳光强烈时就可以点燃艾草
思考
释 疑
矿泉水瓶引发火灾
没有喝完的矿泉水瓶为什么会引发火灾呢？
思考
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 。
4.透镜的三条特殊光线
光路可逆
温馨提示
光线是一种抽象出来的物理模型，它能形象地描述光的传播路径和方向。在研究某些光学问题时，人们常选择几条特殊光线画出光的传播路径，从而清晰地反映此类光学现象的特征和规律。
要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置 试试看. 在解决这个问题的时候，你利用了前面学过的什么知识
把小灯泡放在凸透镜的焦点上，小灯泡发出的光通过凸透镜后就可以变成平行光；利用了光路可逆的特点.
针对训练
凸透镜 凹透镜
外形
对光作用
概念 中间厚、边缘薄
中间薄、边缘厚
主轴、光心、焦点、焦距
课堂小结
1、请画出入射光线通过透镜后的折射光线。随堂练习2. 如图所示，两条光线穿过图中所示的透镜，F 为透镜的焦点，试画出与已知光线对应的入射和出射光线．
3. 用手电筒垂直照射一面透镜并使光束射入倒扣的烧杯中，通过观察如图可以确定____图中是凹透镜。实验中光束很模糊，不容易观察，为了让实验现象更清晰，请你提出一个改进建议：________________。
丙
在烧杯中充入烟雾
4. [创新题·模型建构]雨过天晴，小华发现自家院子里种的植物的叶子上有如图所示的被烧焦的痕迹，细心的小华发现在晴朗的夏日中午，往植物的叶子上浇水，也会看到类似的现象，小华咨询老师后知道，浇水时叶子上会有水珠，水珠相当于__________，它对阳光具有______作用，使叶子的温度升高，从而将叶子烧焦．
凸透镜
会聚
5. 放在凸透镜主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
D