(共17张PPT)
二、透 镜
生活中常见的眼镜,它的镜片就是透镜。放大镜、照相机、显微镜、手机摄像头、望远镜等也都用到了透镜。
想一想:观察这些透镜,它们有哪些共同的特点?
什么是透镜?
透镜是一种光学元件,它由一种或多种透明材料制成,通常具有至少一个表面是曲面的。透镜通常可以分为凸透镜和凹透镜,如图所示。
(a)凸透镜中央厚、边缘薄
(b)凹透镜中央薄、边缘厚
试一试:手持一只透镜,你能判断它是哪一种透镜吗?
什么是透镜?
活动 3.3 初识凸透镜和凹透镜
1. 如图所示,分别通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字(透镜距书较近),你有什么发现?
观察发现,用凸透镜可以看到正立、放大的像,而用凹透镜看到了正立、缩小的像。
用凸透镜可以看到正立、放大的像
用凹透镜看到了正立、缩小的像
什么是透镜?
活动 3.3 初识凸透镜和凹透镜
2. 用眼镜代替透镜进行上述观察,辨别你或其他同学眼镜的镜片属于哪种类型的透镜。
通常所说的放大镜就是凸透镜。老年人戴的老花镜的镜片也是凸透镜。近视眼镜的镜片是凹透镜。
近视眼镜
老花镜
门上的猫眼
放大镜
透镜对光线有什么作用?
活动 3.4 观察平行光通过透镜后的现象
分别将凸透镜和凹透镜正对着太阳,或是正对着平行光源,再将光屏放在透镜的后方,改变光屏到透镜的距离,你看到了哪些现象?在图中把你观察到的现象画出来。
透镜对光线有什么作用?
活动 3.4 观察平行光通过透镜后的现象
(a)凸透镜对光的会聚作用
(b)凹透镜对光的发散作用
由实验可知,凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜。
透镜通过折射来改变光传播的方向,从而实现对光线的会聚或发散。
折射
折射
会聚作用
发散作用
近视眼镜片
老花镜片
透镜对光线有什么作用?
一般把透镜的中心 O 称为光心,把通过光心且垂直于透镜表面的直线 MN 称为主光轴。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫作焦点,用 F 表示。焦点到光心的距离叫作焦距, 用 f 表示,如图(a)所示。平行光通过凹透镜后会发散开来,如图(b)所示。
(a)平行光通过凸透境的光路 (b)平行光通过凹透镜的光路
焦点
虚焦点
光心
光心
焦距
焦距
主光轴
主光轴
想一想:如何测出凸透镜焦距的长度?
凸透镜对光线有什么作用?
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜后,折射光线会聚于焦点。
经过光心的入射光线通过凸透镜后,折射光线不改变传播方向。
经过焦点的入射光线通过凸透镜后会聚,折射光线平行于主光轴。
想一想:将一束光线沿着图1中折射光线的路径射向凸透镜。
·你观察到什么现象?原因
是什么?
·经过焦点的入射光线通过
凸透镜后,折射光线有什么特点?
·改变入射光线的方向继续
观察,还有什么发现?
凹透镜对光线有什么作用?
平行于主光轴的入射光线经过凹透镜后发散,
折射光线的反向延长线经过虚焦点。
经过光心的入射光线通过凹透镜后,折射光线不改变传播方向。
想一想:将一束光线沿着图1中折射光线的路径射向凹透镜。
·你观察到什么现象?原因是什
么?
·延长线经过虚焦点的入射光线
通过凹透镜后,折射光线有什么特点?
·改变入射光线的方向继续观察,
还有什么发现?
延长线经过虚焦点的入射光线经过凹透镜后发散,折射光线平行于主光轴。
透镜对光线有什么作用?
(a)凸透镜对光的会聚作用
(b)凹透镜对光的发散作用
会聚作用是指透镜对光线具有使光线偏向主光轴方向传播的作用。发散作用是指透镜对光线具有使光线偏离主光轴方向传播的作用。
透镜对光线有什么作用?
想一想
·凸透镜能将平行光会聚到焦点,那么,凸透镜能将一个点光源发出的光变成平行光吗?说一说你的依据。
·前后移动点光源,观察光线通过凸透镜后的传播路径有何变化?
凸透镜能成哪些像?像有什么特点?与什么因素有关
如图所示,用凸透镜观察邮票,可以看到正立、放大的像。能否因此认为凸透镜所成的像都是正立、放大的呢?
物
像
活动 3.5 用凸透镜观察物体
凸透镜能成哪些像?像有哪些特点?
1.用凸透镜观察书上的图片。从贴近书上的图片开始,逐渐增大凸透镜与书的距离。
·你看到的图片是怎样变化的?你有什么发现?
·你觉得这些不同成像的情况与什么有关?
正立、放大的像
倒立、放大的像
倒立、缩小的像
活动 3.5 用凸透镜观察物体
凸透镜能成哪些像?像有哪些特点?
2.通过凸透镜观察窗外的景物。
·你看到的像有什么特点?它是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的?
·如图所示,在凸透镜后面放一张白卡纸,并调整它到凸透镜的距离,在白卡纸上能否看到窗外景物的像?由此说明什么?
观察发现,适当调整物体和光屏到凸透镜的距离,也能看到倒立、缩
小或倒立、放大的像,并且有的像还可以呈现在光屏上。
实践与练习
1. 如图所示,照片中的眼镜是近视眼镜还是远视眼镜?
实践与练习
2.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为 L .小明推断,凸透镜的焦距 f 一定大于 L .你认为小明的推断正确吗?请说明理由。
实践与练习
3.如图所示,用铁丝绕成一个内径约 4 mm 的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,圆环内部形成的水膜犹如一个透镜。试用一种简易的方法辨别它是凸透镜还是凹透镜。轻轻甩去少量的水(保持水膜完好),结果又会怎样?
水膜