苏科版八年级上册 物理 学案 4.2透镜

透镜
【学习目标】
1．能识别和区分凸透镜及凹透镜，描述它们的基本特征；
2．知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；
3．认识生活中的透镜，了解透镜在生活中的应用；
4．认识凸透镜的焦点，会测凸透镜的焦距；
5．尝试用身边的器材制作透镜，进一步体验透镜的特点；
6．知道透镜有时对生活也有危害，增强环保意识。
【学习重难点】
知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
能识别和区分凸透镜及凹透镜，描述它们的基本特征。
【课前准备】
一、光的折射
（1）光的折射现象：光从一种物质进入另一种物质时，其传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。
（2）光的折射规律：
①光折射时，折射光线、入射光线、法线在 ；折射光线和入射光线分别位于
；
②当光从空气斜射到水或玻璃中时，折射光线偏向法线，折射角 入射角；当光从水或玻璃斜射到空气中时，折射光线偏离法线，折射角 入射角。入射角增大时，折射角 。当光垂直射到水或玻璃的表面时，光在水和玻璃中的传播方向 。
二、透镜
（1）透镜：透镜可分为凸透镜和凹透镜。中间比边缘 的透镜叫做凸透镜；中间比边缘 的透镜叫做凹透镜。
（2）透镜对光的作用：凸透镜对光线有 作用，所以凸透镜也叫 透镜。平行于主光轴的光线被凸透镜会聚到一点，这点就是凸透镜的 （F），这点到透镜中心的距离叫 （f）。凹透镜对光线有 作用，所以凹透镜也叫 透镜。平行于主光轴的光线被凹透镜发散，其发散光线的反向延长线会聚于一点，这点就是凹透镜的 （F）。
（3）实像和虚像：实像是由实际光线（反射光线或折射光线）会聚而成的像。实像 （能/不能）用屏幕承接，也有可以用眼直接观看。虚像 （能/不能）用屏幕承接。
注意：无论实像还是虚像，在眼睛的视网膜上都是呈现实像。
三、凸透镜成像及其规律
（1）凸透镜成像的变化规律：物体在凸透镜焦点外（u＞f ）成 像；物体在凸透镜焦点内（u＜f ）成 像。无论是成虚像还是成实像，物体距凸透镜的焦点越近，像越 ，像距越 。
（2）物体位于凸透镜的特殊点和区间成像规律（及应用举例）：
物距u 像的性质、特点 像的位置 应用举例

与物体在 像距v
u=∞ 缩成一点（实像） 异侧 v=f 测量焦距f
u＞2f 倒立、缩小、实像 异侧 f＜v＜2f 照相机
u=2f 倒立、等大、实像 异侧 v=2f （测量焦距f）
f＜u＜2f 倒立、放大、实像 异侧 v＞2f 投影仪
u=f 不成像，光经过凸透镜后成平行于主光轴的光线 平行光源
u＜f 正立、放大、虚像 同侧 / 放大镜
四、透镜的用途
照相机、投影仪（幻灯机）、 是凸透镜的三个典型应用（见凸透镜成像规律）。
眼镜：用于视力矫正的眼镜通常有 眼镜和 眼镜（俗称“老花镜”）。
①近视眼镜相当于 透镜，利用凹透镜对光线的发散作用，使得近视眼所成的落在视网膜 的像向 移，从而落在视网膜上。②远视眼镜相当于凸透镜，利用凸透镜对光线的会聚作用，使得远视眼所成的落在视网膜 的像向 移，从而落在视网膜上。
望远镜和显微镜：光学望远镜和显微镜通常都是由两个透镜组成的光学系统。望远镜的作用是将远处物体的像成于近处，便于看清远处物体；显微镜将细微物体成放大许多倍的像，便于看清很小的物体。
【学习过程】
问题1 什么是光的折射？
例1．如图所示，各种影像的形成属于光的什么现象：
（1）树在地面留下了影子 ；
（2）树在水中留下了倒影 ；
（3）树在照相机底片上成的像 。
练一练：
1．（多选）下图所示四种现象中，不属于光的折射的是（ ）
问题2 光的折射遵循什么规律？
例2．某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数据如下表：
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30°
分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出一条：
例3．如下左图所示，一条光线从空气斜射入水中，入射角为60度，既有反射也有折射。请画出反射光线和折射光线。如下右图所示，一束光由空气射入玻璃砖，画出这束光经过玻璃砖两个侧面折射的光路。

练一练：
1．一束光从空气斜射向水中。图2所示能正确反映光的传播路径的是 （ C ）
2．如下左图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路。
3．如上右图中，一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，OB为反射光线，请作出入射光线和大致的折射光线方向。
问题3透镜对光的有什么作用？（焦点F、焦距f）
例4．一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图所示，此透镜的焦距为 cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个 、放大的虚像（填：“正立”或“倒立”）。
例5．如图所示，一束平行光经过一个透镜，在位于a、b、c的光屏上形成一个圆光斑，光斑的大小情况如图志示，请在图中的方框内画出适当的透镜，并在右方框中画出本问题的光路图。
练一练：
1．下列光路图中，正确的是（ ）
2．完成下列光路图（画出入射光线或入射光线）
问题4 凸透镜成像的规律是怎样的？如何探究？
例6．在做“探究凸透镜成像”的实验中
（l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm。
（2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图9所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向__________（填“上”、“下”）调节。
（3）若将烛焰移至距凸透镜 15cm 处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_______清晰的实像，_______就是应用这一原理制成的（填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。
练一练：
1．如图所示，为某透镜成像的一种情况，其中A1B1是物体AB的像，试在图上的适当位置画上合适的透镜，并大致标出其焦点F的位置。
2．凸透镜的焦距是12cm，将物体放在主轴上距透镜中心7cm处，物体所成的像是（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、等大的虚像
3．某同学做凸透镜成像实验，当光屏距离凸透镜12厘米时，发现光屏上有一个清晰缩小的像，由此可以判断凸透镜的焦距可能是 (　 )
A．5cm B． 10cm C．15cm D． 20cm