1、第五节科学探究：凸透镜成像 第一课时凸 透 镜【体验【体验】凸透镜凸透镜活动：准备一个老花镜片和一个近视镜片活动：准备一个老花镜片和一个近视镜片活动活动1 1：观察老花镜片和近视镜片的形状。：观察老花镜片和近视镜片的形状。活动活动2 2：用老花镜片和近视镜片分别去观察近处物体：用老花镜片和近视镜片分别去观察近处物体(如书上的如书上的文字文字)。活动活动3 3：把老花镜片和近视镜片分别放在太阳光下，调整它们：把老花镜片和近视镜片分别放在太阳光下，调整它们到地面的距离，观察地面上有无亮点。到地面的距离，观察地面上有无亮点。(1)(1)活动活动1 1中，老花镜片的形状是中央中，老花镜片的形状是中央，
2、边缘，边缘，近视镜片的形状是中央近视镜片的形状是中央，边缘，边缘。(2)(2)活动活动2 2中，靠近书本，通过老花镜片看到的字是中，靠近书本，通过老花镜片看到的字是，通过近视镜片看到的字是通过近视镜片看到的字是。(3)(3)活动活动3 3中，太阳光透过老花镜后地面上中，太阳光透过老花镜后地面上(选填选填“有有”或或“没有没有”)亮点。透过近视镜后地面上亮点。透过近视镜后地面上(选填选填“有有”或或“没有没有”)亮点。亮点。提示：提示：(1)(1)较厚较薄较薄较厚较厚较薄较薄较厚(2)(2)放大的缩小的放大的缩小的(3)(3)有没有有没有1.1.凸透镜的形状有什么特点凸透镜的形状有什么特点?2.
3、2.凸透镜对光有什么作用凸透镜对光有什么作用?3.3.什么叫做凸透镜的光心、主光轴、焦点、焦距什么叫做凸透镜的光心、主光轴、焦点、焦距?探究探究 凸透镜凸透镜结合结合“体验体验”中的活动及预习，思考下列问题：中的活动及预习，思考下列问题：1.1.分析上面图片，凸透镜的形状是分析上面图片，凸透镜的形状是，凹透镜的形状是凹透镜的形状是，故老花镜片是，故老花镜片是镜，近视镜片是镜，近视镜片是镜。镜。提示：提示：分析凸透镜和凹透镜的形状知，凸透镜的形状是中央较分析凸透镜和凹透镜的形状知，凸透镜的形状是中央较厚、边缘较薄。凹透镜的形状是中央较薄、边缘较厚。近视镜厚、边缘较薄。凹透镜的形状是中央较薄、边缘
4、较厚。近视镜片符合凹透镜的形状特点，老花镜片符合凸透镜的形状特点。片符合凹透镜的形状特点，老花镜片符合凸透镜的形状特点。参考答案：参考答案：中央较厚、边缘较薄中央较薄、边缘较厚凸透中央较厚、边缘较薄中央较薄、边缘较厚凸透凹透凹透2.2.结合活动结合活动3 3及下列图片，观察平行光通过凸透镜和凹透镜折及下列图片，观察平行光通过凸透镜和凹透镜折射后的光线知凸透镜对光线有射后的光线知凸透镜对光线有作用，凹透镜对光线有作用，凹透镜对光线有作用。作用。提示：提示：太阳光通过凸透镜后，形成很小的亮点，这说明凸透镜太阳光通过凸透镜后，形成很小的亮点，这说明凸透镜对光线有会聚作用。太阳光通过凹透镜后向外散开，
5、说明凹透对光线有会聚作用。太阳光通过凹透镜后向外散开，说明凹透镜对光有发散作用。镜对光有发散作用。参考答案：参考答案：会聚发散会聚发散3.3.如图是一束平行光经凸透镜后形成的光路图，请在下面横线如图是一束平行光经凸透镜后形成的光路图，请在下面横线上标出主光轴、焦点、光心、焦距上标出主光轴、焦点、光心、焦距f f。参考答案：参考答案：如图所示如图所示4.4.怎样获取凸透镜的焦点和焦距怎样获取凸透镜的焦点和焦距?凹透镜有焦点吗凹透镜有焦点吗?如果有，怎如果有，怎样找出它的焦点样找出它的焦点?提示：提示：平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚到一点上，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚到一点上，
6、这一点即为凸透镜的焦点；焦点到光心的距离称为焦距，找到这一点即为凸透镜的焦点；焦点到光心的距离称为焦距，找到焦点后用刻度尺测量出焦点到光心的距离即为焦距；凹透镜虽焦点后用刻度尺测量出焦点到光心的距离即为焦距；凹透镜虽然对光线有发散作用，但是也有焦点，只不过它的焦点不是实然对光线有发散作用，但是也有焦点，只不过它的焦点不是实际光线的交点，而是平行于主光轴的光线经过凹透镜发散后的际光线的交点，而是平行于主光轴的光线经过凹透镜发散后的反向延长线的交点。反向延长线的交点。参考答案：参考答案：平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚的点称为焦平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚的点称为焦点，用刻度尺测量焦点到光
7、心的距离为焦距。凹透镜有焦点。点，用刻度尺测量焦点到光心的距离为焦距。凹透镜有焦点。反向延长平行于主光轴的光线经过凹透镜后的发散光线，交点反向延长平行于主光轴的光线经过凹透镜后的发散光线，交点即为凹透镜的焦点。即为凹透镜的焦点。一、透镜一、透镜1.1.制作原理：利用制作原理：利用_原理制成。原理制成。2.2.分类：分类：(1)(1)凸透镜：中央较凸透镜：中央较_、边缘较、边缘较_。(2)(2)凹透镜：中央较凹透镜：中央较_、边缘较、边缘较_。3.3.对光线的作用：对光线的作用：(1)(1)凸透镜：对光有凸透镜：对光有_作用。作用。(2)(2)凹透镜：对光有凹透镜：对光有_作用。作用。光的折射光
8、的折射厚厚薄薄薄薄厚厚会聚会聚发散发散二、透镜的焦点和焦距二、透镜的焦点和焦距1.1.光心光心(O)(O)：(1)(1)定义：透镜的定义：透镜的_。(2)(2)特点：通过光心的光，其传播方向特点：通过光心的光，其传播方向_。2.2.主光轴：通过两个球面主光轴：通过两个球面_的直线。的直线。3.3.焦点焦点(F)(F)：平行于主光轴的光经凸透镜：平行于主光轴的光经凸透镜_形成的点。凸透形成的点。凸透镜的两侧各有一个焦点。镜的两侧各有一个焦点。4.4.焦距焦距(f)(f)：焦点到：焦点到_的距离。的距离。中心中心不变不变球心球心会聚会聚光心光心考点考点 透镜的特殊光线透镜的特殊光线【典例【典例】(
9、2012(2012泰安中考泰安中考)如图所示，从光源如图所示，从光源S S发出的两条光发出的两条光线，其中一条平行于凸透镜的主光轴，另一条过凸透镜的焦线，其中一条平行于凸透镜的主光轴，另一条过凸透镜的焦点，请画出这两条光线通过凸透镜后的折射光线。点，请画出这两条光线通过凸透镜后的折射光线。【思路导引【思路导引】判断两条入射光线的特点：平行于主光轴和过一判断两条入射光线的特点：平行于主光轴和过一侧的焦点，根据折射光线特点画光路图。侧的焦点，根据折射光线特点画光路图。【精讲精析【精讲精析】本题考查凸透镜的三条特殊光线。平行于主光轴本题考查凸透镜的三条特殊光线。平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射
10、后，折射光线过焦点；过焦点的的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；过焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴。凸透镜有三条入射光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴。凸透镜有三条特殊的入射光线：过焦点的、平行于主光轴的、过光心的；过特殊的入射光线：过焦点的、平行于主光轴的、过光心的；过光心的入射光线，经过凸透镜折射后，其传播方向不变。光心的入射光线，经过凸透镜折射后，其传播方向不变。答案：答案：如图所示如图所示【方法归纳【方法归纳】透镜的三条特殊光线透镜的三条特殊光线1.1.如图所示是几种光学器材的示意图，其中能对光线起发散作如图所示是几种光学器材的示意图，其中能对光线起发散作用的
11、是用的是()【解析【解析】选选D D。本题考查凹透镜对光线的作用。凸透镜对光线。本题考查凹透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。凸透镜中间厚，边缘有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。凸透镜中间厚，边缘薄，故薄，故A A、B B、C C为凸透镜，凹透镜中间薄，边缘厚，故为凸透镜，凹透镜中间薄，边缘厚，故D D为凹透为凹透镜。故选镜。故选D D。2.2.一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示，其前端相当于一个一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行玻璃制成的凸透镜，为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光，应把
12、灯丝放在光，应把灯丝放在()A.A.焦点处焦点处 B.B.焦点以内焦点以内C.C.焦点以外焦点以外 D.D.任意位置任意位置【解析【解析】选选A A。此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象，。此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象，将物理知识应用到现实生活中，激发了学生的学习兴趣。根据将物理知识应用到现实生活中，激发了学生的学习兴趣。根据凸透镜对光的会聚作用，结合光路的可逆性可知，从焦点发出凸透镜对光的会聚作用，结合光路的可逆性可知，从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴，所以选的光经凸透镜折射后将平行于主光轴，所以选A A。3.3.光通过透镜的光路图如图所示，正确的是光通过透镜的光路图如
13、图所示，正确的是()【解析【解析】选选B B。本题考查透镜对光线的作用。凸透镜对光线有。本题考查透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，会聚作用，A A、B B项透镜为凸透镜，故项透镜为凸透镜，故A A错误，错误，B B正确。凹透镜对正确。凹透镜对光线有发散作用，光线有发散作用，C C、D D项透镜为凹透镜，故项透镜为凹透镜，故C C、D D错误。错误。4.(20124.(2012菏泽中考菏泽中考)在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个镜，对镜，对太阳光有太阳光有作用，容易引发火灾。作用，容
14、易引发火灾。【解析【解析】本题考查凸透镜对光线的会聚作用。饮料瓶内进入水本题考查凸透镜对光线的会聚作用。饮料瓶内进入水后，水在瓶中是中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光有后，水在瓶中是中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，容易点燃枯叶引发火灾。会聚作用，容易点燃枯叶引发火灾。答案：答案：凸透会聚凸透会聚5.5.在图中画出入射光线和经凸透镜折射后的光线。在图中画出入射光线和经凸透镜折射后的光线。【解析【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线。图示的折射光线平本题考查凸透镜的三条特殊光线。图示的折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点。过光心的光线经凸透镜折射行于主光轴，则入射光线过焦点。
15、过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。后传播方向不改变。答案：答案：如图所示如图所示6.6.一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒透过杯一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒透过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使透过烟雾的光成粗底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使透过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束细均匀的柱形光束(图甲图甲)：(1)(1)烧杯底上放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，说明烧杯底上放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，说明凸透镜对光有凸透镜对光有作用。作用。(2)(2)烧杯底上放一个凹透镜，观察到的现象如图丙所示，说明烧杯底上放一个凹透镜，观察到的现象如
16、图丙所示，说明凹透镜对光有凹透镜对光有作用。作用。【解析【解析】(1)(1)比较甲、乙两图可知，甲中手电筒通过烧杯底自比较甲、乙两图可知，甲中手电筒通过烧杯底自上而下照射，光成粗细均匀的柱形光束，乙图中柱形光束在杯上而下照射，光成粗细均匀的柱形光束，乙图中柱形光束在杯中会聚了，因为乙图中杯底放了一个凸透镜，说明凸透镜对光中会聚了，因为乙图中杯底放了一个凸透镜，说明凸透镜对光有会聚作用。有会聚作用。(2)(2)比较甲、丙两图可知，丙图中柱形光束发散了，丙图中杯比较甲、丙两图可知，丙图中柱形光束发散了，丙图中杯底上放了一个凹透镜，说明凹透镜对光有发散作用。底上放了一个凹透镜，说明凹透镜对光有发散作用。答案：答案：(1)(1)会聚会聚(2)(2)发散发散 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里?在下图中画出入射光线对应的折射光线。在下图中画出入射光线对应的折射光线。【学生自答【学生自答】【教师点评【教师点评】错误之处：错误之处：光线方向错误；光线方向错误；折射情况错误：过凸透镜焦点入射的光线，经过透镜会聚折射情况错误：过凸透镜焦点入射的光线，经过透镜会聚后，与主光轴平行射出。后，与主光轴平行射出。【正确答案【正确答案】
