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(共37张PPT)
第4章　光的世界
5　第1课时
透镜
01
认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点和焦距。
02
通过观察，认识凸透镜对光起会聚作用和凹透镜对光起发散作用。
03
能初步领略透镜对光的神奇作用，激发求知欲。
在生活中，常看见一些用玻璃制作的与“镜”有关的用品，让我们认识一下。
老花镜
近视镜
放大镜
照相机上的镜头
投影机上的镜头
它们有一个共同的特点：都是玻璃制作的，且能透光，在物理上叫做透镜。
透镜有什么重要的性质？从这节课开始一起探究学习。
显微镜的镜头
一、认识透镜
活动1　感受凸透镜和凹透镜
(1)取一个放大镜，用手摸一摸中间和边缘部分，发现厚度不一样，中间
，边缘 ；
(2)取一个近视眼镜的镜片，用手摸一摸中间和边缘部分，发现厚度不一样，中间 ，边缘 。(以上均选填“厚”或“薄”)
厚
薄
薄
厚
1.透镜通常用玻璃制成，它们的两个表面至少有一个表面是 的一部分，透镜能让光透过去，光在进入和离开透镜时都发生折射。
球面
2.透镜的种类
(1)凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。如： 、 、
等；
(2)凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。如： 。
老花镜
照相机的镜头
望远镜的物镜
近视镜片
凹透镜及表示符号
凸透镜及表示符号
仔细观察图甲和图乙中的透镜，有什么特征？
甲
乙
A 、B、D
C 、E 、F
(3)其它形状的透镜
属于凸透镜的是：
属于凹透镜的是：
A B C D E F
(4)薄透镜
如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫做薄透镜。
球心
C1
球心
C2
光心
凸透镜的主光轴和光心
主光轴
3.透镜的主光轴和光心
(1)主光轴：透镜上通过两个球面 的直线叫主光轴。
(2)光心：主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向 ，这个点叫作透镜的光心，即透镜的中心。
球心
不变
C2
C1
球心
球心
光心
凹透镜的主光轴和光心
主光轴
活动2　感受透镜对光的作用
把一只凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整凸透镜与纸的距离，观察有什么变化？
在纸上出现一个很小、很亮的光斑。
光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。这个现象提示我们：凸透镜能把光会聚起来。
二、透镜对光的作用
1. 凸透镜对光有会聚作用
让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
实验现象：与主光轴平行的光经凸透镜后会聚于一点。
结论：光从空气射入透镜时，凸透镜对光有 作用(也叫会聚透镜) 。
会聚
实验现象：与主光轴平行的光经凹透镜后向外发散。
2. 凹透镜对光有发散作用
让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。
结论：光从空气射入透镜时，凹透镜对光有 作用(也叫发散透镜)。
发散
F
主光轴
凸透镜对非平行光线也起会聚作用
凸透镜使光线会聚，是相对入射光线而言的。凸透镜对光线的会聚作用是指把入射光线会聚了，其折射光线比入射光线更靠拢主光轴。
会聚
3. 理解凸透镜的会聚作用
会聚
凹透镜对非平行光线也起发散作用
凹透镜使光线发散，是相对入射光线而言的。凹透镜对光线的发散作用是指把入射光线发散了，其折射光线比入射光线更远离主光轴。
4. 理解凹透镜的发散作用
F
F
发散
发散
思考
1.入射到凸透镜的光如果不是平行光，还能会聚吗？让不平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光的传播方向。
答案　能会聚，凸透镜对光有会聚作用，经凸透镜折射的光线相对于入射光线，更靠近主光轴。
F 焦点
f
焦距
光心O
三、透镜的焦点、焦距和三条特殊光线
1.凸透镜的焦点和焦距
(1)焦点：射到地面的太阳光可视为平行光，让凸透镜正对太阳，通过透镜的太阳光可以聚集在一点上，这个点是凸透镜的焦点，用F表示。
(2)焦距：焦点到 的距离叫作焦距，用f表示。
凸透镜中心
焦点 F1
f1
焦距
焦点 F2
f2
焦距
(3)凸透镜有 个焦点，并且关于 对称。
两
光心
(4)凸透镜焦距的意义：凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越 ，对光的会聚作用越 。
小
强
太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看做平行光。想一想，怎样利用阳光测量凸透镜的焦距。找几个不同规格的凸透镜，试着测量它们的焦距。
太阳光聚焦法：把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，用刻度尺测量焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距。
焦点 F
f
焦距
(5)利用阳光测量凸透镜的焦距。
f
焦点
F
焦距
把折射光线反向延长看一看
折射光线好像从点F射出的
O
2.凹透镜的焦点和焦距
(1)焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后 ，发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这个点叫凹透镜的 。它不是实际光线的会聚点，凹透镜有 个焦点，关于光心对称。
发散
焦点
两
(2)焦距：焦点到凹透镜 的距离叫作焦距。凹透镜焦距的大小表示其 能力的强弱，焦距越小，对光的发散能力越 。
光心
发散
强
3.凸透镜的三条特殊光线
(1)通过光心的光线传播方向 (选
填“改变”或“不改变”)。
不改变
F
F
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 。
焦点
F
F
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 。
主光轴
F
F
4.凹透镜的三条特殊光线
(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凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过 。
焦点
(3)射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后 主光轴射出。
平行于
F
F
F
F
F
F
焦点和
焦距
透镜
透 镜
①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜.
②凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜.
③主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴.
④光心：主轴上有个特殊点，通过这个点的光传播
方向不变，该点叫做光心。
①凸透镜对光有会聚作用，也叫会聚透镜；
②凹透镜对光有发散作用，也叫发散透镜。
①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。
②凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，发散光线的反向延长的交点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。
课堂总结
透镜对
光的作用
1.如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形，其中所用透镜是凸透镜的是(　　)
A.① B.②
C.③ D.①②③④
C
解析　由题图可知，①②④中经透镜折射后的光线与射向透镜的光线相比，远离主光轴，说明透镜对光线具有发散作用，所以是凹透镜；
③图中的光线经透镜折射后，与射向透镜的光线相比，与主光轴的分离程度小，说明透镜对光线具有会聚作用，所以是凸透镜。
2.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a、b、c、d、e中属于凸透镜的是　　 　；属于凹透镜的是　 。
acde
b
3.如图所示，小明手持凸透镜正对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，在该光斑处能将火柴点燃，则该光斑所处的位置就是透镜的　　　　，该光斑到透镜中心的距离叫　　　　，经过　　　　的光不改变方向。
焦点
焦距
光心
4.如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较　　 (选填“亮”或“暗”)，这是因为气泡与周围水组成
　　 透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被　　　(选填“会聚”或“发散”)。
暗
凹
发散
解析　由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故白纸上与空气泡相对应的位置较暗。
5.在框内填上适当的透镜。
6.(2024·吉林)如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出图中折射光线对应的入射光线。
7.根据图中给出的入射光线，画出相应的折射光线。
解析　平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射
光线的反向延长线过焦点；延长线过焦点的光线经凹
透镜折射后会平行于主光轴射出，如图所示。
8.利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对太阳，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。小华推断，凸透镜的焦距一定大于L。
(1)你认为小华的推断　　 　(选填“正确”或“不正确”)；
不正确
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是
凸透镜的焦点，光线到达焦点并且继续向前射出，这个
非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，如
图所示，所以小华的推断不正确。
(2)为了检验小华的推断是否正确，你下一步的实验操作是　　　　　　。
答案　见解析
解析　如果向下移动凸透镜，此时光斑变大，说明光斑在焦点之前，焦距大于L，说明小华推断正确；如果向下移动凸透镜，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于L，说明小华推断错误。

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