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人教版八年级上册 第五章 透镜及其应用
5.1 透 镜
1.了解生活中的透镜
2.会区别透镜的种类，了解透镜的焦点和焦距
3.通过实验探究,理解凸透镜和凹透镜对光线的作用
1700 多年前，古书《博物志》记载了用冰取火的方法:“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。”这是我国古人创造的神奇。
凿冰取火
导入新课
用照相机拍照，可以把瞬间的情景留作永恒的记忆；用投影仪投影，可以使教室里的同学看到放大的图片；用显微镜观察，可以让化验室的医生看见血液中的各种细胞……
？
问题
照相机镜头剖面图
投影仪镜头内部图
显微镜目镜
这些仪器共同的主要光学元件是什么？它们对光有什么作用呢？
照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是利用透镜工作的。
思考：生活中眼镜镜片也是透镜，常见的眼镜有远视眼镜和近视眼镜，仔细观察，这两种眼镜镜片究竟有什么不同？
远视眼镜
近视眼镜
一、凸透镜和凹透镜
1.透镜
分类
远视镜片中间厚、边缘薄，这样的镜片是凸透镜。
近视镜片中间薄、边缘厚，这样的镜片是凹透镜。
远视眼镜片
近视眼镜片
一、凸透镜和凹透镜
C/
C
一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。
C
C/
透镜厚度
透镜厚度
如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫作薄透镜。
一、凸透镜和凹透镜
C/
C
通过两个球面球心的直线叫作主光轴。
主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。
薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。
O
主光轴
一、凸透镜和凹透镜
2.透镜的主光轴和光心
C
C/
O
O
C
C/
主光轴
光心
O
C/
C
主光轴
光心
O
O
想一想：通过光心的光线有什么特点？
结论:通过光心的光线传播方向不变。
想一想：如果光线不过光心，传播方向是否改变？
过心不变
透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的________ （选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘______ 的透镜是凸透镜，如图中的______（填字母）；中间比边缘______的透镜是凹透镜，如图中的______ 。（填字母）
检测反馈1
A
B
C
D
E
F
折射
厚
BCF
薄
ADE
一、凸透镜和凹透镜
许多同学可能做过这样的游戏：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：放大镜能把光会聚起来。放大镜是凸透镜，看来凸透镜对光有会聚作用。凹透镜也能使光会聚吗？
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用
二、透镜对光的作用
下面我们通过实验来仔细研究这两种透镜对光的作用。
演示
两种透镜对光的作用
1. 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。
2. 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。
凸透镜使光会聚
凹透镜使光发散
二、透镜对光的作用
光线偏离原传播方向，向主光轴靠拢的情况。
光线偏离原传播方向，向远离主光轴偏转的情况。
主光轴
光心
O
主光轴
光心
O
实验表明：
凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜又叫作发散透镜。
二、透镜对光的作用
会聚和发散作用的理解
会聚与发散是相对于入射光线而言的。
会聚作用：折射光线跟原光线相比靠拢主光轴；
发散作用：折射光线跟原光线相比远离主光轴。
二、透镜对光的作用
F
主光轴
小结：凸透镜对所有光起会聚作用。凹透镜对所有光起发散作用。
F
透镜会聚和发散的实质
玻璃
空气
规律：光经过三棱镜两次折射后向棱镜底部（厚）偏折
在下列虚框中放入适当的凸透镜或凹透镜，光路图成立。其中放入凹透镜的是（　　）
A．甲和丁 B．乙和丁 C．丙和丁 D．乙和丙
D
二、透镜对光的作用
检测反馈2
凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点。
焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距。
焦点（F）：
焦距（f）：
焦点
焦距
凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。
图中F表示焦点，f表示焦距。凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强。
焦点
焦距
三、焦点和焦距
1.凸透镜的焦点和焦距
凹透镜有两个虚焦点，关于光心对称。
凹透镜焦距的意义：
凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱， 焦距越小，对光的发散能力越强。
光心
O
F1
f1
F2
f2
三、焦点和焦距
2.凹透镜的焦点和焦距
①第一条特殊光线：过心不变
穿过光心的光线传播方向不改变。
②第二条特殊光线：平行过焦
平行于主光轴入射凸透镜的光线过对侧的焦点出射。
③第三条特殊光线：过焦平行
过焦点入射的光线平行于主光轴出射。
F
F
F
F
F
F
三、焦点和焦距
3.凸透镜的三条特殊光线
①第一条特殊光线：过心不变
穿过光心的光线传播方向不改变。
②第二条特殊光线：平行过焦
平行于主光轴的光线经凹透镜后，发散光线的反向延长线通过虚焦点。
③第三条特殊光线：过焦平行
对着凹透镜异侧虚焦点入射的，光线经凹透镜后平行于主光轴。
F
F
F
F
F
F
三、焦点和焦距
4.凹透镜的三条特殊光线
！
想想做做
太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看作平行光。想一想：怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？找几个不同的凸透镜，试着测量它们的焦距。
把一张白纸放在凸透镜一侧，正对着太阳光，让太阳光照射在凸透镜上，改变透镜与纸的距离，当白纸上出现最小、最亮的光斑后，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离即为此凸透镜的焦距。不同的凸透镜焦距不同。
三、焦点和焦距
凸透镜焦距的测量：太阳光聚焦法
完成图中光路图。
三、焦点和焦距
检测反馈3
凸透镜的利用
危险的矿泉水
课堂小结
透镜
透镜
凸透镜：中间厚边缘薄
凹透镜：中间薄边缘厚
透镜对光的作用
凸透镜：会聚光线 → 向主光轴靠拢
凹透镜：发散光线 → 远离主光轴
主光轴（主轴）、光心、焦点、焦距
三条特殊光线
过心不变
平行过焦
过焦平行
1. 我国西汉时期的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示，假设F为冰透镜的焦点，请你在图中完成光路。
根据凸透镜对光的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚，如图所示：
练习与应用
解析：
2.一束光通过透镜的光路如图5.1-9所示，哪幅图是正确的？说明你的理由。
甲．平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点，故甲图正确。乙．经过凸透镜的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴射出，故乙图错误。丙．经过凹透镜的光线经凹透镜折射后，反向延长线过凹透镜另一侧的焦点，故丙图错误。丁．平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后，其反向延长线经过凹透镜另一侧的焦点，故丁图错误。 所以甲图正确。
练习与应用
解析：
3. 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。
练习与应用
解析：
4. 同种材料制成的甲、乙两个凸透镜的焦距分别为2cm和3cm，如图所示。请在图中画出平行光分别通过它们之后的光线。哪个凸透镜使光偏折得更显著些
平行于主光轴的光，经过凸透镜折射后会聚在焦点上，如图所示： 甲透镜比乙透镜的焦距更小，则甲使光偏折的更显著些。
练习与应用
解析：
5. 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折射后形成平行光。
利用了凸透镜可使平行于主光轴的光会聚于焦点和光路的可逆性。
练习与应用
解析：
6. 据新闻报道，一辆家用轿车在太阳下“自燃”。调查发现，火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引发的。瓶装水是怎样引发火灾的 我们在森林中游玩时应该如何处理没有喝完的瓶装水
装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。我们在森林中游玩时应该把没有喝完的瓶装水，把水倒掉后，丢弃在垃圾桶内。
练习与应用
解析：
下 课
Thanks!
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