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第五章　透镜及其应用
第1节　透镜
新旧衔接
1．光从一种介质斜射入水中或其他介质中时，传播方向发生了　　　　，这种现象叫作光的　　　　。
2．光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向　　　　偏折，折射角　　　　入射角。当入射角增大时，折射角　　　　。
3．当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向　　　　(填“改变”或“不变”)。
4．科技生活，物理应用
荒野求生节目中经常出现在野外利用放大镜取火的场景，光由空气经过放大镜(玻璃)时，因发生　　　　(填“反射”或“折射”)，使原来近似平行的太阳光聚集成一个亮点，使易燃物温度升高而燃烧。放大镜其实就是一个　　　　，对太阳光起到　　　　作用。
预学新知
1．透镜分为　　　　透镜和　　　　透镜。中间　　　　、边缘薄的镜片为凸透镜；中间　　　　、边缘厚的镜片为凹透镜。
2．如图属于凸透镜的一组是　　　　，属于凹透镜的一组是　　　　。
3．透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴。每个透镜主光轴上有一个特殊的点，通过该点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的　　　　。
4．凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的　　　　，凸透镜有　　　　个焦点。
5．凸透镜对光有　　　　作用，凹透镜对光有　　　　作用。
素养目标
1．知道凸透镜和凹透镜，知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
2．(重点)知道透镜的光心、焦点、焦距、主光轴，能画出经透镜的三条特殊光线。
3．掌握测量凸透镜焦距的方法。
课堂任务1　凸透镜和凹透镜
1．观察比较：同学们用手摸一摸近视镜、放大镜(或老花镜)等其他小组内发的各种透镜，比较它们的区别。
归纳总结
(1)透镜的种类：　　　　和　　　　。
①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。如：远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜。
②凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。如：近视镜片。
(2)识别下列透镜，并归类
属于凸透镜的是　　　　； 属于凹透镜的是　　　　。(均填字母)
2．主光轴和光心
(1)主光轴：通过两个球面球心的直线。如图中的CC'。
(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不变。如图所示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的　　　　。
(第2题)
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　　　　。
(例1)
课堂任务2　透镜对光的作用
演示实验：两种透镜对光的作用。
实验过程：让平行于透镜主光轴的几束光分别射向凸透镜和凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向，如图所示。
实验结论：凸透镜对光有　　　　作用，凹透镜对光有　　　　作用。
如图所示，四个图画出了光通过透镜(图中未画出)的情形，其中虚线框内应该放置凸透镜的是(　　)
A B C D
变式1如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成　　　　(填“凸”或“凹”)透镜，这种透镜能让艾绒生火说明它对太阳光有　　　　(填“会聚”或“发散”)作用。
课堂任务3　焦点和焦距
1．焦点
(1)如图甲所示，跟主光轴平行的光，通过凸透镜后　　　　在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点，一般用字母“F”表示。
(2)如图乙所示，跟主光轴平行的光，通过凹透镜后发散，发散光线的　　　　会聚在主光轴上的一点，这个点叫作虚焦点。
2．焦距
焦点到透镜　　　　的距离叫作焦距。一般用字母“f”表示，如上面图甲所示。
3．凸透镜两侧各有一个焦点，两侧焦距　　　　。凸透镜的焦距越小(即相同口径时，透镜中间越厚)，透镜对光的折射能力越　　　　，透镜对光的会聚作用越　　　　，如图所示。
(第3题)
4．实验：如图所示，将一凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，调整凸透镜与纸的距离，观察有什么变化？
(第4题)
实验结论：凸透镜会使太阳光会聚，在纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是该凸透镜的　　　　，用刻度尺测量这一点到凸透镜光心的距离，这个距离就是焦距，用这种方法可以粗略测量焦距。
如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光具有　　　　作用，该凸透镜的焦距是　　　　cm。
变式2 如图所示，两条平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚一点F，则F点称为该凸透镜的　　　　；若①②两条光线分别向上、向下平移一段距离(仍射到凸透镜上)，则经凸透镜折射后的会聚点F将　　　　(填“向右移动”“向左移动”或“保持原位置不变”)。
课堂任务4　 透镜的三条特殊光线作图
1．凸透镜的三条特殊光线。
结论：(1)通过光心的光线传播方向　　　　。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过　　　　。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后与主光轴　　　　。
2．凹透镜的三条特殊光线。
结论：(1)通过光心的光线传播方向　　　　。
(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后　　　　。
(3)向着凹透镜焦点发出的光线经凹透镜折射后与主光轴　　　　。
完成下列光路图。
变式3 下列选项中关于透镜对光的作用画法正确的是(　　)
A B C D
参考答案
【新旧衔接】
1.偏折；折射　2.法线；小于；增大
3.不变
4.折射；凸透镜；会聚
【预学新知】
1.凸；凹；厚；薄　2.甲；乙　3.光心
4.焦点；2　5.会聚；发散
课堂任务1
1.(1)凸透镜；凹透镜
(2)A、B、D；C、E、F
2.(2)中心
例1　acde；b
课堂任务2　会聚；发散
例2　C　点拨：由图可知，选项A、B、D中的折射光线相对于入射光线是发散的，所以虚线框中是凹透镜；选项C中的入射光线经透镜折射后，折射光线变得会聚了，所以虚线框中是凸透镜。故A、B、D不符合题意，C符合题意。
变式1　凸；会聚
课堂任务3
1.(1)会聚　(2)反向延长线　2.光心
3.相等；强；强
4.焦点
例3　会聚；11.0
变式2　焦点；保持原位置不变
课堂任务4
1.(1)不变　(2)焦点　(3)平行
2.(1)不变
(2)反向延长线过焦点
(3)平行
例4　如图所示：
变式3　D

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