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(共36张PPT)
第五章　透镜及其应用
第1节　透镜
预习清单
1.如图所示，属于凸透镜的是 ；属于凹透镜的是 。
ABF
CD
预习清单
2.凸透镜对光有 作用，凸透镜又叫 透镜；凹透镜对光有 作用，凹透镜又叫 透镜。
3.跟 的光经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点叫作焦点。
会聚
会聚
发散
发散
主光轴平行
导入新课
思考：
去林区游玩的时候，林区管理人员通常会提醒游客，没有喝完的矿泉水瓶不能随处乱扔，否则可能会引起森林火灾。为什么？没有喝完的矿泉水瓶能够引起森林火灾呢？
这和透镜对光的作用有关
透镜对光到底有什么作用呢？
任务一：认识透镜
观察下列的面镜，思考它们的共同特点是什么？
平面镜 凹面镜 凸面镜
共同特点：面镜都是不透光的。
任务一：认识透镜
生活中有没有可以透光的镜子呢？请举例说明。
眼镜、放大镜、照相机的镜头、显微镜、望远镜、投影仪等
任务一：认识透镜
由玻璃等透光材料制成的、表面为球面一部分的镜子，叫作透镜。
观察如图所示的透镜，对比透镜之间有无差别。
任务一：认识透镜
通过观察可知，一类透镜中间厚、边缘薄，另一类透镜中间薄、边缘厚。
物理学中把中间厚、边缘薄的透镜称为凸透镜；把中间薄、边缘厚的透镜称为凹透镜。
任务一：认识透镜
注意：用手触摸光学仪器的时候需要垫着镜头纸或者干净的纸巾，不能直接触摸透镜的光学面，培养学生爱护光学器材的好习惯。
一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分，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。
任务一：认识透镜
通过两个球面球心的直线C1C2叫作透镜的主光轴。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,用字母O表示。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。
任务二：透镜对光的作用
实验器材:光源、光具座、凸透镜等。
实验操作:将平行于主光轴的光射向凸透镜。
实验思路：观察平行于主光轴的光通过凸透镜的情景,可以发现折射光线会偏向于主光轴并会聚于一点,说明凸透镜对光有会聚作用。
任务二：透镜对光的作用
思考1：凸透镜对光有会聚作用,是否意味着所有的光线经过凸透镜后都会聚于一点呢
思考2：基于前面的学习和生活经验,同学们可能认为一定会聚于一点,也有部分同学认为不一定会聚于一点。如何通过实验证明到底哪种观点是正确的呢
任务二：透镜对光的作用
前面的结论只是在平行入射光照射凸透镜的情况下得出的,为了得到准确的规律,应该改变入射光的方向进行多次实验,看看是否都能会聚于一点。
任务二：透镜对光的作用
实验器材:光源、光具座、凸透镜等。
实验操作:多次改变入射光的方向,观察通过凸透镜后的折射光是否都能会聚于一点。
任务二：透镜对光的作用
任务二：透镜对光的作用
实验现象：改变入射光的方向,发现并不是所有的光通过凸透镜后都能会聚于一点。例如,当入射的两束光以一定的张角射向凸透镜时,折射光并没有会聚于一点。
任务二：透镜对光的作用
提问：
你觉得凸透镜对光的会聚作用的本质是什么
通过观察折射光线和入射光线的传播方向,得出凸透镜对光的会聚作用指的是:折射光线与入射光线相比,更偏向于主光轴,并且会聚作用并不意味着通过凸透镜的所有光一定会聚于一点。
任务二：透镜对光的作用
思考：
凹透镜对光是不是也有会聚作用呢？
实验器材:光源、光具座、凹透镜等。
实验操作:观察平行光通过凹透镜后折射光的传播方向;改变平行光入射的方向,仔细观察折射光的传播方向。
任务二：透镜对光的作用
实验结论：平行于主光轴的光通过凹透镜折射后会偏离主光轴变得发散,说明凹透镜对光有发散作用。
任务二：透镜对光的作用
思考：
凹透镜对光有发散作用,是否意味着所有的光通过凹透镜后都不会聚于一点呢
实验操作:多次改变入射光的方向,可以发现并不是所有的光通过凹透镜折射后都不能会聚于一点的。
任务二：透镜对光的作用
任务二：透镜对光的作用
提问：
你觉得凹透镜对光的发散作用的本质是什么
通过观察折射光线和入射光线的传播方向,学生得出凹透镜对光的发散作用指的是:折射光线与入射光线相比,更偏离主光轴,并且发散作用并不意味着通过凹透镜的光一定不会聚一点。
任务二：透镜对光的作用
提问:
为什么凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用呢
如图所示,将凸透镜和凹透镜分成若干小份后,可以把每一份看作三棱镜或梯形玻璃砖,任意选取三小份,画出光线经过这三部分的折射光线,可以得出凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
任务三：焦点和焦距
思考：
光从左到右,可以会聚于凸透镜右边的一点,那从右到左是否也可以会聚于一点呢
实验器材:四个光源、两个相同的凸透镜、光具座等。
实验操作:将透镜固定在光具座中央,先用两个光源平行于主光轴从左往右入射;再用两个光源平行于主光轴从右往左入射。
实验结论：不管平行光是从左向右还是从右向左射入,最后都会在凸透镜的另一侧会聚于一点。
任务三：焦点和焦距
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。
如图所示,凸透镜两侧各有一个焦点,焦点用符号F 表示。图中f 表示焦距。
凸透镜对光有会聚作用,所以也叫会聚透镜。
任务三：焦点和焦距
思考：
在折射中光路是可逆的,那么从焦点发出的光射向凸透镜后将怎样传播
结论:从凸透镜焦点射向凸透镜的光,通过凸透镜后变为平行光。
任务三：焦点和焦距
思考：
不同厚度的凸透镜对光的会聚能力是否相同
实验器材:平行光源,四个不同厚度的凸透镜,光具座等。
实验操作:将平行光源固定在光具座上相同的位置,发出平行光并分别射向放在光具座上同一位置处的厚薄不同的凸透镜。
任务三：焦点和焦距
实验现象：现折射光并没有会聚于相同的位置,并且厚凸透镜对光的会聚能力要强一些。
厚凸透镜的聚光能力强,那么对应的焦距就应该小些。所以焦距的长短可以反映凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的凸透镜对光的会聚能力强。
任务三：焦点和焦距
思考：
凹透镜也会像凸透镜一样存在焦点吗
如图所示,当一束平行光射向凹透镜时,折射光是发散的。折射光线的反向延长线会交于主光轴上的某一点,这一点称为凹透镜的虚焦点。虚焦点到凹透镜光心的距离称为凹透镜的焦距。和凸透镜一样,凹透镜也有一左一右两个虚焦点。
任务四：认识通过透镜的三条特殊光线
尝试画出以下三条特殊光线
（1）平行于主光轴的光折射后通过焦点。(对凹透镜来说,是折射光线的反向延长线经过虚焦点)
（2）通过焦点的光折射后与主光轴平行。(对凹透镜而言,是指入射光线的延长线通过凹透镜另一侧的焦点)
（3）通过光心的光不改变传播方向。(对凹透镜也成立)
核心总结
类别 凸透镜 凹透镜
概念 中间厚、边缘薄的透镜 中间薄、边缘厚的透镜
图例
性质 对光有会聚作用 对光有发散作用
核心总结
类别 凸透镜 凹透镜
特点 有两个实焦点 没有实焦点，有两个虚焦点
光路图
续表
课堂评价
1.如图所示，在MN处放有一个透镜，太阳光从左上方射下来，在透镜的附近放一张照片，在纸片上可以得到一个很小很亮的光斑，由此可以判断 （ ）
A.若纸片放在a处，则MN处放的是凸透镜
B.若纸片放在a处，则MN处放的是凹透镜
C.若纸片放在b处，则MN处放的是凸透镜
D.若纸片放在b处，则MN处放的是凹透镜
C
课堂评价
2.一束光在空气中经凹透镜折射后，下列说法中正确的是 （ ）
A.一定是平行光束 B.一定是会聚光束
C.一定是发散光束 D.一定比原来的光束更发散
D
课堂评价
3.一束光通过薄透镜的光路如图所示，其中正确的是 （ ）
B
谢谢！

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