第六章 常见的光学仪器

第一节透镜

教学目标

1、知道什么是凸透镜，什么是凹透镜．知道透镜的主光轴，光心，焦点，焦距；知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用；

2、学习用太阳光测凸透镜的焦距的方法，体会凸透镜对光的会聚作用；通过观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的室验，训练学生的观察实验能力和概括，归纳能力，学会注意观察事物的本質特征。

3、培养学生爱护光学仪器的好习惯；通过光的折射的知识在实际光学器材中的应用的学习，激发学生探究科学问题的兴趣；通过实验探究培养学生实事求是的科学态度，以及乐于学习和研究物理的态度。

教学重点：

凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。光路图的画法。

教学难点：

正确理解“会聚”作用和“发散”作用。怎样测凸透镜的焦距。

教具：凸透镜、凹透镜、光聚盘及附件、多媒体课件等

板书设计

凸透镜：中央厚边缘薄会聚

透镜

凹透镜：中央薄边缘厚发散

教学设计

综合运用实物展示、边学边实验、演示实验等方式，通过师生的共同活动，指导学生主动地探索出透镜的分类方法和透镜对光的作用，在此基础上通过画图或课件，把主光轴、光心、焦点、焦距等抽象概念直观的呈现出来，有效的解决这些抽象概念难教难学的问题。

教学过程

新课引入：

列举放大镜的镜片、眼镜的镜片、照相机的镜头、幻灯机的镜头、以及电

影放映机、显微镜、望远镜等仪器的镜头，从而认识透镜。

学习新课：

一、透镜

观察凸透镜和凹透镜。

出示凸透镜、凹透镜实物，学生观察，但告诉学生不能用手摸，让学生自己观察，教师在黑板上画出透镜的剖面图，对照实物讲解什么是凸透镜和凹透镜，什么是薄透镜，简要说明它们在生活和科技中有着广泛的应用。组织学生观察、讨论，引导同学先找出带有共性的特征，这些特征是什么？再分析不同类别的透镜有什么不同特征，用投影仪打出如下六个透镜的截面图：

使学生能明确辨别出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜．

教师在黑板画课本上的图6—2，讲解什么是透镜的主光轴和透镜的光心

通过光心的光线传播方向不改变。

主光轴：通过透镜两个球心的直线叫做透镜的主光轴；

薄透镜：透镜的厚度比球面的半径小许多的透镜叫做薄透镜；

光心：薄透镜的中心叫做光心。

二、凸透镜：

1．通过实验，观察凸透镜对光有会聚作用，说明：

F

D

C

B

A E

（1）光源发出的光是平行光，从无穷远射来的光是平行光，前边所提到的太阳光也是平行光。（2）让透镜正对着射来的平行光，这样入射光线将与主光轴平行，我们只研究与主光轴平行的光。

2．观察凸透镜对光有会聚作用的演示实验，并通过分析进一步认识什么

是会聚。

3．利用光的折射规律，分析平行于玻璃三棱镜底边的

光通过三棱镜以后的光路，从理论上弄清凸透镜为什么对

光线起会聚作用。

4．教师画出会聚光线的光路图，讲述这种现象告诉我

图2 们凸透镜对光具有会聚作用。

对照光路图讲解凸透镜的焦点：平行于主轴的光经凸透镜折射后会聚于主

轴上的一点叫焦点，常用F表示；焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用f表示。

凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。

5、凸透镜焦距大小反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距短的凸透镜

对光的会聚作用强，折射光偏折得就越厉害，每个透镜的焦距是一定的。

6、教师提出问题：如果把一个点光源（如：发光的小灯泡）放在凸透镜

的焦点处，点光源发出的光经过凸透镜后是什么样的？

引导学生分析这时的入射光线是逆着原来折射光线的方向，根据光的折射

现象中光路是可逆的，推想出结果。

教师小结：放在凸透镜焦点处的小灯炮发出的光（即通过焦点的入射光），

经过凸透镜变成平行光。因而利用凸透镜能产生平行光。

结论：(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。(2)经过凸透镜焦点

的光线被折射后平行主光轴射出。因而利用凸透镜能得到平行光。

三、凹透镜

1、教师用光具盘、平行光源、凹透镜做课本图6—4的演示。

2、在黑板上画出光路图并小结：凹透镜对光具有发散作用。

3、利用光的折射规律，分析平行于玻璃三棱镜底边的光通

过三棱镜以后的光路，从理论上弄清凹透镜为什么对光起发

散作用。

4、画图并讲解跟主光轴平行的光线经过凹透镜后的发

散光线，不会相交于一点，但它们的反方向延长线相交于主

光轴上的一点，这点也叫凹透镜的焦点，由于它不是实际光

线的会聚点，因而叫虚焦点，凹透镜有两个虚焦点。

结论：

（1）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

通过虚焦点。（2）对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线被折射后平行于主光轴射出。

四、正确理解“会聚”和“发散”

凸透镜对光的会聚作用是表明光通过凸透镜以后会变得收拢些，但是并不

意味着一定会聚于一点。如下图3所示，以S 点发出的光是发散光束，光经过凸透镜折射后仍是发散的，并不能会聚，凸透镜在这里的作用只是减弱了它的发散程度。

凹透镜对光的

发散作用是表明光通过

凹透镜以后会更散开一

些，但是散开不一定不能会聚，如下图4所示，从左侧来的两束光由于凹透镜的作用没有会聚，而是可能会聚，它减弱了入射光的会聚程度。

通过以上分析可以知道，当判断透镜对光束是起会聚作用还是发散作用时

（或者根据给定的光束判断透镜的种类）

，一定不能仅仅依据折射光是否能会

图3 图3 图4