个性化讲义之透镜(附录答案)

学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容奇妙的透镜

教学目标1、了解什么是透镜，会识别凹透镜、凸透镜

2、知道两种透镜对光的作用

3、知道主光轴、焦点、焦距、光心的概念

4、利用透镜的焦点画光路图

教学重、难点1、认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用

2、知道什么是焦点和焦距

一、透镜：利用光折射原理制成的光学器件

根据透镜的外形，分为凸透镜和凹透镜。

凸透镜：中央厚边缘薄的透镜

凹透镜：中央薄边缘厚的透镜

思考：如果现有两个透镜，一个凸透镜一个凹透镜，你能通过什么方法来将它们区分开？

我们可以观察透镜的形状，中央厚边缘薄的就是凸透镜，反之就是凹透镜。

透镜的主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线。

透镜的光心：透镜的中心。

二、凸透镜对光的作用

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上一点，这个点叫做焦点，

用F来表示。（凸透镜对光线具有会聚作用，所以也叫做会聚透镜）

焦点到光心的距离叫做焦距，用f来表示。

凸透镜有两个焦点，左右各有一个。一个透镜只有一个固定的焦距。

由折射光路的可逆性可知，由焦点上发出的光线，经凸透镜折射后变成了平行于主光轴的光线。平行光源就是根据这个道理制成的。

三、凹透镜对光的作用（只需大体了解对光线具有发散作用就可以了，了解特殊光线）

平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，变得发散，发散光线的反向沿长线会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的焦点。同样道理，射向凹透镜对面焦点的光线，经凹透镜折射后，变成了平行于主光轴的光线。

例1、请观察下面的透镜，根据它们的特征，将它们分类。

___________________________是一类透镜，叫凸透镜，其特征是____________________________。

___________________________是一类透镜，叫凹透镜，其特征是____________________________。

例2、如图所示，请你填上合适的透镜。

例3、根据图中光的传播方向，在虚线框内画上凸透镜或凹透镜。

例4、如图(a)所示，平行光线经过凸透镜后会聚于一点，经过凹透镜后变为发散光线。小红说透镜的光路也是可逆的，小明不清楚什么是“可逆光路”。请你在(b)图中画出(a)图的可逆光路。

(a) (b)

（拓展题）（选作）如图所示，OO′为凸透镜的主光轴，S′为点光源S经凸透镜成的像，SA为光源S发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图．

【随堂演练】

1、林雨在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到，如果下雨使瓶中进了水，就可能会成为森林火灾的元凶，于是她捡起了塑料瓶将其丢进了垃圾桶里。这其中引起火灾的主要原因是（）

A、装有水的塑料相当于－凸透镜，对光线有会聚作用

B、装有水的塑料相当于－凸透镜，对光线有发散作用

C、装有水的塑料相当于－凹透镜，对光线有会聚作用

D、装有水的塑料相当于－凹透镜，对光线有发散作用

2．在图示的虚线框内填上适当的透镜。

3．根据图中已知的光线，画出相应的入射光线或折射光线。

4．如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上。请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数。

5．如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F 为凸透镜的焦点．请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线．

6、某同学选了如图所示的三个凸透镜来做实验，它们由同种材料组成。

提出问题：这三个凸透镜有什么不同？ 猜想与假设：三者焦距__________

设计并进行实验：这位同学让一束平行光分别经过凸透镜甲、乙、丙，描绘三束光的光路，得到如图所示的三组光路图，根据这个实验记录，你可以得出什么结论？

实验结论：_________ _ 评估与交流：当凸透镜口径相同时，透镜越_________，对光线的折射能力越_________，焦距越________。

【拓展提高】

1．根据凸透镜对光线的会聚作用和光路的可逆行原理可知：①平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通 过 ；②通过透镜光心的光线，其方向 ；③ 通过焦点的入射光线经过凸透镜折射后 ．

2．有两个直径相同的凸透镜甲和乙，已知甲的焦距大于乙的焦距，则对光的偏折能力较强的是 ．

Ｆ

Ｆ

30 °

F

F

3．一天，小雨在百货商店里发现有一种新型手电筒，他非常感兴趣．这种手电筒的灯泡做成如图所示的形状，它的前端相当于一个．使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件，即，灯丝应处于．

4．夏令营活动中，小华和他的同伴们经过森林公园，刚走进园内，一幅醒目的告示牌出现在他们眼前，“为了防止森林火灾，请不要随地丢弃透明的饮料瓶！”小华沉思了片刻，立即明白了：一旦雨水进入饮料瓶后，对光的作用就相当于一个，对太阳光有作用，可能会导致易燃物着火．5．利用太阳光估测凸透镜焦距的常用方法：让凸透镜正对太阳光，在纸上得到一个最小最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到透镜中心的距离为10 cm，这时光斑所在的位置就是该凸透镜的_______，该凸透镜的焦距为_______cm．

6．小华在观察太阳光通过甲、乙两副眼镜在地面上形成的光斑时，发现两副眼镜形成的光斑不同，太阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮，而太阳光通过眼镜乙形成的光斑中间始终较四周暗，由此可以判断，眼镜甲是_______透镜，眼镜乙是_______透镜．

7．小明家为了防盗，在家中的门上装了一个“猫眼”，他在屋内能看清屋外的人是一个正立、缩小的像，屋外面的人却看不清屋内的小明，则“猫眼”应该是( )

A．平面镜B．潜望镜C．凹透镜D．凸透镜

8．常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相当于下面的( ) A．平面镜B．凸面镜C．凸透镜D．凹透镜

9．下列说法中正确的是（）

A．凡是透镜一定有两个焦点B．凹透镜没有焦点

C．任何方向的光线经透镜折射后传播方向都会发生偏转D．以上说法都不正确

10．要想使小灯泡发出的光线经某光学仪器后变成平行光，应该把灯泡在（）

A．凸透镜的焦点上B．凹透镜的焦点上

C．凸透镜的光心上D．凹透镜的光心上

11．如图所示，光线通过透镜后折射光线正确的是（）

12．关于透镜，下列说法中正确的是（）

A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点

B．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚于焦点

C．凸透镜只对平行光有会聚作用

D．凹透镜对光有发散作用，因此通过凹透镜的光束一定是发散光束

13．如图，某同学将凸透镜正对太阳光，将一张白纸放在凸透镜的另一侧逐渐远离透镜，看到的现象是( )

A．白纸上有缩小的光斑(小亮点)，光斑的大小不变

B．白纸上的光斑先变大，再变小

C．白纸上的光斑先变小，再变大

D．以上说法都不对