1、第四章第五节科学探究：凸透镜成像科学探究：凸透镜成像透镜的种类有哪些？透镜的种类有哪些？1.透镜的概念透镜的概念透镜透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。是利用光的折射原理制成的光学器件。一、认识透镜2.透镜的种类透镜的种类凸透镜中央凸透镜中央厚、边缘薄，厚、边缘薄，如放大镜如放大镜凹透镜中央凹透镜中央薄、边缘厚，薄、边缘厚，如近视镜片如近视镜片 拿一个凸透镜拿一个凸透镜正对正对着太阳光，在着太阳光，在把一张纸放在它的另一侧，改变透镜把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变的与纸的距离，直到纸上的光斑变的最最小最亮小最亮，测量这个最小最亮的光斑到，测量这个最小最亮的光斑到透
2、镜光心的透镜光心的距离距离，这就是，这就是焦距焦距。凸透镜焦距的测量：太阳光聚焦法 做一做1.凸透镜：凸透镜：主光轴主光轴对光线有会聚作用对光线有会聚作用光心光心O O 使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光从凸透镜的另一侧射出，观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上。观察：透镜对光的作用O OFf2.凸透镜的焦点和焦距凸透镜的焦点和焦距焦点：焦点：平行于主轴的光通过凸透镜后会聚于一点。焦距：焦距：焦点到光心的距离。焦距主光轴焦点焦点 F主光轴f小结：凸透镜有小结：凸透镜有两个两个实焦点。实焦点。焦点焦点f焦点焦点 FF主光轴主光轴小结：小结：光路可逆光路可逆 F F主轴主轴小结：小结
3、：凸透镜对所有光都起会聚作用凸透镜对所有光都起会聚作用。F F 3.凹透镜：凹透镜：对光线有发散作用对光线有发散作用 凹透镜有焦点吗？把折射光线反向延长看一看。焦点焦点虚虚Ff焦距4.凹透镜的焦点和焦距凹透镜的焦点和焦距 平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F)。F小结：凹透镜有小结：凹透镜有两个两个虚焦点虚焦点f F小结：小结：光路可逆光路可逆 F FF FF FF F小结：凹透镜对所有光线都起发散作用。一问题与猜测一问题与猜测二制订方案二制订方案三收集数据三收集数据四分析论证四分析论证五交流合作五交流合作 二、实验探究：
4、凸透镜成像的规律一问题与猜测 像的像的实虚、大小、正倒实虚、大小、正倒跟物体到凸透镜的距跟物体到凸透镜的距离有什么关系？离有什么关系？可能与物体到透镜的距离有关可能与物体到透镜的距离有关二制订方案如何组装实验装置？如何组装实验装置？凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？凸透镜、蜡烛、光屏如何放置？注意：调整蜡烛、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、注意：调整蜡烛、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在光屏的中心大致在同一高度同一高度。理解物距、像距、焦距概念理解物距、像距、焦距概念FF2F2F物距物距u像距像距 v 分别使物距分别使物距u在在 1.大于二倍焦距大于二倍焦距u2f 2.大于一倍焦距小于二倍焦
5、距大于一倍焦距小于二倍焦距fu2f 3.小于一倍焦距小于一倍焦距uf 的范围内，观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的范围内，观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的变化的变化 三收集数据 大于大于2倍焦距倍焦距倒立、缩小、实像倒立、缩小、实像当当u2 f 时时 等于等于2倍焦距倍焦距倒立、等大、实像倒立、等大、实像当当u=2 f 时时 小于小于2倍焦距倍焦距大于大于1倍焦距倍焦距倒立、放大、实像倒立、放大、实像当当fu2ffv2f倒立缩小的实像倒立缩小的实像u=2fv=2f倒立等大的实像倒立等大的实像fu2f倒立放大的实像倒立放大的实像u=f不成像不成像uf正立放大的虚像正立放大的虚像凸透镜成像根本规律凸
6、透镜成像根本规律 四分析论证当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？光屏上的像可能有什么变化？五交流合作 FFf能成完整的像，像变暗了。能成完整的像，像变暗了。1 1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？么位置吗？2 2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？界点在什么位置吗？焦点是实像和虚像的分界点。焦点是实像和虚像的分界点。二倍焦距是缩小像和放大像的分界点。二倍焦距是缩小像和放大像的分界点。实验拓展
7、3.什么情况下像和物体在凸透镜什么情况下像和物体在凸透镜两两侧？侧？什么情况下像和物体在凸透镜什么情况下像和物体在凸透镜同同侧？侧？成实像时物像异侧成实像时物像异侧成虚像时物像同侧成虚像时物像同侧 4.4.当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？样变化的？物距减小物距减小 像距增大像距增大即物像同方向移动即物像同方向移动像跟着物体在移动像跟着物体在移动 规律精炼一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。实像总是异侧倒；物近像远像变大。实像总是异侧倒；物近像远像变大。虚像总是同侧正；物近像近像变小。虚像总是同侧正；物近像
8、近像变小。像的大小像距定；像儿跟着物体跑。像的大小像距定；像儿跟着物体跑。1.放大镜放大镜 就是：一个短焦距的就是：一个短焦距的凸透镜凸透镜成像原理：成像原理：物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像放大的虚像 三、透镜成像规律的应用FF放大镜光路图放大镜光路图ABAB 镜头胶卷凸透镜光屏 成像原理成像原理照相机所成的像是照相机所成的像是_倒立、正立倒立、正立_放大、放大、缩小的缩小的_虚、实像。虚、实像。FFABAB倒立缩小实原理物距u像的性质像距v像的大小变化u2f倒立、放大、实像fv2f物近像远大 2.照相机照相机结构3.投影仪投影仪 FF平
9、面镜在这里有什么作用？改变光的传播路径,使投影片的像出现在投影仪前方的屏幕上。投投影影仪仪的的原原理理实ABAB投影仪所成的像是_倒立、正立_放大、缩小的_虚、实像。倒立放大 器材名称像的性质像与物的位置照相机投影仪放大镜正立或倒立放大或缩小实像或虚像倒立倒立正立缩小放大放大实像实像虚像异侧异侧同侧异侧或同侧照相机、投影仪、放大镜成像规律表照相机、投影仪、放大镜成像规律表小结 1.如图是一束光线通过两个透镜前后的传播方向，请在长方框中填上适当类型的透镜。2.小周同学在探究凸透镜成像规律实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像，保持凸透镜位置不变，为了得到清晰缩小的像，他应该 A.让蜡烛远离透镜
10、，同时让光屏也远离透镜 B.让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜 C.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜 D.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜B 3.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是 A.10 cm B.8 cm C.6 cm D.4 cm解：u15cm时，成缩小实像u2f即15 cm2f得f7.5 cm又知u9cm时，成放大实像 f9 cm2f得9cmf4.5 cm综合两个不等式得：f7.5 cmC 4.某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜中部遮住不让光通过，那么屏上的像
11、A.缺少中部 B.变小 C.性质不变，像变暗 C 5.某兴趣小组的同学在研究凸透镜成像规律实验时，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到凸透镜的距离v之间的关系图象，那么凸透镜的焦距为 A.60cm B.40cm C.20cm D.10cm02040u/cm60204060v/cmD 学习目标学习目标1.了解生活中常见的折射现象。重点了解生活中常见的折射现象。重点2.会解释生活中常见的折射现象的原理。重点会解释生活中常见的折射现象的原理。重点导入新课导入新课 清澈的池底看起来清澈的池底看起来很浅很浅，但实际要比它深一些。，但实际要比它深一些。为什么？为什么？折射形成的奇异现象一讲授新课讲授新
12、课A 从池底从池底A点的光，从水中斜射入空气，折射角大点的光，从水中斜射入空气，折射角大于入射角，眼睛逆着光线看去，好似从于入射角，眼睛逆着光线看去，好似从B点射来。点射来。B看到的深度看到的深度小于小于实际深度实际深度空气空气水水B是是A的的虚虚像，比像，比A点点高高。因此池水看起来变因此池水看起来变浅浅了。了。讲授新课讲授新课 人在水上看到物体的像，人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。水比较浅。讲授新课讲授新课看到的深度看到的深度小于小于实际深度实际深度池水看起来比实际的要池水看起来比实际的要_，这是由于光从这是由于光从_射入射入_时发生的光的时
13、发生的光的_造成的，造成的，看到的是实际池底的看到的是实际池底的_像。像。浅浅水中水中空气中空气中折射折射虚虚切记：当你打算进入没平安措施的水中游泳时，切记：当你打算进入没平安措施的水中游泳时，不能贸然下水！不能贸然下水！讲授新课讲授新课思考：思考：我们从水下看岸上的物体，它变高还是变矮呢？我们从水下看岸上的物体，它变高还是变矮呢？答：答：变高变高。讲授新课讲授新课海市蜃楼海市蜃楼讲授新课讲授新课铅笔弯折铅笔弯折你见过下面的现象吗？如何解释？你见过下面的现象吗？如何解释？讲授新课讲授新课海市蜃楼的成因海市蜃楼的成因讲授新课讲授新课海市蜃楼是：海市蜃楼是：由于空气疏密不均匀使光线发生折射由于空气
14、疏密不均匀使光线发生折射造成的。造成的。由于空气疏密发生变化而折射，逐渐向地面弯由于空气疏密发生变化而折射，逐渐向地面弯曲如以下图，进入观察者眼中，于是就看到地曲如以下图，进入观察者眼中，于是就看到地平线以外的景物了。平线以外的景物了。思考：思考：海市蜃楼是光从一种介质斜射入另一种介质海市蜃楼是光从一种介质斜射入另一种介质折射形成的吗？折射形成的吗？讲授新课讲授新课SS 太阳光经过大气层到达地球，太阳光经过大气层到达地球，空气疏密不均匀空气疏密不均匀光线发生了弯折。光线发生了弯折。讲授新课讲授新课铅笔为什么会弯折？铅笔为什么会弯折？法线讲授新课讲授新课一只青蛙枯井看天，下雨了一只青蛙枯井看天，
15、下雨了“天上怎么一会儿长出枣树了？天上怎么一会儿长出枣树了？讲授新课讲授新课 我们平时看到的许多商品广告有的无视了科学性。我们平时看到的许多商品广告有的无视了科学性。如以下图中有一处科学性错误，请指出错误的地方，如以下图中有一处科学性错误，请指出错误的地方，并说明它违背了什么物理规律。并说明它违背了什么物理规律。违背了光的折射规律违背了光的折射规律讲授新课讲授新课利用光的折射解释现象利用光的折射解释现象早晨见到的太阳早晨见到的太阳筷子变折筷子变折.池水变浅池水变浅海市蜃楼（公路上的海市蜃楼）海市蜃楼（公路上的海市蜃楼）小结讲授新课讲授新课2.以下现象中，不属于光的折射现象的是 A盛了水的碗，看
16、上去碗底变浅了B晴天看见“白云在水中飘动C一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了D透过一张透明塑料纸上的水珠看到字放大了B1.以下各现象中，属于光的折射现象的是 A我们能从不同方向看见本身不发光的物体B人站在湖边看到湖中的鱼C黑板某局部“反光看不清上面的字D夜晚，在路灯下出现人的影子B随堂训练随堂训练3.以前渔民用鱼叉叉鱼，有经验的渔民总是将鱼叉对准 A、鱼的上面一些B、鱼的下面一些C、看到的鱼B4.古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅说的就是光的_现象；“池水映明月说的就是光的_现象。折射反射随堂训练随堂训练5.古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆的壮美诗句，诗人观察到的落日并不是太阳的实 际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了_而成的像，如下图，太阳实际在图中_位置选填“甲或“乙 折射折射乙乙随堂训练随堂训练6.如图，有一束光斜射到一个空杯子底的A点上，当参加水后，杯子底的光斑将 BA随堂训练随堂训练OAAB7.如图所示，小阳在公园水面上玩水上滚球的游戏，人处于充足空气的薄壁透明塑料圆球内，他发现水下A处有一条金鱼，设小阳眼睛在B处，请作出小阳看到金鱼的光路图并确定金鱼的实际大概位置。随堂训练随堂训练
