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文档简介

3.5 奇妙的透镜学习目标1.能区别凸透镜和凹透镜.2.举例说明凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.3.能熟练作出凸透镜对特殊光线作用的光路图,会测量凸透镜的焦距.一、情景引入在骄阳似火的中午,往树或花的叶子上喷水,常会使叶子烧焦,这是为什么?水珠相当一个什么镜?让我们一起学习,揭开这个谜底吧。二、教材研究问题1透镜有哪些种类?利用光的折射可以制成各种改变光路的器件,其中应用最普遍的是透镜。透镜有两类,下图中 是凸透镜, 是凹透镜。 在下图中标出透镜光心(O)的位置,并画出通过光心的光线。画出主光轴。问题2透镜对光会产生什么作用? 如果户外有阳光,则到户外让阳光分别通过凸透镜和凹透镜,在透镜下放一张白纸,移动白纸到透镜的距离,观察阳光经透镜折射后落在白纸上的情况。 用几支平行激光束同时照射凸透镜或凹透镜,观察经透镜折射后的情况。 经过上面的控究可以得到: 凸透镜对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,因此也叫 透镜。凹透镜对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,因此也叫 透镜。问题3什么是透镜的焦点和焦距? (1)焦点(F):平行于主光轴的光经凸透镜折射后,会聚于主光轴上的某一点,这一点也是光斑最小、最亮的一点。(2)找焦点: 把凸透镜放在阳光下,在透镜下放一张白纸,移动白纸到透镜的距离,直到在白纸上得到最小最亮的点为止,那个亮点就是焦点。 把凸透镜压在白纸上,用几束平行激光束沿着白纸垂直照射凸透镜,并用铅笔作出入射、出射光束的位置。然后通过作图作出焦点的位置。 凹透镜放在阳光下,则观察不到亮点,而是可以观察到一个中间暗外围亮的一个圆环。想想看,这是为什么? 也可以把凹透镜压在白纸上,用几束平行激光束沿着白纸垂直照射凹透镜,并用铅笔作出入射、出射光束的位置。然后可以把出射光线反向延长会相交于一点,该点就是凹透镜的虚焦点。(3)焦距: ,用符号f表示。(4)测焦距: 可以利用上面找焦点方法中的做法,用刻度尺测出透镜到白纸的距离就是大致的焦距。 也可以利用上面找焦点方法中的做法,通过作图测出焦点到光心的距离。三、典例分析北极探险队员在极地遇险,带有可燃物但火种丢失,虽然处在阳光照射下,仍然寒风刺骨,如何取暖?同学们能为他们想想办法吗?解析:找个向阳背风的地方吗?不过有局限性。可以用凸透镜对准太阳光来聚焦取火吗?这是一个好办法。但如果没有携带凸透镜,这也不能办到。凸透镜和冰都是透明的,探险队员可以就地取材,用冰磨成一个凸透镜,用冰凸透镜对准太阳光,把可燃物放在焦点处获得燃烧。答案:探险队员可以用冰磨成一个凸透镜,用冰凸透镜对准太阳光,把可燃物放在焦点处获得燃烧。四、达标训练1、我们学过的光学知识中,有两种镜能使平行光线会聚在一个焦点上,它们是A、凸透镜和凹面镜; B、凹透镜和凸面镜;C、凹透镜和平面镜; D、凸透镜和凹透镜;2、下列光学仪器或元件中,对光起发散作用的是 ( )A、潜望镜; B、平面镜; C、凹透镜; D、凸透镜;3、如图所示的是光线通过透镜的光路图,其中正确的是 ( ) A B C D4、如图所示,下列光路图中正确的是 ( )5、如图是一束光线通过透镜的光路图,其中正确的是 ( )6、如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知,下列说法正确的是 ( )A、透镜是凸透镜,距离OP小于焦距; B、透镜是凸透镜,距离OP大于焦距;C、透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距; D、透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距;7、根据图中已知的光线,画出相应的入射光线或折射光线。8、小明有三个凸透镜,它们用同种材料制成,形状如图所示。(1)你猜想它们的焦距是否相同?如果不同,你认为哪个焦距大?哪个焦距小?(2)请设计实验证明你的猜想:简要写出实验步骤,画出记录实验数据的表格。(3)如下图所示,是小明根据实验观察画出的三组光路图,根据这个实验记录,你可以得到什么结论?9、高明同学在做凸透镜会聚光线的实验中,突然想到:凸透镜的聚光能力强弱会跟材料有关吗?根据提出的问题,请你帮助高明同学设计一个实验,写出实验用的器材,装置图和实验步骤。器材:装置图: 步骤:10、小宇最喜欢的玩具是叔叔送给他的生日礼物,那是三只大小、形状完全相同的凸透镜,分别由玻璃、水晶、塑料制成。现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”。请你帮他设计这次探究的全过程,完成如下的工作:(1)这次探究所需要的器材有哪些?请你写出来。(2)请你写出探究的主要步骤。(3)请你说出实验现象并设计实验数据记录表格;(4)在这次探究过程中,你所运用的一种主要的科学研究方法是什么?11、如图所示,透镜中有三条特殊光线:其一是通过透镜光心的光线,传播方向 ;其二是平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后通过 ,对凹透镜来说,它的焦点是虚焦点,是折射光线的反向延长线通过 ;其三是过焦点的光线经凸透镜折射后 ,对凹透镜是虚焦点,是正向延长线过焦点的入射光线折射后 。12、实际中有时需要将一束平行光变成细平行光,这可以利用两块透镜的组合来解决,请在图中的两个方框中各画出一种组合方式(要在图中画清光束粗细的变化)。13、用一个直径为10cm的凸透镜正对着太阳光的方向,在凸透镜的另一侧7.5cm处,有一个垂直于主光轴的光屏,此光屏上呈现出一个直径为5cm的光斑,则该凸透镜的焦距大小为多大?参考答案四、达标训练1、A 2、C 3、A 4、C 5、C 6、A 7、8、(1)焦距不同,透镜厚的焦距小;(2)把一凸透镜放到阳光下,移动透镜下面的白纸与透镜之间的位置,直到在白纸上得到最小最亮的光斑为止;用刻度尺测出白纸到透镜中心的距离,并填入记录表格;重复上述实验,再分别测出另外两个透间的焦距;透镜123焦距f/cm(3)相同面积,同种材料的凸透镜,曲度大的(较厚),折光能力强,焦距短。9、器材:取相同面积、相同曲度、不同材料的凸透镜三个; 装置图: 让阳光通过透镜,观察焦距的长短; 步骤:如上图所示,分别让三种不同材料的凸透镜放在阳光下,在白纸上得到焦点,测出焦距大小。10、(1)三种不同材料的凸透镜、刻度尺、白纸;(2)分别让三种不同材料的凸透镜放在阳光下,在白纸

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