光的折射和凸透镜成像特点全方位教学辅导教案.doc

r全方位教学辅导教案 教 学内 容光的折射凸透镜成像重 点难 点光的折射 ；凸透镜成像原理； 凸透镜成像规律教 学目 标1、巩固课本光的折射和凸透镜基础知识 2、能用相关原理解决相应问题3、会透镜画光路图教学过程课前检查与交流作业完成情况：交流与沟通：针 对 性 授 课一、光的折射1.光的折射规律：光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；光垂直射向介面时，传播方向不改变。发生折射时，入射角增大，折射角也随之增大(如图l3一l所示)易错点 ：光从一种物质射向另一种物质时，传播方向一定改变。正确的应是光垂直射向两种物质的界面时，传播方向不改变，此时折射角和入射角等于0。2在折射时光路也是可逆的运用光路的可逆性可解答有关折射的“逆向问题”。注意 (1)发生光的折射时一般同时发生光的反射。(2)无论光从空气斜射入水或其他介质中，或光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角是大角。3光在不均匀的空气中的传播路径是弯曲的，实际上也是光的折射现象。解释光的折射现象(1)水中筷子看起来折断了；(2)“潭清疑水浅”池水看起来变浅了；(3)潜水员在水下看岸上的树木变高了。注意 (1)人眼看见物体是有光射入人的眼中，不要将箭头画成由眼向外的方向，人的眼睛本身并不发光，要作射入人眼的光线；(2)两条以上光线的反向延长线相交处是虚像的位置，一条延长线无法确定位置；(3)折射所成虚像只是人根据光沿直线传播经验的一种判断，实物的真实位置需要找准，这也就是渔人叉鱼时应判断鱼的像比鱼高且稍向后移。(4)人在岸上看水中的物体或在水中看岸上的物体，虚像位置均比实物高。例题：1、如图所示的现象中，属于光的折射的是（ ）其他的用光的什么性质解释？2、光线从空气斜射入水中发生折射，图1中描述折射的四幅光路图正确的是答案：A3、图311在玻璃和空气的界面上同时发生反射和折射的情况，可以判定_是界面,_是入射光线，角_是反射角，角_是折射角，界面的_侧是空气图311精析这道题综合了光的反射和折射的知识解决问题： （1）先找出两个相等的角（如图2和3），则角的平分线一定是法线（PQ）另一和它垂直的线就是界面（MN）（2）依据反射定律和光的折射规律，反射光线、折射光线和入射光线分居在法线两侧，那么单独在法线一侧的一定是入射光线（AO），则OB，是反射光线（3）比较折射角和入射角大小，角小的一侧对应是介质，另一侧是空气答案MN是界面，AO是入射光线，3是反射角，6是折射角，右侧是空气二、透镜1、凸透镜和凹透镜凸透镜：中间厚，边缘薄，对光线有会聚作用。凹透镜：中间薄，边缘厚，对光线有发散作用。2与透镜有关的几个概念(1)主光轴O0一光心0过透镜的两个球面球心的直线叫做主光轴；在主光轴上(一般在透镜的中心)有一光心，通过光心的光线传播方向不改变。(2)焦点F-一焦距f平行主光轴的光线经透镜折射后折射光线在主光轴上会聚的点实焦点，平行主轴的光线经透镜折射后，折射光线的反向延长线在主光轴上会聚的点虚焦点；在透镜的两侧实、虚焦点都分别各有l个；焦点到透镜光心的距离叫做焦距。(3)物距u一像距v物体到透镜光心的距离叫做物距；像到透镜光心的距离叫做像距。(4)实像一虚像成像的原理不同。物点发出的光线经镜子反射或折射后，实际光线会聚到一点，所成的像叫做实像；物点射出的光线，经镜子反射或折射后，光线不能相交，反向延长交于一点，人眼以为光从这点射出的，所成的像叫做虚像。注意 ：小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像。承接的方法不同。虚像能用人眼观看，不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用人眼直接观看。在形成实像后的折射光线区域里也可用眼睛观察到。3.凸透镜的成像规律凸透镜成像的规律物距u像的性质像距应用倒立缩小实像照相机倒立等大实像倒立放大实像幻灯机不成像正立放大虚像物像同侧放大镜说明几点： 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点，时不成像，成实像，成虚像。 二倍焦距处是像大小的分界点，时，成等大实像，时，成缩小的实像，时，成放大实像或放大虚像。 成实像特点：成实像时，物、像在镜的两侧且倒立，同时像变小，像变大，物像移动方向一致。 成虚像的特点：成虚像时，物、像在镜同侧，且正立、放大，同时，像变大，像变小，像物移动方向也一致。 成实像时，物、像距离最小值为4倍焦距（即）。口诀：一焦分虚实，分正倒；二焦分大小；物近（与焦点的距离）像远大，物远（与焦点的距离）像近小；实像异侧倒，虚像同侧正；像距大（于物距）像放大，像距小（于物距）像缩小。1、某物体放在凸透镜前30cm 处时，能在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（ ）A 40cmB30cmC20cmD10cm4.近视眼及其矫正只能看清近处的物体，看不清远处的物体。产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处的物体的光会聚在视网膜上了。5远视眼及其矫正只能看清远处的物体，看不清近处的物体。产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚就到达视网膜前，在视网膜上形成一个模糊的光斑。利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自远处的物体的光会聚在视网膜上了。 图13-66.测凸透镜焦距的方法。方法一：a让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小为止b用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离D；c凸透镜的焦距f=D。方法二：a在光具座上从左至右依次放蜡烛、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一高度，移动凸透镜和光屏，直到光屏上出现倒立等大的实像为止b测出蜡烛到凸透镜的距离D；凸透镜的焦距f=D/2。方法三：a在一条直线上，从左至右依次放点光源S、凸透镜、平面镜(凸透镜、平面镜与直线垂直)，移动点光源，点光源发出的光经凸透镜折射、平面镜反射，又经凸透镜折射会聚成的光斑S与S重合为止，如图l36所示。b用刻度尺测出点光源到凸透镜的距离D；c凸透镜的焦距f=D。7.透镜的应用(1)放大镜。成像条件：放大镜是一个短焦距的凸透镜，必须把物体放在凸透镜的一倍焦距以内。成像过程：把凸透镜靠近要观察的物体，使物距小于1 倍焦距，透过透镜便可以观察到一个正立放大的虚像，所成的虚像和物体在镜的同侧。(2)幻灯机、投影仪的成像与调整。幻灯机就是利用凸透镜能成倒立、放大的实像这个原理制成的。幻灯机的镜头相当于一个凸透镜，幻灯片是物体，银幕相当于光屏，幻灯片到镜头的距离比镜头的焦距稍大。为了使观众看到正立的像，幻灯片要倒插。根据凸透镜成像规律，为了使屏幕上有更大的图像，应增大像距同时减小物距，即幻灯机应离屏幕远些，同时幻灯片离镜头近一些。(3)照相机的成像与调整。照相机就是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像这个原理制成的。照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏，调节镜头到胶片的距离，胶片上会出现景物清晰的倒立、缩小的像。调节方法：摄近景时，物距减小，像距增大，像也增大，即镜头向外伸出一些，离胶片远一些(暗箱应拉长些)，像大一点；摄远景时，物距增大，像距变小，像也变小，即镜头往后缩，离胶片近一些，像小一点。照相机上光圈的作用是控制进入照相机的光线多少，快门控制进光时间。8光的色散1.复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现编辑本段复色光白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 等各种色光组成的，由几种单色光合成的光叫做复色光。经过三棱镜不能再分解的色光叫做单色光。光的三基色：红、绿、蓝。颜料的三原色：红、黄、青2、物体颜色编辑本段物体的颜色在光照到物体上时，一部分被物体吸收，一部分被物体反射。 透明物体的颜色由通过它的色光决定， 不透明物体的颜色由它反射的色光决定例题1、在下图的方框中填入合适的透镜，并补充所画光路.分析：A图中入射光线是平行光束，经透镜折射后，主轴上方光线向下方偏折，主轴下方光线向上方偏折，即折射光线会聚，说明这透镜有会聚作用，应是凸透镜.B图中入射光线是平行无束，经透镜折射后，主轴上方光线向上远离主轴偏折，主轴下方光线向下远离主轴偏折，即折射光线发散，说明这透镜有发散作用，应为凹透镜.C图中入射光线是发数光束，而折射光线也为发散光束，但折射光线的夹角比入射光线的夹角小（和主光轴的夹角），说明折射光线已被会聚了一定程度，这是凸透镜的会聚作用造成的，所以C图中应为凸透镜.D图中入射光线是一束会聚光束，经透镜折射后虽然还是会聚光束，但会聚程度变小，这是凹透镜的发散作用造成的，所以D图中应为凹透镜.作图方法是：将入射光线和折射光线分别延长使之相交；在相交处画上适当的透镜.解答：如下图所示2、图(左下)是一个玻璃棱镜和射向它侧面的一束光；这束光通过棱镜后，从另一侧面射出的折射光线将向什么方向偏折？答：折射光线将向底边偏折.如图(右上)所示.3、照相机的镜头相当于一个凸透镜，在使用照相机拍照时，物体距镜头的距离要 （填“大于”、“等于”或“小于”)镜头的二倍焦距；物体在底片上所成像的大小 (填“大于”、“ 等于”或“小于”)实际物体的大小。答案：大于；小于4、眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜，近视眼应戴 透镜矫正视力。答案：凸 凹5、一摄影者用照相机对着花园全景拍了照，接着对园中一朵花再拍张照片，这位摄影者应（ ）A. 向前移动，并缩短底片与镜头的距离。B. 向前移动，并增大底片与镜头的距离。C. 向后移动，并缩短底片到镜头的距离。D. 向后移动，并增大底片到镜头的距离。拍全景时，像的范围虽大，但某朵花的像很小。要单独拍某花的像，就要增大花的像，应增大像距，减小物距。照相机应靠近花，同时把镜头往前伸，B项正确。要注意的是只想到摄影者移动，而忽略改变底片到镜头的距离。6、在“研究凸透镜成像规律”时，将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图12甲所示的光具座上进行(凸透镜的焦距已知)：（1）若在图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置 ；（2）实验过程中，应测量物距u和像距，并记录 的性质特点；（3）实验发现：当物距在 范围时，像都能在光屏上承接；当物距在 范围时，凸透镜成缩小的像。答案：凸透镜 ；像； ； 大于一倍焦距的 ；大于二倍焦距的7、在凸透镜前有一物体，当它沿主轴向透镜方向移动8厘米，则它对应的像远离透镜移动12厘米，那么物体移动的范围可能是（ ）A. 在透镜1倍焦距内移动B. 在透镜1倍焦距与2倍焦距间移动C. 在透镜2倍焦距外移动D. 在透镜2倍焦距外向1倍焦距与2倍焦距之间移动物体向透镜方向移动，像远离透镜方向移动。显然成的像不是虚像，而是实像，所以，A项错误，其次物移8厘米，像远离镜移12厘米，成倒立放大像，物体可能在1倍2倍焦距之间移动，也可能在2倍焦距外少许向1倍2倍焦距里移动，这样B、D是正确的。课 堂检 测1、某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（ ）A、像变大，像距变小 B、像变小，像距变大C、像先变小后变大，像距变大 D、像先变小后变大，像距变小答案：A2、某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时，则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（ ）A、像始终变大 B、像始终变小 C、像先变小后变大 D、像先变大后变小答案：A3、如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像情况一致的是 。如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，则应向 （选