江苏省泰兴市西城初级中学八年级物理上学期 第4章 光的折射 课件 人教新课标版.ppt

第四章光的折射透镜 一 光的折射 二 透镜 三 探究凸透镜成像的规律 四 照相机与眼睛视力的矫正 五 望远镜与显微镜 本章内容 知识框架 透镜及其应用 光的折射 生活中的折射现象 光的折射规律 透镜 凸透镜 凹透镜 外形特征 光学性质 成像规律 应用 会聚作用 外形特征 光学性质 发散作用 应用 种类 识别方法 视力矫正 近视眼 远视眼 成因 矫正方法 成因 矫正方法 光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向会发生偏折 这种现象叫做光的折射 1 光的折射定义 一光的折射 玻璃 空气 探究活动 将光从水中斜射入空气 观察折射光线是偏离还是偏向法线 如果光从空气斜射入水中呢 探究活动 将光垂直射入玻璃 或水 中时 你发现 光线的传播方向 变 不变 不变 2 光的折射规律 1 光折射时 折射光线 入射光线 法线在同一平面内 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 2 光从空气斜射到水或玻璃表面时 折射光线向法线靠拢 折射角小于入射角 入射角增大时 折射角也增大 3 光线垂直射到水或玻璃的表面时 在水和玻玻璃中的传播方向不变 4 光从水中斜射入空气中 折射光线将偏离离法线 折射角将大于入射角 5 折射光路具有可逆性 光的反射 光的折射 反射光线 入射光线与法线在同一平面 三线共面 反射光线与入射光线分居法线两侧 两线分居 折射光线 入射光线与法线在同一平面 三线共面 折射光线与入射光线分居法线两侧 两线分居 反射角等于入射角 从空气进入玻璃 折射角 入射角 反射角随入射角的增大而增大 随反射角的减小而减小 折射角随入射角的增大而增大 随入射角的减小而减小 光的折射 相似的例子 从水中进入空气中 从玻璃中进入水中 从冰中进入空气等等 相似的例子 从空气进入水中 从水中进入玻璃中 从空气进入冰中等等 折射角 入射角 折射角 入射角 从空气进入玻璃 从玻璃进入空气 光在空气中的传播速度为 当光从一种介质斜射入另一种介质时 在某种介质中传播速度越大 在此种介质中偏折角度就越大 光在空气中传播速度最大 一般我们认为在空气中偏折角度最大 v冰 2 30 108m s v空气 3 108m s v水 2 25 108m s v酒精 2 2 108m s v玻璃 2 0 108m s 光线射到空气和某种介质的界面发生反射和折射 如图示图中是界面 入射光线 反射角于 界面的侧是空气 典型练习 mm1 n1c co 300 左 3 生活中的折射现象 海市蜃楼 有大气 看到太阳更早没有大气 将迟一些看到太阳 p p 人在水上看到物体的像 比实际物体位置偏上 感觉水比较浅 1 潜水员入水前看到站在岸边的人 在水下也看到岸边的人 他会感觉到 a 水下看岸边的人变高了 b 水下看到岸边的人变矮了 c 岸边的人高 矮无变化 例题 探究活动 光路图 玻璃砖 空气 空气 观察光的传播路径 怎么变化的 比较 的大小关系 注意两次从不同介质的射入和射出的有什么不同 反向延长最后射出玻璃砖的光线 将与开始的光线有什么关系 研究三棱镜对光线的作用 通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜底面偏折 探究透镜的奥秘 f 凸透镜是三棱镜的组合 探究透镜的奥秘 f 凹透镜也是三棱镜的组合 探究透镜的奥秘 凸透镜 凹透镜 透镜 1 透镜的分类 中央厚边缘薄 中央薄边缘厚 二透镜 属于凸透镜的是 属于凹透镜的是 a c d b e f 识别下列透镜 并归类 如何识别凸透镜和凹透镜 透镜类型 识别方法 用手摸 凸透镜中央比边缘厚 摸一摸 看一看 用手摸 凹透镜中央比边缘薄 观察近处物体 如书本上的文字 看到成正立 放大的像 观察近处物体 看到成正立缩小的像 照一照 使太阳光会聚为一亮点 不能使阳光会聚为一亮点 在光屏上形成的光斑中间较四周暗 晃一晃 观察距凸透镜较近的书本文字 晃动凸透镜 像移动方向与凸透镜相反 观察距凹透镜较远的书本文字 晃动凹透镜 像移动方向与凹透镜相同 透镜 f f 焦点 虚焦点 焦距 凸透镜 会聚透镜 凹透镜 发散透镜 f 2 透镜的焦点 焦距 f 3 透镜对光线的作用 注意 透镜对光线的会聚 发散作用是指折射光线相对于原来入射光线的方向而言 若折射光线向主光轴靠拢就是会聚作用 若远离主光轴则是发散作用 1 凸透镜对光线的会聚作用 2 凹透镜对光线的发散作用 凸透镜的三条特殊光线 o 凹透镜的三条特殊光线 f o o f f f 照相机成缩小倒立实像 投影仪成放大倒立实像 放大镜成放大正立虚像 凸透镜成像规律究竟是什么呢 三凸透镜成像规律 实验步骤 在光具座上固定好光屏 蜡烛 凸透镜 光屏在中间 点燃蜡烛 调整三者的高度 使烛焰 凸透镜 光屏的中心大致在同一高度 同一条直线上 移动蜡烛 调整光屏到透镜的距离 使烛焰在光屏上成一个清晰的像 把观察结果按表格要求填入 继续把蜡烛向凸透镜靠近并移动光屏直到再次出现清晰的像 记录观察结果 当蜡烛移到凸透镜的焦点时 在光屏上看不到蜡烛的像 继续向透镜移动蜡烛 光屏上看不到像 拿去光屏 用眼睛对着凸透镜观察蜡烛的像 记录观察结果 数据分析 u f 分析数据总结规律 放大镜 正立 放大 虚像 投影仪 照相机 规律应用 正倒 大小 实虚 不成像 u f v 2f 倒立 放大 实像 f u 2f v 2f 倒立 等大 实像 u 2f f v 2f 倒立 缩小 实像 u 2f 像距与焦距的关系 像的性质 物距与焦距的关系 返回实验 例题 1 下列说法正确的是a 实像和虚像都能显示在光屏上b 实像和虚像都不能显示在光屏上c 虚像能用眼睛看到但不能显示在光屏上d 实像能用眼睛看到但不能显示在光屏上分析 因为实像由实际光线会聚而成 所以可以显示在光屏上 我们看到的虚像是由实际光线的反向延长线相交而形成的 人觉得光是从光线的反向延长线的交点发出的 但实际这一点并没有光线发出 故不能显示在光屏上 所以选c 2 在做 研究凸透镜成像 的实验中发现 当蜡烛到透镜焦点的距离是l0cm时 在透镜另一侧的光屏上得到一放大的像 则下列判断错误的是 a 该透镜的焦距大于l0cmb 当蜡烛到透镜的距离是10cm时 可成一放大的像c 当蜡烛到透镜的距离是20cm时 在光屏上可得到一个缩小的像d 当蜡烛到透镜的距离是8cm时 在光屏上得不到烛焰的像分析 当透镜距焦点的距离是l0cm时 成放大的实像 说明物距在发与2f之间 蜡烛到焦点的距离应在1倍焦距以内 即l0cm f 所以a b d选项的判断是正确的而当u 20cm时 u一定小于2f 所以不可能成倒立缩小的实像 所以c选项的判断是错误的 因此应选择c 3 烛焰发出的光 经凸透镜在屏上已成一缩小的像 今要使屏上所成的像再大一些 并保持清晰 则应 a 将烛焰向凸透镜适当移近 适当减少屏与凸透镜间的距离b 将烛焰适当向凸透镜移近 其它不动c 使屏远离凸透镜 其它不动d 将烛焰向凸透镜适当移近 适当增大屏与凸透镜间的距离分析 烛焰发出的光 经凸透镜在屏上已成一缩小的像 这说明物体在离透镜u 2f处 成像在透镜的另侧2f与f之间 要想使屏上所成的像再大一些 并保持清晰 则应使物体离透镜近些 若f u 2f 则屏上可得到放大的实像 答案正确选项为d 1 构造 2 成像原理 四照相机与眼睛视力的矫正 1 照相机 照相机的成像原理 照相机的镜头相当于一个凸透镜 来自物体的光经镜头后 在胶片上成一个倒立 缩小的实像 想想议议 使用照相机拍照片时 要使底片上的像变大一些 应该怎么调节 应该将照相机的镜头往前调 使物距减小 像距增大 眼睛成像构造 2 眼睛 眼睛是通过睫状体来调节晶状体的厚薄 即焦距 使物体在视网膜上成清晰的像 人眼看远近物体的调节 看近物 晶状体变厚 变凸 看远物 晶状体变薄 变平 眼睛与照相机对照比较 角膜和晶状体 相当于一个凸透镜 瞳孔视网膜 有感光细胞 倒立 缩小 实像像距不变 当物距减小 或增大 时 增大 或减小 晶状体的曲率以减小 或增大 焦距 使物体在视网膜上成清晰的像 3 眼睛的缺陷 视力的缺陷 探究实验 近视眼 像成在视网膜 远视眼 像成在视网膜 前 后 正常人 探究实验 近视眼 远视眼 实验结论一 近视和近视矫正 实验结论一 近视和近视矫正 实验结论一 近视和近视矫正 对光线具有作用 使像相对于晶状体向 前 后 移 从而使清晰的像落在视网膜上 发散 后 实验结论二 远视和远视矫正 远视的矫正 实验结论二 远视和远视矫正 远视的矫正 对光线具有作用 使像相对于晶状体向 前 后 移 从而使清晰的像落在视网膜上 会聚 前 1 摄影师用照相机为同学们拍毕业照时 同学们在照相机胶片上所成的像是 a 正立缩小的虚像b 倒立缩小的虚像c 正立缩小的实像d 倒立缩小的实像2 某同学用照相机拍照片时 他想让胶片上的像变大些 应该 a 照相机离人远一些 同时将镜头向后调b 照相机离人远一些 同时将镜头向前调c 照相机离人近一些 同时将镜头向后调d 照相机离人近一些 同时将镜头向前调 d d 例题 同步反馈 3 眼睛相当于一架神奇的照相机 物体在视网膜上所成的像是 a 正立缩小的虚像b 倒立缩小的虚像c 正立缩小的实像d 倒立缩小的实像4 矫正近视眼所配戴眼镜的镜片是 凸 凹 透镜 它的作用是 矫正远视眼所配戴眼镜的镜片是 凸 凹 透镜 它的作用是 d 凸 凹 使光线进入眼睛之前先变得发散一些 使像向后移 使光线进入眼睛之前先变得会聚一些 使像向前移 五望远镜与显微镜 三 信息快递 通常的望远镜 或显微镜 可以看做是由两个透镜组成的 靠近眼睛的叫做目镜 靠近被观察物体的叫做物镜 注意 不能用望远镜直接观察太阳或其他强光源 对眼睛有伤害 目镜 物镜 1 望远镜 由目镜和物镜组成 1 伽利略望远镜 目镜是凹透镜 物镜是凸透镜 凹透镜做目镜 凸透镜做物镜 伽利略望远镜原理图 可看到一个正立 放大的虚像 2 开普勒望远镜 目镜是凸透镜 物镜也是凸透镜 目镜的焦距短 但物镜的焦距长 可看到一个倒立 放大的虚像 当远处的物体在物镜的两倍焦距以外时 物体成一个倒立缩小的实像 调节目镜与物镜的距离 使缩小的实像在目镜的一倍焦距内 经过目镜可看到一个倒立放大的虚像 从而能看到远处的物体 开普勒望远镜的原理 望远镜的发展 伽利略望远镜 早期的伽利略望远镜 数码望远镜 开普勒望远镜