八年级物理上册 第三章透镜及其应用教案 人教新课标版

1 透镜及其应用知识总结透镜及其应用知识总结 重点难点提示重点难点提示 1 知识结构 2 知识要点 1 中间厚两边薄的透镜是凸透镜 2 中间薄两边厚的透镜是凹透镜 3 主光轴 通过透镜两个折射球面的球心 或者通过一个球面的球心并与另一球面相 垂直 的直线 叫透镜的主光轴 或主轴 如图 3 1 所示 4 光心 光线通过主光轴上某一特殊点而不改变方向 这个点叫透镜的光心 如图 3 1 所示 在透镜中心处 5 凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用 6 平行于主光轴的光线 通过透镜折射后会聚于主光轴上的点叫焦点 2 7 焦点到光心的距离叫焦距 8 透镜的应用 照相机 投影仪 放大镜 9 实际光线会聚而形成的像是实像 光线的反向延长线会聚成的像是虚像 实像能够 呈在光屏上 虚像不能成在光屏上 10 眼球的基本结构 11 近视眼及其矫正 远视眼及其矫正 12 透镜焦度 透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度 即 f 1 13 显微镜和望远镜的基本结构 3 考点 1 透镜的基本性质 2 凸透镜的成像规律 3 凸透成像规律的应用 眼睛和眼镜 显微镜和望远镜 难题巧解点拨难题巧解点拨 例 1 图 3 2 中正确表示了光通过透镜的是 A 甲图 B 乙图 C 丙图 D 丁图 思路分析思路分析 根据凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用 对比观察入射前和出射后光的 变化情况 光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了 光通过乙图中的凹透镜变得比原来 会聚了 光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了 光通过丁图中的凹透镜变得比原来会 聚了 透镜对光的 明确会聚和发散的区别 会聚 作用和 发散 作用并非只是针对平 行于主轴的平行光而言 会聚作用 应该理解为出射光比入射光会聚了一些 发散作 3 用 应该理解为出射光比入射光发散了一些 图 3 3 所示 答 A 例 2 下列说法正确的是 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 思路分析思路分析 一般的透镜若有两个球面 就意味着有两个焦点 但少数透镜只有一个球面 这就意 味着这种透镜只有一个焦点 对于凸透镜应有两个实焦点 或一个实焦点 对于凹透镜应 有两个虚焦点 或一个虚焦点 而且入射光线如果指向凸透镜或凹透镜 且通过光心 则 不会发生折射现象 而是沿直线传播 因此选 D 正确 注意凸透镜和凹透镜的焦点 的性质 答 D 例 3 怎样利用太阳光测未知凸透镜的焦距呢 答 由于太阳离地球很远 所以射到地球表面的太阳光小范围内可以近似看成是平行 光 根据焦点的定义 平行光通过凸透镜后会聚到焦点上 具体做法是在透镜下放一与镜 平行的光屏 让透镜对准太阳光 前后移动透镜会在屏上看到一个光斑 测量光斑最小最 亮时透镜边缘到屏面的距离 这个距离大约等于凸透镜的焦距 此方法只能粗测焦距 例 4 根据图 3 4 a 中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件 4 思路分析思路分析 注意这五种镜子的区别 我们知道的光学元件一般有平面镜 凸透镜 凹透镜 凸面镜 凹面镜五种 其中平 面镜对光的作用是能够改变光的传播方向 凸透镜和凹面镜对光有会聚作用 凹透镜和凸 面镜对光有发散作用 将各图中的出射光与入射光进行比较 甲图中 入射光是会聚光 出射光变为平行光而不是反射光 乙图中平行光入射 出射光是发散光 而不是反射光 注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了 只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位 置才会发生颠倒 丙图中 出射光与入射光都是平行光 只是光的传播方向发生了变化 答 如图 3 4 b 例 5 完成图 3 5 中的光路图 5 思路分析思路分析 图中所给的四个透镜 a b 是凸透镜 c d 为凹透镜 并且 a c 给出入 射光线 要求画出折射光线 而 b d 则给出折射光线 要求画出入射光线 根 据光心 焦点的定义方法就能画出这些特殊光线 在画图中要注意光的传播方向 利用基本概念完成作图 答 如图 3 6 所示 例 6 利用两面凸透镜把二束平行光变成另二束平行光 同时使 上 下 的光线更 换位置 用画图的方法完成这个题目 6 思路分析思路分析 平行放置这两个透镜 1 L和 2 L 同时使 1 L的右侧焦点与 2 L的左侧焦点重合 按透镜的 焦点性质就可以画出此图 答 如图 3 7 所示 通过透镜性质明确作图方法 例 7 试说明凸透镜能成实像的条件 思路分析思路分析 根据凸透镜的成像规律 物体位于凸透镜一侧的 1 倍焦距到 2 倍焦距之间时在透镜另 一侧成放大 倒立的实像 物体位于凸透镜一侧的 2 倍焦距以外时在透镜另一侧成缩小 倒立的实像 本题只是说明成实像的条件 并不考虑成的是放大像或是缩小像 因此只抓 住 成实像 注意大 小实像的条件 答 物体在凸透镜一侧 1 倍焦距以外 例 8 人用眼睛 看到凸透镜中成的虚像 人用眼睛 看到凸 透镜中成的实像 思路分析思路分析 在人眼视网膜所成的像是实像 人能看到像是因为有光线进入人眼 凸透镜成虚像时 物体发出的光线经凸透镜折射 后进入人眼 这些光的反向延长线相交而成虚像 所以虚像人眼是能看到的 物体发出的 光线经凸透镜折射后 会聚成实像 实像所发出的光进入人眼就能使人看到它 因此人眼 当然能够看到实像 答 能 能 注意 虚像 和 实像 人眼都能看到 例 9 一个 上 字形的霓虹灯 通过凸透镜成像在光屏上 图 3 8 中四个像正确的 7 是 思路分析思路分析 一般来说 凸透镜所成的实像总是倒立的 并且是上下颠倒 在实际问题中 由于凸 透镜是一个圆形的 光除了能被透镜上 下偏折 同样也能使光在左 右偏折 即光通过 凸透镜后总是向中心 玻璃厚的部分偏折 因此凸透镜所成的像不仅上 下颠倒 左 右 也要颠倒 所以只有 D 图符合要求 从一个平面分析成像情况 答 D 例 10 一支蜡烛立在凸透镜前 调节光屏的位置 恰好在光屏上得到缩小的清晰的 像 若保持透镜位置不动 把蜡烛和光屏对调一下位置 则 A 在光屏上仍可呈现缩小的像 B 隔着透镜可看到蜡烛的像 C 在光屏上呈现放大的像 D 在光屏上呈现与蜡烛等大的像 思路思路分析分析 根据光路可逆性进行分析 根据教材中的探究问题 实验 就应该知道 当物体在光屏上成缩小的实像时 此时 物距大于二倍焦距 则所成的像应在一倍焦距和二倍焦距之间 若透镜位置不动 而把物 体和光屏的位置对调 则原来的像距为现在的物距 原来的物距为现在的像距 根据上述 分析蜡烛应在光屏上呈现放大的像 因此选 C 正确 答 C 例 11 物体放在距凸透镜前 30cm 的位置上时 在另一侧的光屏上能够得到放大的倒 立的像 透镜的焦距可能是 8 A 7 5cm B 20cm C 30cm D 40cm 思路分析思路分析 物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到 2 倍焦距之间 因此 f 30cmf 15cm 在答 案中找出满足条件的选项 这点是分析 本题的关键 答 B 例 12 物体距凸透镜 20cm 时 可在光屏上得到一个缩小的实像 若把物体向透镜方 向移 8cm 又可在光屏上得到一个放大的实像 则透镜的焦距是 A 20cm B 10cm C 9cm D 5cm 思路分析 可用 u 表示物距 v 表示像距 f 表示焦距 根据题意 当 u 20cm 时 物体通过凸透镜在光屏上成倒立 缩小的实像 即物距必须 满足 u 2f 也就是 f 10cm 错解 A 当焦距为 10cm 时 物体在 20cm 处成等大实像 不符 合题意 而当焦距为 5cm 根据题意 物体又向透镜移动 8cm 不可能成放大实像 因此只 有焦距为 9cm 时 才刚好同时满足题意中的两个条件 因此选 C 正确 答 C 注意 物体移动时的分析方法 例 13 简述照相机是怎样进行工作的 思路分析与答思路分析与答 照像机的标准镜头焦距大约 50 75mm 而镜头伸缩的范围很小 在 1cm 左右 就是说 像距很短 因此 被摄物体一般都在距离镜头很远的地方 最近也在 1m 左右 这一距离也 远远大于二倍焦距 当物体在很远很远的地方时 一般大于 20m 时 我们就称物距为无穷 远 照像机的距离环上有 的符号 就表示无穷远 这时 镜头距底片最近 等于镜 头的焦距 有些同学很喜欢摄影 也经常进行摄影实践活动 通常把调距离叫调焦距 也称调 焦 这里有个误会 实际上 不是在调焦距 而是在调整像距 因为照像机的镜头焦距是 固定的不能调 除变焦镜头以外 当用照像机给一个同学照像时 人距镜头越近 照出像片中人越大 但是一定要调整 镜头加大像距 即向前推出镜头 9 加大像距是使像能够成在底片上 例 14 简述幻灯机 电影机是怎样工作的 思路分析与答思路分析与答 幻灯机和电影机的原理一样 都是利用凸透镜成放大实像的原理 幻灯片 电影片与镜头的距离是物距 镜头到银幕的距离是像距 银幕距离镜头越远 银幕上的图像越大 即像距越大 像越大 与此同时 应该使物距减小 即把镜头向幻灯 片 电影片方向移动 明确凸透镜和平面镜的综合应用 现在不少学校的教室里都配备有投影书写仪 又叫投影器 它和我们课本上介绍的幻 灯机原理相同 只不过是在光路上增加了一个平面镜 改变了光路 使投影幻灯片平放在 书写台面上而成一个直立的像 例 15 简述怎样合理应用放大镜 思路分析与答思路分析与答 使用放大镜观察物体时 物体应放在凸透镜的焦点以内 由于放大镜利用了凸透镜成 虚像的原理 因此 人们看到的是正立的像 实际上 使用放大镜观察物体时 物体离放大镜越远 但保证 u f 看到的像越大 像 也越远 物距变大 像距也变大 例 16 有一张照片 发现其景物模糊不清 而且整个画面偏黑 其形成的原因是在 拍照 时 没有调节好 A 调焦环 B 快门 C 光圈 D 以上说法都正确 思路分析思路分析 根据上述照相机的工作情况知道 用照相机拍照时 景物若模糊不清 说明像距没有 调好 因此应该使用调焦环 同时整个画面偏黑 说明曝光过度 应调整快门时间和光圈 的大小 因此本题应选 D 正确 答 D 注意 光圈 快门和调焦环的区别 例 17 下面说法正确的是 A 近视眼应用凸透镜矫正 B 近视眼应用凹透镜矫正 10 C 远视眼产生的原因是晶状体太厚 D 远视眼产生的原因与近视眼产生的原因一样 是玻璃体变混浊 思路分析思路分析 人眼中相当于凸透镜的主要结构有晶状体和角膜 它把来自物体的光会聚在视网膜上 形成物体的像通过其他组织就可以使人看见物体了 近视眼产生的原因是晶状体太厚 折 光能力太强 使光会聚在视网膜前 所以在眼睛前要放一个凹透镜进行矫正 因此 B 正 确 答 B 会根据人眼结构