人教版物理八年级（上）5.1透镜课件

第五章透镜及其应用第1节

透镜课题引入世界有多大？宇宙是什么样的？这些亘古以来就吸引并困惑着人类的问题，一定也经常萦绕在你的心头。人类怎样才能解开这些疑团呢？科学家们正在使用的一种方法就是，利用巨大的天文望远镜来观察、接收来自宇宙的信息。通过分析这些信息，人们对宇宙了解得越来越多了。课题引入生活中人们经常使用眼镜、照相机、投影仪、显微镜等光学仪器。用照相机拍照，可以把瞬间情景留为永恒的记忆；利用投影仪，可以使教室里的同学看到放大的图片；医院化验室的医生，在显微镜下可以看见血液中的各种细胞……这些光学仪器与我们的生活息息相关，它们的主要部件都是透镜（lens）。凸透镜和凹透镜如果仔细观察眼镜，你会发现镜片的中间和边缘的厚薄不一样。远视镜片中间厚、边缘薄，这样的镜片是凸透镜（convexlens），如图。凸透镜和凹透镜近视镜片中间薄、边缘厚，这样的镜片是凹透镜（concavelens），如图。一般透镜的两个表面中至少一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫做薄透镜。凸透镜和凹透镜如图，通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心（opticalcenter）。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。凸透镜和凹透镜除了眼镜外，很多光学仪器和日常用品也用到了透镜。例如照相机镜头就是由一组透镜组成的（图5.1-3）。透镜对光的作用许多同学可能做过这样的游戏：把一只放大镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上会出现一个很小、很亮的光斑（图5.1-4）。透镜对光的作用光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。这个现象提示我们：放大镜能把光会聚起来。放大镜是凸透镜，看来凸透镜对光有会聚作用。那么凹透镜也能使光会聚吗？下面我们通过实验来仔细研究这两种透镜对光的作用。透镜对光的作用1.让平行于透镜主轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（图5.1-5）。2.让平行于透镜主轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（图5.1-6）。透镜对光的作用实验表明，凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫做会聚透镜，凹透镜又叫做发散透镜。焦点和焦距通过实验还可以发现，凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点（focus）。焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距（focallength）。凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图5.1-7所示。图中F表示焦点，f表示焦距。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。知识点1：透镜1.类型透镜是透明物质制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类：（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。特别警示

测定凸透镜焦点最简单的方法就是让平行光线透过凸透镜会聚于一点，用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离即为焦距。课堂讲解知识点1：透镜2.基本概念（1）主光轴：一般透镜是由两个球面相交而成的，连接这两个球面的球心直线叫做主光轴，用长短虚线表示，如图中的CC'所示。课堂讲解知识点1：透镜2.基本概念（2）光心：一般把透镜的中心称为光心，用字母“O”表示，其特点是通过它的光线传播方向不发生改变，如图所示。课堂讲解知识点1：透镜2.基本概念（3）焦点：平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚在一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示。①凸透镜两侧各有一个焦点，且对称，如图所示。课堂讲解知识点1：透镜2.基本概念（3）②凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，所以叫虚焦点，也用字母“F”表示，一般同一透镜两侧的焦点相等，如图所示。课堂讲解知识点1：透镜2.基本概念（4）焦距：光心O到焦点F的距离，叫做焦距，用字母“f”表示，一般同一透镜两侧的焦距相等，如图所示。课堂讲解知识点1：透镜

例1：如图所示是四个透镜实物图，属于凹透镜的是（

）C课堂讲解课堂讲解例1：【解析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断，中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。A中透镜中间比边缘厚是凸透镜；B中透镜中间比边缘厚是凸透镜；C中透镜中间比边缘薄是凹透镜；D中透镜中间比边缘厚是凸透镜。课堂讲解例2：关于光现象，下列说法中正确的是（

）BA.

当一束光垂直入射到平面镜上，反射角大小为90°B.

太阳光不是沿直线传播到地球的C.

黑板反光晃着同学的眼睛是因为黑板对光发生了漫反射D.

凸透镜能使平行主光轴的光会聚于焦点，对其他光没有会聚作用课堂讲解例2：【解析】当光线垂直入射到平面镜上时，反射光线、入射光线和法线重合，因为入射角是入射光线与法线的夹角，入射角为0°，反射角等于入射角，则反射角也是0°；故A错误；由于地球周围的大气层分布不均匀，光线在介质不均匀时传播，光路就会改变，所以这些光线也不是直线传播到地面上的，而是经过大气层发生折射后进入我们的眼睛，故B正确；黑板使用时间长了表面会变得比较光滑，当外面强光照射到时会发生镜面反射，导致有些同学看不到上面的文字，会“晃”着一些同学的眼睛，故C错误；凸透镜能使平行主光轴的光会聚于焦点，对其他光也有会聚作用，故D错误。课堂讲解例3：取一段铁丝，绕制一个内径约为3mm左右的圆环，如图所示。将圆环在清水中浸一下，圆环上布满水膜，此时辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是（

）BA.用手摸B.透过水膜看物体C.用强光照射D.用刻度尺测量知识点2：透镜对光的作用1.凸透镜对光的作用（1）凸透镜对光有会聚作用光通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线在传播方向上更偏向主光轴，使光束变窄会聚。特别警示

判断是凸透镜还是凹透镜，可以看经过透镜射出的光线相对于原来的入射光线的变化情况，如果出射光线向主光轴方向偏折，就是凸透镜；如果射出光线远离主光轴向外偏折，就是凹透镜。课堂讲解知识点2：透镜对光的作用1.凸透镜对光的作用（1）①凸透镜对平行光的会聚作用平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚到焦点上，如图（a）所示；由于光在折射时光路是可逆的，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经过凸透镜折射后将变为平行光，因此，利用凸透镜可以产生平行光，如图（b）所示。课堂讲解知识点2：透镜对光的作用1.凸透镜对光的作用（1）②凸透镜对非平行光的会聚作用凸透镜对任何光线都有会聚作用，会聚作用常常是指经透镜射出的光线相对于入射光线更加“靠拢”主光轴，使光束变窄，原来会聚的光线经过凸透镜折射后，变得更加会聚，交于一倍焦距以内；原本发散的光线经过凸透镜后会聚在一倍焦距之外。课堂讲解知识点2：透镜对光的作用2.凹透镜对光的作用光通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线在传播方向上更偏离主光轴，使光束变宽，变发散。（1）凹透镜对平行光的发散作用平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后发散射出，折射光线的反向延长线经过虚焦点，如图所示。课堂讲解知识点2：透镜对光的作用2.凹透镜对光的作用（1）由于光路的可逆性可知，会聚的光射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴射出，如图所示。课堂讲解知识点2：透镜对光的作用2.凹透镜对光的作用（2）凹透镜对非平行光的发散作用凹透镜对任何光线都有发散作用，发散作用常常是指经过凹透镜射出的光线相对于入射光线更加“远离”主光轴，使光束变宽、变发散；射向另一侧一倍光距以外的会聚光线经凹透镜折射后变成发散光线。课堂讲解知识点2：透镜对光的作用

例1：关于透镜，下列说法正确的是（

）D课堂讲解A.

凸透镜对光有发散作用B.

凸透镜有一个焦点C.

凹透镜没有焦点D.

凹透镜对光有发散作用课堂讲解例1：【解析】（1）凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光有发散作用；（2）凸透镜有两个实焦点，凹透镜都有两个虚焦点。A中凸透镜对光线起会聚作用，故本选项错误；B中凸透镜有两个实焦点，故本选项错误；C中凹透镜都有两个虚焦点，故本选项错误；D中凹透镜对光有发散作用，本选项正确。课堂讲解例2：把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（

）CA.无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光B.平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束C.平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束D.平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束课堂讲解例2：【解析】（1）据题能看出，左边的透镜为凸透镜，右边的透镜为凹透镜；（2）凸透镜对光线有会聚作用，即平行于主光轴的光线经凸透镜后会成为会聚焦点，从焦点出发的光线经凸透镜后平行于主光轴；凹透镜对光线有发散作用，若入射光线的延长线过另一方的焦点，该光线会成为平行光。A中当两个透镜的位置不合适时，平行光不管从哪边入射，经过2个透镜折射后都不能得到平行光，故错误；B中平行光从左边入射，经过第一个透镜折射后一定是会聚光，当位置合适时，经过第二个凹透镜后，光线也会发散，故错误；C中平行光从左边入射，由于两个透镜的距离不能确定，所以经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束，故正确；D中平行光从右边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束，故错误。课堂讲解例3：林雨在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶，她想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会成为森林火灾的元凶，于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒，这其中引起火灾的主要原因是（

）AA.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有会聚作用B.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有发散作用C.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有会聚作用D.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有发散作用知识点3：凸透镜焦点、焦距1.焦点：平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚在一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示。凸透镜两侧各有一个焦点。2.焦距：光心O到焦点F的距离，叫做焦距，用字母“f”表示，一般同一透镜两侧的焦距相等。课堂讲解知识点3：凸透镜焦点、焦距

例1：下列说法中正确的是（

）（多选）AC课堂讲解A.

焦距大的凸透镜比焦距小的凸透镜聚光程度好B.

焦距小的凸透镜比焦距大的凸透镜聚光程度好C.

材料相同、直径相同的凸透镜，形状越凸，焦距越小D.

材料相同、直径相同的凸透镜，形状越凸，焦距越大课堂讲解例1：