第1节 透镜课件

第五章透镜及其应用第1节

透镜情景导入

用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”用现代话来讲，就是把冰块制成中间厚、周边薄的圆饼，正对着太阳，把易燃的艾草放在太阳光的会聚点上，便能将其点燃，如图所示。同学们知道为什么冰能取火吗？通过这节课的学习，你们就能明白其中的道理了。观看视频：一个放大镜引发的火灾合作探究凸透镜和凹透镜

观察各种透镜，并借助擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？提出问题(1)凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜。(2)凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。(3)辨认一下图甲和图乙各种透镜分别是什么透镜。多媒体展示甲乙(4)主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。(5)光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。透镜对光的作用

上面我们认识了两种透镜，那么这两种透镜对光有什么作用呢？知识引入演示实验(1)把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，观察有什么现象发生？再换凹透镜重做，观察有什么现象发生？(2)将烧杯倒放在水平桌面上，在烧杯中放置点燃的香烟头，这就形成了一个“烟室”，在烧杯底上面放凸透镜或凹透镜，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，能看到什么现象？交流讨论(1)把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点；再换凹透镜重做，怎么移动光屏都没有亮点。(2)适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。归纳总结凸透镜对光线有会聚作用，所以也叫做会聚透镜。凹透镜对光线有发散作用，所以也叫做发散透镜。凸透镜（会聚透镜）凹透镜（发散透镜）材料拓展透镜在水底下

把“放大”镜(双凸透镜)浸在水里，然后隔着它看水里的物体，这个简单的实验你做过没有？在做的时候你一定会吃惊：“放大”镜在水里几乎不起放大作用了！你也可以把一块“缩小”镜(双凹透镜)放在水里，这时候它好像也几乎失掉了缩小的能力。如果你用来做实验的不是水，而是一种折射率比玻璃大的液体，那么双凸透镜反而会缩小物体，双凹透镜反而会放大物体。

可是如果你回想一下光线折射的原理，那么你就不会对这些现象感到吃惊了。双凸透镜在空气里能够把物体放大，是因为玻璃的折射率比周围空气的折射率大。然而玻璃和水的折射率相差不多，所以如果你把玻璃透镜放在水里，光线从水里进入玻璃的时候，就不会偏折得很厉害。由于这个缘故，“放大”镜到了水里，它的放大能力就要比它在空气里的时候小得多，而“缩小”镜的缩小能力同样也要小得多。

潜水员用的眼镜是空心的平凹透镜(如图)，光线MN折射以后，就沿着MNOP这条路线行进，在透镜里面，它远离法线，在透镜外面，它靠近法线(也就是靠近OR)，因此这种透镜起着会聚的作用。

有一些液体，折射率比玻璃大，所以“放大”镜在这种液体里会缩小物体，“缩小”镜在这种液体里会放大物体。空心透镜(说得准确些就是空气透镜)在水里也起着同样的作用：凹的会放大，凸的会缩小。潜水员用的眼镜正是这种空心透镜。焦点和焦距(1)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，用字母“F”表示，焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距，用字母“f

”表示。多媒体展示OFf主光轴(2)凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光线的反向延长线交在主光轴上一点，这个点是凹透镜的虚焦点。虚焦点FOf主光轴知识延伸项目

入射光线折射光线图例凸透镜

平行于主光轴经过另一侧的焦点经过焦点或从焦点发出平行于主光轴经过光心不改变传播方向项目

入射光线折射光线图例凹透镜

平行于主光轴折射光线的反向延长线经过同侧焦点延长线经过凹透镜另一侧焦点平行于主光轴经过光心不改变传播方向课堂小结凸透镜和凹透镜透镜凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫作凸透镜凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜叫作凹透镜透镜对光的作用凸透镜对光有会聚作用凹透镜对光有发散作用焦点和焦距随堂检测1．关于透镜，下列说法正确的是(

)A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点B．平行于主光轴的光，通过透镜后必过焦点C．凸透镜只对平行光有会聚作用D．凹透镜对光有会聚作用A2．香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，它们的透明玻璃瓶盖形状各异，其中最容易在阳光下引发火灾的是(

)ABCDB3．如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请你画出对应的入射光线和折射光线。解：如图所示：一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1.

根据下图中所示的入射光线和折射光线，判断虚线框内的透镜类型

应为图中的(

B

)B12345678910111213141516171819202.

野外有雨水进入的矿泉水瓶，被阳光照射后可能引发火灾，下列各

图中光现象的原理与此光学原理相同的是(

A

)

A12345678910111213141516171819203.

一束光通过透镜的光路如图所示，一定不会出现的是哪幅图(

C

)

C12345678910111213141516171819204.

在第二十四届中国中部(湖南)农业博览会中，来自山东的寿光蔬菜、

沾化冬枣、黄河口大闸蟹、章丘大葱等一大批优质品牌向全国展示“好

品山东”品牌农产品魅力。摄影爱好者小明用手机拍摄了黄河口大闸

蟹。手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确

的是(

B

)BA.

要使光屏上的像变得小些，只需将凸透镜靠近

大闸蟹B.

拍照时，大闸蟹位于凸透镜2倍焦距以外C.

光屏上成正立的实像D.

光屏上成倒立的虚像12345678910111213141516171819205.

在“重阳节”到来之际，小阳送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个

放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图所示。小阳用该放大镜正对着

太阳时，可在距离镜片20

cm处得到一个很小很亮的光斑。下列说法正

确的是(

D

)A.

该放大镜的焦距为10

cmB.

奶奶看到的是正立、放大的实像C.

邮票到放大镜的距离可能为25

cmD.

邮票到放大镜的距离一定小于20

cmD12345678910111213141516171819206.

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位

置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的

是(

D

)DA.

该凸透镜的焦距是20

cmB.

在蜡烛和凸透镜之间放一个老花镜，可通过向右移动光屏再次承接

清晰的像C.

将蜡烛移动到21

cm刻度线处，调节光屏位置可在光屏上得到倒立、

缩小的实像，现实中的应用是投影仪D.

随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动12345678910111213141516171819207.

如图所示，某同学用自制的水透镜做凸透成像实验，此时在光屏上

得到了清晰的像，关于下列现象的分析，正确的是(

C

)A.

此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像B.

若保持水透镜的位置和注水量不变，将蜡烛移到光具座35

cm刻度线

处，光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像C.

若保持蜡烛和水透镜位置不变，用针筒在水透镜内抽出少量水后，

光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像D.

水透镜上飞来一只小飞蛾附着在其表面，在光屏上不会看到蜡烛完

整的像C12345678910111213141516171819208.

在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，实验小组所描绘的图像如

图所示。图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位

置相对应。则下列说法正确的是(

B

)A.

实验所用凸透镜的焦距是20

cmB.

将蜡烛从B点对应的位置往C点对应的位置移动

时，成的像逐渐变小C.

当蜡烛处于B点对应的位置时，光屏上成倒立、放

大的实像D.

当蜡烛处于A点对应的位置时，光屏上成正立、放

大的虚像B12345678910111213141516171819209.

如图所示，将凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，

烛焰看作被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上

出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视

眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是(

B

)BA.

将蜡烛靠近凸透镜B.

将光屏远离凸透镜C.

将蜡烛靠近凸透镜的同时光屏远离凸透镜D.

将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜123456789101112131415161718192010.

小阳学习了望远镜的原理之后，自己动手制作了一个望远镜，结构

如图甲所示，其中物镜的焦距为20

cm，目镜的焦距为5

cm。经过不断

的调试，他看到了远处物体最大最清晰的像(成像原理的光路图如图乙

所示)。下列说法错误的是(

B

)

BA.

远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近B.

眼睛看到的是远处物体倒立的实像C.

此时物镜和目镜之间的距离约为25

cmD.

物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的

位置1234567891011121314151617181920二、填空、作图题(本大题共8小题，每空1分，作图4分，共20分)11.

如图所示是小明通过透镜观察小花上果蝇的情景，他看到的果

蝇是放大的

(选填“虚”或“实”)像，该透镜对光线有

⁠

作用。虚

会

聚

123456789101112131415161718192012.

手机的镜头相当于

，增大手机与景物的距离，景物所成

的像将

⁠。13.

有的同学长期沉迷于电子设备，不仅成绩下降而且还患了近视

眼，导致来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后所成的像落在视

网膜

(选填“前”或“后”)方，需佩戴

⁠透镜做的眼镜

来矫正。凸透镜

变小

前

凹

123456789101112131415161718192014.

如图是探究凸透镜对光的作用的实验过程图，在大烧杯里面充满烟

雾，烟雾的作用是

，这个

探究过程可以得到的结论是当光从空气射入透镜时，凸透镜对光线

有

作用。显示光路，便于观察凸透镜对光线的作用

会聚

123456789101112131415161718192015.

如图所示，小龙用一枚小灯珠S(近视为点光源)进行凸透镜成像规律

的探究，他将小灯珠S沿平行于主光轴的方向匀速直线向右移动时，右

侧的实像S'将沿

(选填“曲线”或“直线”)运动。当他将小灯

珠S放在主光轴上的A处时，在右侧主光轴上B处的竖直光屏上得到与凸

透镜等大的圆形光斑。若AO＝20

cm、BO＝40

cm，该凸透镜的焦距可

能为

cm。直线

20

123456789101112131415161718192016.

如图所示的实线框内是某一物体的形状，四个虚线框内是供选择的

物体像的形状。以下填空时，只考虑像的形状，不考虑像的大小。(1)在照相机的毛玻璃取景框上看到该物体的像的形状为

⁠。D

1234567891011121314151617181920(2)在平面镜中看到的该物体的像的形状为

⁠。(3)用放大镜看物体，看到的该物体的像的形状为

⁠。A

C

123456789101112131415161718192017.

用开普勒天文望远镜观测夜晚的星空时，能看见许多没有见过的美

丽天体，该望远镜物镜的成像原理与

相似，目镜的成像原理

与

相似(均选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。眼睛

是人体感知世界的重要器官。根据眼睛的构造和成像原理，为了保护视

力，请列举一条应该注意的用眼卫生习惯：

⁠。照相机

放大镜

不躺卧看书(合理即

可)

123456789101112131415161718192018.

根据透镜对光的作用，完成图中光路图。1234567891011121314151617181920三、实验探究题(本大题共2小题，每空2分，共20分)19.

探究焦距为f的凸透镜的成像规律，在实验中：1234567891011121314151617181920(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成

清晰的像在图中

(填数字序号)区域，像的箭头方向是竖直向

的，像的大小比发光物体要

⁠。③

下

小

1234567891011121314151617181920(2)将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏

的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧

向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离

(选填“大于”“等于”或“小于”)发光物体到凸透镜的距离。大

于

123456789101112131415161718192020.

小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜

成像的规律。(1)如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，