光的折射、凸透镜成像及其应用 浙江版

1、光的折射、凸透镜成像及其应用一. 本周教学内容：光的折射、凸透镜成像及其应用二. 教学重点、难点1. 光的折射规律。2. 凸透镜成像规律。3. 凸透镜成像的具体应用。三. 教学内容及知识提要。1. 光的折射：光由一种物质进入另一种物质时，它的传播方向发生改变的现象，叫光的折射。当光垂直于界面入射时，入射光线、反射光线、折射光线与法线重合，则入射角、反射角、折射角都为0°。2. 光的折射规律：光从一种物质斜射入另一种物质时，折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在法线两侧，光从空气斜射入水或别的透明体时，折射角小于入射角。光从水或别的透明体斜射入空气时，折射角大于

2、入射角。3. 凸透镜的性质：对光线有会聚作用，凸透镜有两个实焦点。4. 凸透镜的应用：可以制成幻灯机、照相机、放大镜等仪器。5. 凹透镜的性质：对光线有发散作用，凹透镜有两个虚焦点。6. 凸透镜的成像规律。物体的位置像的位置像与物的位置关系像的大小像的性质应用正倒虚实u>2ff<v<2f异侧缩小倒立实照相机f<u<2fv>2f异侧放大倒立实幻灯机u<fv<0同侧放大正立虚放大镜【典型例题】1. 平面镜、凸透镜都能使物体成虚像，它们有什么不同呢？解：平面镜成像是因为光的反射，所以成的虚像是像与物大小相等，相对于镜面、像和物互相对称，而凸透镜成的虚像

3、是光的折射现象，所成的虚像是放大的像，且虚像和物体位于凸透镜的同侧。2. 在秋高气爽的秋夜，看到星光闪烁不定，这是为什么？解：星光闪烁是一种自然现象，由于天气的密度随时间和空间而不断起伏变化着，从远处恒星发出来的光进入地球大气层后，折射光的方向不断发生变化、使折射光动摇不定，因此看到的星光就不停的闪烁。3. 光线从与界面成30°角的方向由空气射入某种液体中，反射光线和折射光线刚好垂直，求反射角和折射角的大小。解：根据题意：作出光路图，如图所示，M为界面，为法线，入射角90°-30°60°，所以反射角的大小也是60°。折射角CO30º

4、4. 如图所示，是光线AO从空气射入某种透明物质中的情形，O为入射点，试分析光的反射和折射，在图中画出空气和透明物质的分界面、反射光线和折射光线。 解答：5. 有A、B、C三块凸透镜，现将这三块透镜放在光具座上做成像实验时，在保持各透镜与烛焰之间距离相等的条件下。得到的实验记录如下表，由此可判别A、B、C三块凸透镜的焦距大小关系如何？凸透镜像的性质A倒立放大的实像B倒立缩小的实像C正立放大的虚像解：设物体距离透镜光心的距离为物距u，根据A成像的性质可知：fA <u<2fA由此可得：fA<u，根据B成像的性质可知：U>2fB，所以fB<，再根据C成像的性质：U<

5、;fc，所以fc 因此：根据上述分析可得：点评：这道题从理论上分析比较抽象，若用图解法就比较直观明了，同学们不妨一试。6.把一个直径为10厘米的凸透镜正对着太阳方向，在透镜的另一侧7.5厘米处放一个垂直于主轴的光屏，此时光屏上呈现出一个直径为5厘米的光斑，则此凸透镜的焦距是多少？解法一：假设太阳光为平行光，射向凸透镜后，先在光屏上成光斑后再会聚于焦点上，如图所示：根据相似三角形关系：，即：f=15cm解法二：同上太阳光平行射向凸透镜后，先会聚后在光屏上成光斑，如图所示：根据相似三角形关系：，得：BF=2.5cm所以：OF=f=7.5-2.5=5cm点评：此题有两种成光斑的可能，所以必须用作图的

6、方法作出图示，然后用相似三角形的相似比来求得有2种焦距的可能性。7. 在离地面1000米的飞机上拍地面上的物体的照片，其比例尺为1：5000，那么照相机镜头焦距是多少厘米？若要用这架照相机得到1:3000的照片，飞机离地面的高度为多少？解： 由于飞机在高空拍照时，其光路近似如图所示： 且fv=OF所以，u=1000米，根据相似三角形关系可知：，OF=f=0.2米=20厘米又因为此照相机的焦距为0.2米，若得到的比例为1:3000可知，米点评：所以结论为：此照相机的焦距为20厘米，若要得到1:3000的照片，飞机应离地面600米处才行，解此类题目，由于照相机离物体较远，所以不能用平行光成像的方法

7、来推理。8. 根据下图所示的光线，请填上适当的光学仪器，完成光路图。解：根据上图所示的光线图，可以填上不同的光学仪器来完成，如填平面镜、凸透镜、凹透镜等均可。9. 一条彩虹飞架蓝天，这是大家都熟悉的自然现象，那么彩虹的最上边是什么颜色？在彩虹形成过程中，起着重要作用的是什么？观察彩虹时，应如何站立来观察？解：彩虹最上边是红色，在彩虹形成过程中起重要作用的是光的反射和折射，观察时应背着太阳观看。10. 两个凸透镜的焦距分别为10cm和15cm，要想使一束平行于主光轴的光线通过两透镜后仍然平行射出，两个凸透镜应如何放置？解：平行光通过凸透镜后能会聚在焦点上，如果把会聚在焦点上的光重合在第二个透镜的焦点上，根据光路的可逆性