科学探究-凸透镜成像课件(第一课时)1

第五节科学探究：凸透镜成像透镜光照在黑暗里，黑暗却不接受光。

——圣经

学习目标1.了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，透镜的焦点、焦距。

2.了解凸透镜和凹透镜对光的作用、会画透镜对三条特殊光线折射的光路图。

重点：会画透镜对三条特殊光线折射的光路图。

公元前2世纪，古人用冰凸透镜向日取火透镜在日常生活中的应用生活中的透镜透镜在日常生活中的应用照相机上的透镜透镜在日常生活中的应用数码摄像机上的透镜透镜在日常生活中的应用投影机上的透镜实物展台上的透镜

透镜在日常生活中的应用望远镜上的透镜透镜在日常生活中的应用放大镜上的透镜预习提示1.透镜有两类一类是中间厚边缘薄的叫___________.一类是中间薄边缘后厚的叫____________.2.凸透镜对光线有______作用,

凹透镜对光线有______作用.3.凸透镜有____个______焦点(填虚实),

凹透镜有___个_____焦点(填虚实).请同学们相互讨论和交流，并归纳出辨别透镜类型的方法。

发散思维：你们还有其它更妙的方法吗？探究活动：辨别透镜类型1、摸（根据透镜结构特点来辨别）2、照（根据对平行光的作用辨别）3、看（根据透镜成像特点来辨别）

请同学们用你手中的透镜来观察课本上的字，看字有什么变化？凸透镜的辨别1、用手‘触摸’2、使太阳光会聚是凸透镜3、书本放在透镜下，可看到正立放大的像4、拿起透镜看远处的物体是倒立的像透镜的分类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.

属于凸透镜的是：

属于凹透镜的是：

ABCDE

FA、C、DB、E、F1、识别下列透镜，并归类：常用术语：主光轴：组成透镜的两个球面的球心的连线。光心：主光轴上一个特殊的点，在透镜的几何中心凸透镜的画法

C1

C2主光轴光心(O)凹透镜的画法

C2

C1主光轴光心(O)试猜想光线通过透镜后会有什么现象？透镜对光的作用实验：拿一个凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，测量这个最小最亮的光斑到凸透镜的距离。换另外一个凸透镜，重做上面的实验。再换另一个凹透镜，重复上面的实验，纸上还能够得到很小很亮的光斑吗？发现：太阳通过凸透镜会在纸上得到最小最亮的光斑，并且不同的凸透镜形成的光斑到凸透镜的距离不同；而用凹透镜，无论怎么移动透镜都看不到光斑。探究实验1：1、凸透镜对光线的作用2、凹透镜对光线的作用1、凸透镜对光线的作用凸透镜对光线起会聚作用，故凸透镜也叫会聚透镜。凸透镜的焦点和焦距OFF2、凸透镜有两个实焦点。

1、平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点（F）。F

主光轴OFf

主光轴3、焦距：焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。凹透镜对光线的作用凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。凹透镜的焦点

平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫

(F)。F虚焦点F探究实验2：（1）探究通过凸透镜光心的光线和平行于凸透镜主光轴入射的光线。（2）探究通过凹透镜光心的光线和平行于凹透镜主光轴入射的光线。通过透镜光心的光线结论：通过光心的光线传播方向不改变。

凸透镜的焦距OFFff2、两边的焦距相等。1、焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距(f)。F

想一想？（1）经过焦点入射的光线通过凸透镜后是什么样的？（2）对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线通过凹透镜后怎样的？FFF结论：

（1）经过凸透镜焦点的光线被折射后平行主光轴射出。因而利用凸透镜能得到平行光。（2）对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线被折射后平行于主光轴射出。

认识三条特殊光线经过凸透镜后的折射情况：光心焦点焦点主光轴FFFF1、通过光心的光线传播方向不改变。2、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点。3、经过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出。

对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线折射后平行于主光轴射出。三条特殊光线三条特殊光线注意：凸透镜越凸，折光能力越强，焦距越小；凹透镜越凹，发散光能力越强，焦距越小。怎样比较光线是会聚还是发散？可以比较折射光线和入射光线是靠近主光轴还是远离主光轴。知识延伸：光学中“会聚”和“发散”的含义。折射后的光线相对于红色虚线的直线靠近了主光轴，叫“会聚”。折射后的光线相对于红色虚线的直线远离了主光轴，叫“发散“。图3.1-1图3.1-2CC’小结：你学到了什么吗？1、我们认识了凸透镜和凹透镜，而且知道了凸透镜的焦点和焦距．

凸透镜：中间厚，边缘薄。凹透镜：中间薄，边缘厚。2、凸透镜对光会聚作用：（1）凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上．（2）根据光路的可逆性，通过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜后将平行于主光轴射出。4、四个光路图：F.F·.F3、凹透镜对光有发散作用:

（1）凹透镜却能使平行光发散。

（2）射向凹透镜的这些入射光线，如果它们的延长线能经过凹透镜的焦点，经过凹透镜折射后将成为跟主光轴平行的光。F.F·F再见！课堂检测基础知识练习认识透镜：（1）凸透镜是一种中间

、边缘

的透镜；凹透镜是一种中间

、边缘

的透镜。（2）人们所戴的近视眼镜镜片是一种

镜；远视眼镜镜片是一种

镜。（3）透镜分为两类

透镜和

透镜。（4）透镜的几个概念：主光轴：通过两个球心的直线就是主光轴，如图所示，

即是主光轴。光心：是指通过该点的光，其

不变的点。如图，

点为光心。焦点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，焦点又有实焦点和虚焦点之分；凸透镜有＿＿焦点，凹透镜有＿＿焦点（但实际上是不能使光线会聚的）。焦距：指

物距：指像距：指5）把光源放在凸透镜的______处，通过凸透镜后会成为一束平行光线。（6）光线射入平面镜会发生______现象，光线通过透镜会发生______现象。（7）光学器件平面镜、凹镜、凸镜、凹透镜、凸透镜中，利用光的反射规律工作的是______镜、______镜；利用光的折射规律工作的是_____镜；没有焦点的是______镜；有实焦点的是______镜；有虚焦点的是______镜。1古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人观察到的落日并不是太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了______而成的像，如图1-2-1所示，太阳实际在图中______位置(选填“甲”或“乙”)

2如图1-2-2所示是光从空气斜射入玻璃的光路图，由图可知，反射角是____度，折射角是____度.

课前热身图1-2-1图1-2-2折射乙5030课前热身3远在公元前2世纪，我国就有人用冰磨成凸透镜，对着太阳光取火，这是利用了凸透镜对光的________作用.

4照相机的镜头相当于一个_______，被拍摄的景物到镜头的距离______________时，在

上得到一个倒立、缩小的____像.为了使胶片上的景物大一些，应将照相机与被照的景物的距离调____些，同时将镜头与胶片的距离调____些.

会聚凸透镜大于2倍焦距实近远胶卷5下列现象中，属于光的折射现象的是(

)A阳光下的树会出现影子B白天，人们能从各个方向看到桌子C斜插在水中的筷子，看上去好像在水面处折断了D在平静的水面看到树木的倒影

6游泳池中灌入一定量的水后，从池岸上斜看池底，便会觉得池底比实际深度(

)

A深些

B浅些

C无变化

D有时深有时浅课前热身CB7将一支点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前，在镜后的光屏上得到一清晰放大的烛焰像，则蜡烛到凸透镜及烛焰成像情况是()

A20cm以内成倒立的像

B20cm以外成正立的像

C20cm与10cm之间成倒立的像

D20cm与10cm之间成正立的像8凸透镜的焦距是15cm，将物体放在主光轴距透镜焦点5cm处，所成的像一定是()

A正立的B倒立的

C放大的D虚像课前热身CC10某同学拿着一凸透镜正对着太阳光，用一张白纸在透镜的另一侧来回移动，并得到一个最小最亮的光斑，用刻度尺测得此光斑到透镜光心的距离是10cm.该同学想用此透镜来观察邮票上较小的图案，则透镜到邮票的距离应()

A大于10cmB大于20cmC小于10cmD在10cm和20cm之间

课前热身C

【例1】一束光从空气射入某种透明液体，已知入射光线与法线的夹角为45°，反射光线与折射光线的夹角为105°，则反射角的大小是_______，折射角的大小是________.图1-2-4典型例题解析450300【例3】在研究凸透镜成像情况的实验中，当烛焰到凸透镜的距离是20cm时，在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像，则下列判断不正确的是()A该透镜的焦距是20cmB该透镜可作放大镜C当蜡烛距透镜的距离是40cm时，光屏上可得到缩小的像D当蜡烛距透镜的距离是10cm时，在光屏上得不到像

典型例题解析A

【例４】在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，某同学先把凸透镜固定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，如果他在光具座上无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，则可能有几种原因?

典型例题解析答案:有三个原因：(1)由于物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像.(2)凸透镜成实像，但由于物距太小，光屏调不到烛焰的像所在的位置.(3)凸透镜成实像，但光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度.课时训练1光从玻璃斜射入空气中，折射角______入射角，光从空气中斜射入水中折射角_______入射角.(填“大于”、“小于”或“等于”)2在研究凸透镜成像的实验中，直线上A、B、C点分别用于放置器材，如图1-2-8所示，其中B点应放________(选填“光屏”、“蜡烛”或“凸透镜”)要在光屏上得到清晰的倒立、缩小的像，应把蜡烛放在离凸透镜__________焦距的地方.图1-2-8大于小于凸透镜大于2倍3清晨，草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生______镜功能的结果，形成了________________像.4有下列光学器具：照相机、潜望镜、幻灯机、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜，可以把它们分成两类：一类包括______________________________其特征为由__________组成，二类包括______________________其特征为由__________组成.

课时训练放大正立、放大的虚潜望镜、穿衣镜、牙医内窥镜面镜照相机、放大镜、幻灯机凸透镜课时训练5在下列各现象中，属于光的折射的现象的是()A在阳光照射下，人在地面上形成影子B筷子的一部分放在盛水的碗里，看上去向上弯折C用平面镜可以改变太阳光的传播方向，用来照亮室内的天花板D栽在河边上的树，能在水中形成“倒影”6放映幻灯时，幻灯片应放在离镜头()A大于2倍焦距处，倒立放置B2倍焦距和焦距之间，倒立放置C2倍焦距和焦距之间，正立放置D大于2倍焦距，正立放置

BB课时训练7关于虚像和实像，正确判断的依据是()A实像能用光屏接到，虚像不能用光屏接受到B虚像是人的幻觉并没有光线进入人的眼睛，实像则相反C平面镜成的一定是虚像，凸透镜一定成实像D由光的反射而成的像是虚像，由于光的折射成的像一定是实像8一物体立于凸透镜前12cm处，在另一侧的光屏上得到一倒立放大的像，则此凸透镜焦距的范围可能是

()Af＜6cmBf＞6cmC6cm＜f＜12cmDf=6cmAC物理·新课标（RJ）1．关于实像与虚像的说法中，正确的是(

)A．虚像总是放大的，实像总是缩小的B．虚像总是倒立的，实像总是正立的C．虚像只能通过眼睛观察，实像通过光屏后也可看到D．光的反射成虚像，光的折射成实像[答案]C物理·新课标（RJ）2．把凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前20cm处，可得到一个(

)A．倒立、放大的实像B．倒立、缩小的实像C．正立、放大的实像D．正立、放大的虚像[答案]A物理·新课标（RJ）3．某同学用焦距为15cm的凸透镜做成像实验。将蜡烛放在距凸透镜25cm处的主光轴上，则在凸透镜的另一侧光屏上得到一个(

)A．正立、放大的虚像B．倒立、放大的实像C．正立、缩小的虚像D．倒立、缩小的实像[答案]B物理·新课标（RJ）4．小红在照相馆拍完全身像后又想拍一张同样尺寸的半身照，这是摄像师重新调整照相机的正确方法是(

)A．照相机向前移，镜头向前伸B．照相机向前移，镜头向后缩C．照相机向后移，镜头向前伸D．照相机向后移，镜头向后缩[答案]A物理·新课标（RJ）5．将物体放在离凸透镜30cm处，恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像；当物体放在离凸透镜10cm处，并移动光屏，在光屏上成(

)A．倒立、缩小的实像B．倒立、放大的实像C．正立、放大的虚像D．无像[答案]D物理·新课标（RJ）6．在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为(

)A．10cmB．15cmC．20cmD．30cm[答案]A物理·新课标（RJ）7．如图5－12所示，请把蜡烛火焰经过透镜折射后成的火焰像在适当位置画出。[答案]如图5－13所示物理·新课标（RJ）1．小岩同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现：当他把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像。此凸透镜的焦距是________cm，如果将蜡烛再远离凸透镜10cm，能成倒立、________的实像。[答案]20缩小2．无人售票车上都安装了“车载电视监控器”，该装置中的摄像头的工作原理相当于____透镜成实像。[答案]凸物理·新课标（RJ）3．如图5－14所示是用一个光源、凸透镜和光屏所组成的眼睛模型示意图，模型中的凸透镜相当于晶状体，右边的光屏相当于视网膜，其中，属于近视眼模型的是(

)[答案]C物理·新课标（RJ）4．图5－15是照相机镜头成像原理示意图。在图中所标的a、b、c三点中，点________表示凸透镜的焦点。吴力在家里的阳台上用数码相机(焦距可调)拍摄下了株洲天元大桥美丽的夜景，如图5－16甲、乙所示。结合图分析可知，拍摄照片________时，镜头焦距调的较大。物理·新课标（RJ）[答案]a乙物理·新课标（RJ）5．某同学探究“视力的矫正原理”，如图5－17所示。他在实验中观察到如下现象：①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。物理·新课标（RJ）(1)分析实验现象可知：甲、乙两个眼镜中，________是凸透镜，________是凹透镜。(2)在实验现象①和②中，属于近视眼矫正原理的是________，属于远视眼矫正原理的是________。(填写实验现象序号)[答案](1)乙甲(2)①②物理·新课标（RJ）6．如图5－18所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上有一椭圆黑影，而其他部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于________透镜，而气泡与周边的水组成________透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？________________________________________________________________________。物理·新课标（RJ）[答案]凸凹先变细再变粗物理·新课标（RJ）阶段综合测试三(月考)第1题针对训练1．下列现象中，属于描述光源的是(

)A．红光满面B．金光闪闪C．火光冲天D．波光粼粼[答案]C物理·新课标（RJ）2．以下各物体，属于光源的是(

)

D物理·新课标（RJ）3．同学们在学习光现象的过程中有许多说法，我们从中选出四种：①光年是一个非常大的时间单位②“坐井观天，所见甚小”隐含了光的直线传播原理③平静湖面上的“倒影”，说明平面镜成“与物等大正立的像”的规律不成立④透过书桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，看到的是字的虚像物理·新课标（RJ）对这些说法正误的判断，都正确的是(

)A．①②③④都正确B．①②④正确，③错误C．②③正确，①④错误D．②④正确，①③错误[答案]D物理·新课标（RJ）阶段综合测试三(月考)第6题针对训练4．光线照射到平面镜上，若入射光线不动，使平面镜转动5°角，则反射光线与入射光线之间的夹角变化为(

)A．减小5°或增加5°B．减小10°或增加10°C．一定增加5°D．一定减小[答案]B物理·新课标（RJ）阶段综合测试三(月考)第11题针对训练5．在“探究凸透镜成像”实验中，烛焰在光屏上成一个清晰缩小的像，光屏离凸透镜的距离为20cm；当蜡烛距凸透镜的距离为30cm时，烛焰所成的像(

)A．只可能是倒立、缩小的实像B．只可能是倒立、放大的实像C．只可能是正立、放大的像D．倒立放大、缩小或等大的实像都可能[答案]D物理·新课标（RJ）6．视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m，如图5－20所示，视力表与平面镜的距离是3m，为满足测量要求，人与平面镜的距离应为(

)A．1m

B．1.5m

C．2m

D．3m[答案]C物理·新课标（RJ）7．在“探究光的反射规律”的实验中，如图5－21所示，平面镜M放在平板上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动。第五章┃透镜及其应用物理·新课标（RJ）(