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1、第一节 透 镜【课标指南】1知识与技能：（1）了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距；（2）了解凸透镜和凹透镜对光的作用2过程与方法：观察凸透镜对光的会聚和凹透镜对光的发散作用3情感态度与价值观：能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好和谐4重点与难点：重点是凸透镜和凹透镜以及两种透镜对光的作用；难点是焦点和焦距【典例剖析】例1 ：将凸透镜的一面正对着太阳，另一面正对着一张白纸，改变凸透镜和白纸之间的距离，观察白纸上的光斑，直到纸上的光斑最小、最亮这时，镜片与白纸之间的距离近似等于凸透镜的 思路导航：射到地面的太阳光是平行光，题中两次强调正对，是说太阳光沿主光轴射入凸透镜，根
2、据凸透镜对光的作用特点，平行于主光轴入射的光线会聚于焦点题中最小最亮的光斑处即为焦点，这时透镜与白纸之间的距离即为焦距答案：焦距学法指津：弄清楚凸透镜对光的作用以及焦点和焦距的概念是解决问题的关键练习：1下面是一些光学元件，根据其特点及作用，回答下列问题A小孔 B平面镜 C凹面镜D凸面镜 E凸透镜 F凹透镜 (1) 对光有发散作用的元件有 ；(2) 对光没有会聚作用，也没有发散作用的元件有 ； (3) 有实焦点的元件有 ；(4) 有虚焦点的元件有 ；(5) 有两个焦点的元件有 ；(6) 只有一个焦点的元件有 ；(7) 没有焦点的元件有 ；(8) 利用光的反射现象的元件 ； (9) 利用光的折射
3、现象的元件 ； (10)利用光的直线传播的元件 ；例2关于透镜对光的作用的讨论，正确的是（）A跟主光轴平行的光线通过凸透镜会聚在焦点上B凸透镜能使会聚光线提前会聚C跟主光轴平行的光线通过凹透镜成发散光线D凹透镜能使会聚光线延后会聚.思路导航：由透镜对光线的作用特点可知：跟主光轴平行的光线通过凸透镜会聚在焦点上，通过凹透镜成发散光线凸透镜对光线的会聚作用是使通过凸透镜的光线会聚程度变大，即原来会聚的光线通过凸透镜后提前会聚一点；原来发散的光线发散程度变小凹透镜对光线的发散作用是使通过凹透镜后的光线发散程度变大，即原来会聚的光线通过凹透镜延后会聚一点，原来发散的光线变得更加发散答案：A、B、C、D
4、学法指津：记住透镜对光线的作用特点，注意对会聚作用和发散作用的正确理解练习：2凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（ ）A光通过凸透镜后会变成平行光 B光通过凸透镜后会相交于焦点C只对平行于主光轴的光才有会聚作用 D对任何光都有会聚作用例3：如图3-1-1所示：“F”为凸透镜的焦点，光线平行于主光轴入射到凸透镜上，光线通过焦点入射到凸透镜上，光线通过凸透镜的光心画出、光线经过凸透镜后的折射光线思路导航：凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以光线通过凸透镜后要会聚在焦点上；根据光路在折射现象中的可逆行可知，从焦点发出的光线经过凸透镜后应该是平行于主光轴的光线，故光线经过凸透镜后要画成与主光轴
5、平行的光线；根据光心的意义，可知通过光心的光线传播方向不变，因此光线通过凸透镜后方向不改变答案：如图3-1-2所示图3-1-2图3-1-1学法指津：正确画出透镜的三条特殊光线是作光路图的基本要求练习：3如图3-1-3所示，光线通过透镜后折射光线正确的是（ ）图3-1-3例4： 根据光线通过透镜前后的传播方向在图3-1-4中填上合适的透镜思路导航：从甲图可以看到透镜前的光线是平行与主光轴的，透镜后的光线与透镜前的光线比较是发散的，而只有凹透镜对光线有发散作用，所以应该填凹透镜从乙图可以看到透镜后的光线与透镜前的光线比较是会聚的，而只有凸透镜对光线有会聚作用，因此应该填凸透镜图3-1-4答案：如图
6、3-1-5所示图3-1-5学法指津：正确理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，是判断透镜类型的依据注意：凸透镜对光线的会聚作用得到的不一定是会聚光线，而凹透镜对光线的发散作用得到的也不一定是发散光线会聚作用或发散作用是一种效果，而会聚光线或发散光线才是一种结果练习：4在图3-1-6所示的方框中，填入适当的透镜图3-1-6你做对了吗?练习：1（1）D、F （2）A、B （3）C、E （4）D、F （5）E、F （6）C、D（7）A、B（8）B、C、D （9）E、F（10）A2D3D4略【实验探究】例1：给你一块透镜，你能用几种方法科学地判断它是凸透镜还是凹透镜？（注意：光学仪器的表面是严禁用手
7、触摸的）思路导航：根据透镜的结构特征，通过观察可知：中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜根据透镜对光线的作用特点，让太阳光（或其他平行光线）通过透镜，能使光线会聚的是凸透镜，使光线发散的是凹透镜答案：方法一：观察透镜，中间厚边缘薄的，为凸透镜，中间薄边缘厚的，则为凹透镜方法二：将透镜对着太阳光，若能将光线会聚，则为凸透镜，对光线发散的，则为凹透镜学法指津：要判断透镜的类型，可以从透镜的结构特征、对光线的作用效果入手还有其他的方法，请同学们自己思考例2： 小红选了A、B、C 三个透镜，它们由同种材料组成（如左图）小红让一束平行光分别经过A、B、C三个透镜，得到右图所示的情况体会小红的探
8、究过程，你得到的结论是 图3-1-7思路导航：从图中可以看出，太阳光与凸透镜的主光轴平行，通过凸透镜后会聚于主光轴上一点，这一点是凸透镜的焦点；同时还看到凸透镜中间凸起程度越大，即凸透镜越厚，对光的会聚能力越强答案：平行于主光轴的光线能会聚在凸透镜的焦点上；凸透镜中间越厚，对光线的会聚能力越强，焦距越小学法指津：通过这道题的分析，我们不仅要知道凸透镜对光有会聚作用，还应该明白不同的凸透镜焦距不同，对光线的会聚能力不同请你思考：如何比较几个凸透镜的焦距大小？【知识回顾】透镜凸透镜定义：中间厚、边缘薄的透镜，叫做凸透镜性质：使光线会聚焦点：凸透镜使平行于主光轴的光线会聚后与主光轴的交点焦距：焦点到
9、光心的距离三条特殊光线凹透镜定义：中间薄、边缘厚的透镜，叫做凹透镜性质：使光线发散焦点：凹透镜使平行于主光轴的光线发散，这些发散光线的反向延长线与主光轴的交点焦距：焦点到光心的距离三条特殊光线【物理趣谈】凸透镜在水底下 一凸透镜在空气中的焦距为f，如果把凸透镜浸在水里，它的焦距还是f吗？当光由空气斜射到水面或玻璃表面时，折射光线会向法线偏折，即折射角小于入射角如果把玻璃的凸透镜放在水里，光从水里进入玻璃的时候，折射光的偏折程度要小得多，因为玻璃对光的偏折能力略大于水对光的偏折能力也就是说，一束平行光在水里通过玻璃凸透镜时，折射光的会聚点F跟凸透镜光心的距离f大于一束平行光在空气中经过玻璃凸透镜
10、折射光的会聚点F 跟凸透镜光心的距离f，即凸透镜的焦距ff因此玻璃凸透镜由空气中放入水里，它的焦距变大了 【智能冲浪】一基础训练1透镜可分为两类：一类是 厚 薄的，叫做 镜，它能使光线 ，所以又叫做 透镜；另一类是 薄 厚的，叫做 镜，它能使光线 ，所以又叫做 透镜2老花眼镜（远视眼镜）是 镜，近视眼镜是 镜3凸透镜有 个 焦点4根据凸透镜对光线的会聚作用和光路的可逆行原理可知：平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过 ；通过透镜光心的光线，其方向 ； 通过焦点的入射光线经过凸透镜折射后 5小华用 透镜会聚太阳光，在 处可以点燃火柴；把光源放在凸透镜的 处，通过凸透镜后成为一束平行光线6有两个
11、直径相同的凸透镜甲和乙，已知甲的焦距大于乙的焦距，则对光的偏折能力较强的是 7一束光线经过凸透镜折射后，则（ ）A一定是平行光束 B一定是会聚光束C一定是发散光束 D一定你原来靠近主光轴8“用冰取火”时，首先要把冰块磨成（ ）A凸透镜 B凹透镜 C平面镜 D凸面镜 9完成图3-1-8所示光路图图3-1-8二能力训练图3-1-910一天，小雨在百货商店里发现有一种新型手电筒，他非常感兴趣这种手电筒的灯泡做成如图3-1-9所示的形状，它的前端相当于一个 使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件，即 ，灯丝应处于 11夏令营活动中，小华和他的同伴们经过森林公园，刚走进园内，一幅醒目的告示牌出现在他
12、们眼前，“为了防止森林火灾，请不要随地丢弃透明的饮料瓶！”小华沉思了片刻，立即明白了：一旦雨水进入饮料瓶后，对光的作用就相当于一个 ，对太阳光有 作用，可能会导致易燃物着火12关于透镜，下列说法中正确的是（ ）A凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点B凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚于焦点C凸透镜只对平行光有会聚作用D凹透镜对光有发散作用，因此通过凹透镜的光束一定是发散光束13如图3-1-10所示,某同学将凸透镜正太阳光,将一张白纸放在凸透镜的另一侧逐渐远离透镜,看到的现象是( )A白纸上有缩小的光斑(小亮点),光斑的大小不变B白纸上的光斑先变大，再变小C白纸上的光斑先变小，再
13、变大D以上说法都不对 图3-1-11图3-1-1014如图3-1-11所示，一塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，对于下列讨论，正确的说法是（ ）A薄膜上的积水形成一个平凸透镜，如果其焦点恰好能在干草处，干草有可能燃烧B透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用C起凸透镜作用的应该是塑料薄膜D水和塑料薄膜共同起凸透镜作用 15如图3-1-12所示中的方框内只有一个光学元件，方框外单箭头、双箭头光线分别相互对应，表示了射入方框和射出方框的光线，试判断方框内所用的是什么元件，并填到适当的位置上，完成光路图图3-1-1216如何用简单的方法粗略地测量一个凸透镜的焦距？写出你所需要的器材和实验探究的步骤 三应用创新17小明和同学们一起在荒岛上进行野外生存训练，他们身边没有火柴，也没有打火机，怎么办？小明灵机一动，利用近视眼镜的镜片取火你知道这其中的道理吗？18每个凸透镜都有焦距，而且它的焦距是一定的，那么凸透镜的焦距大小由什么决定呢？甲猜想：凸透镜焦距的大小可能与凸透镜直径的大小有关；乙猜想：凸透镜焦距的大小可能与凸透镜中间凸起的程度有关；甲猜想：凸透镜焦距的大小可能
