第六章透镜.docx
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第六章透镜
第一节透镜
学习目标:
知道什么是凸透镜和凹透镜;
知道透镜的主轴、光心、焦点、焦距;
知道凸透镜和凹透镜对光线的作用。
学习重点:
透镜的主轴、光心、焦点、焦距;凸透镜和凹透镜对光线的作用。
课前预习:
1.什么是光的折射?
2.光的折射规律是什么?
3.画出折射或入射光线;
4.透镜有透镜和透镜两种,透镜是利用光的规律工作的.
5.如图所示,现有五种光学元件,对图的光路图,方框中可放入的元件为()
A.2或5.B.1或5.C.1或3或5.D.2或3或4.
6.下列说法中正确的是()
A.光线通过凸透镜后,折射光线会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点.B.焦点到透镜光心的距离叫焦距,用f表示.C.凸透镜只对平行光线有会聚作用.
D.凸透镜对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光线一定相交于一点.
学习新课
1、透镜
(1)观察课本P2的图6-1,图中列出的6种透镜在结构上有什么不同?
按结构分成两类,一类是,特点是
另一类是,特点是
(2)透镜的相关名词:
主轴:
叫主轴,在课本图6-2中,C1C2即是透镜的主轴。
光心:
叫光心,在课本图6-2中,O点即是透镜的光心。
经过光心的光线的传播方向。
(3)画图练习:
在下面画出一个凸透镜和凹透镜,并标出它们的主轴和光心。
2、焦点和焦距
1)、让凸透镜正对着太阳光,用一个光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后出现的现象。
移动光屏,直到光屏上出现的光斑,我们在实验中得到的光斑是由光经折射以后形成的,我们把这个点称为凸透镜的焦点。
如图甲中的F点。
焦距:
指的是如图甲中的OF的距离,用字母表示。
2)、凸透镜对光有作用,又叫透镜;凹透镜对光有作用,
又叫透镜。
3)、对光线的会聚和发散作用应由折射光线和入射光线的比较来得出,即:
更加靠近主轴---------会聚
折射光线在原入射光线的方向上
更加远离主轴---------发散
焦距越小的透镜,会聚或发散作用越明显。
3、三条特殊的光路
a.平行----焦点
b.焦点----平行
c.光心----不变
三、总结一下:
本节课学习了透镜的分类、凸透镜和凹透镜的主轴、光心、焦点和焦距,以及对光线的作用。
试着说出各部分的内容。
四、课后反思:
生活中哪些地方用了凸透镜和凹透镜,起了什么作用?
[随堂练评]
1、透镜有两类,中间厚边缘薄的透镜叫_______,它对光有_______作用。
中间薄边缘厚的透镜叫_________,它对光有_______作用。
2平行于主轴的光线,通过凸透镜后,折射光线会聚在主轴的点,叫做凸透镜的_________,它到凸透镜的光心的距离叫做_______。
3、同一束平行光线射到不同的镜上变成不同的光束,如图所示。
其中A是______镜,B是______镜,C是______镜,D是______镜。
4、完成下列光路图。
[课外作业]
1.画出图中的入射光线
2.对光起会聚作用的是()
A、平面镜B、近视眼镜的镜片
C、凹透镜D、老花镜的镜片
3.如下图所示,给出了光线通过透镜前后的方向.请在方框内填上适当的透镜
4.完成下图所示的光路图。
教学后记:
第二节学生实验探究—凸透镜成像
学习目标:
理解凸透镜的成像规律,知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系。
重点与难点1.理解凸透镜成像规律。
2.使学生初步了解科学探究的方法。
课时:
2课时
预习新知:
1.小孔成像是光的_______形成的实像,平面镜成像是光的_______形成的虚像,透镜成像是光的_______形成的像。
2.在探究——凸透镜成像实验中,注意调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,________、__________、_______的中心在______高度。
3.在探究——凸透镜成像实验中,当物距大于两倍焦距时,得到____、____的实像;当物距等于两倍焦距时,得到____、______的实像;当物距小于两倍焦距大于一倍焦距时得到_____、______的实像;当物距小于一倍焦距时得到_____、_______的虚像。
4.能用眼睛看到,不能用光屏成像的是_____ 像;既能用眼睛看到,又能成像在屏上的是________像。
探究新知:
学习任务一:
实像与虚像
实像:
能成像在光屏上;
虚像:
不能在光屏上成像,只能通过镜子用眼睛来观察。
学习任务二:
探究凸透镜成像
1.问题与猜想
学生实验:
将一支点燃的蜡烛和一张白纸放在凸透镜的两侧,移动蜡烛和白纸的位置,你能发现什么?
(提示:
成像情况与什么有关。
焦距f;物体离凸透镜的距离为物距,用u表示;像到凸透镜的距离为像距,用v表示)
(二)制订计划
1、你认为需要哪些器材探究凸透镜成像?
2、你认为除了观察像的、、特点外,还需测什么量?
3、你认为该实验应分几种情况来研究,请设计一个表格,记录现象和数据(p9页表格)
(三)收集证据:
学生根据计划进行实验探究,并把现象和数据填在表格中
(四)结论:
学生完成课本第9页“结论”中的问题
课堂小结
1、你获得了哪些知识要点?
物距
像距
像的性质
u>2f,
2f>v>f,
倒立、
u=2f,
v>2f,
u 正立、 u=f, 不成像 随堂练评 一、是非题: 在研究凸透镜成像规律的实验中,判断以下结论是否正确。 1.光具座上器材的排列次序是烛焰、凸透镜和光屏。 () 2.虚像不可能成在光屏上。 () 3.实像是倒立的,虚像是正立的。 () 4.实验前要调整蜡烛、光屏和凸透镜的高度,使它们的中心大致在同一高度上。 () 分层作业: 1.下列陈述中正确的是[] A.凸透镜一定成实像B.凸透镜一定成虚像C.凸透镜一定能成像D.凸透镜能成虚像 2.已知凸透镜的焦距为10厘米,物体离开凸透镜的距离为15厘米,那么所成像是[] A.倒立缩小的实像B.倒立放大的实像 C.正立缩小的像D.正立放大的像 3.将一滴水滴在水平放着的塑料贺卡的字上,人看到水滴下面的字是() A、等大的实像B、放大的虚象C、等大的虚象D、缩小的实像 4.做“研究凸透镜成像规律”实验时,放好仪器,调节 、 和 ,使它们中心的高度相同,即都处在透镜的主轴上. 5.关于凸透镜成像,下列说法正确的是() A. 实像看得见,虚像看不见;B. 实像总是倒立的,虚像总是正立的; C. 实像总是缩小的,虚像总是放大的; D. 实像和虚像都可能放大或缩小. 3、下列说法中不正确的是() A.穿衣镜成正立等大的虚像.B.照相机成倒立缩小的实像. C.汽车观后镜成正立缩小实像.D.幻灯机成倒立放大实像. 4、有一凸透镜f=15cm,若物体放在焦点外5cm,则像一定是() A.正立放大虚像.B.倒立放大虚像. C.倒立缩小实像.D.倒立放大实像. 5、下列几种情况中,利用了凸透镜成正立放大虚像的是 ( ) A.照相机拍照片. B.投影仪放大图片. C.戴近视眼镜观察物体.D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大. 6、物体沿凸透镜的主轴,从远处逐渐移向焦点过程中,像的位置和大小的变化将是()A.像逐渐靠近凸透镜,并逐渐变大B.像逐渐靠进凸透镜,并逐渐变小 C.像逐渐远离凸透镜,并逐渐变小D.像逐渐远离凸透镜,并逐渐变大 7、在研究凸透镜成像的实验中,在屏上得到了烛焰的像,恰有一小虫飞落在透镜的中间部分,那么在屏上所成的像 ( ) A.变成了小虫的像.B.像的中间没有了. C.大小不变,亮度比原来暗了.D.大小和亮度与原来一样. 课后反思 第二课时: 学习任务三: 总结凸透镜规律 学生根据实验中收集的证据讨论并填好下列内容 1、点是成实像和虚像的分界点 2、成实像时,点是成放大像和缩小像的分界点 3、凡是实像都是(填“正立”或“倒立”)的,且在光屏上(填“能”或“不能”);凡是虚像都是(填“正立”或“倒立”)的,且在光屏上(填“能”或“不能”) 4、成实像时,像和物在凸透镜的(填“同侧”或“异侧”);成虚像时,像和物在凸透镜的(填“同侧”或“异侧”)。 5、物体从远处逐渐靠近焦点的过程中,所成像越来越(填“大”或“小”或“不变”),像距越来越(填“大”或“小”)。 记忆口诀: 一焦分虚实,二焦分大小;实像异侧倒,虚像同正大;物远像近小,物近像远大。 随堂练评: 1、平行主轴的光通过凸透镜,将会聚到主光轴上的一点,这个点称为凸透镜的________,________到光心的距离叫做________,一个透镜有两个________。 2、如果把小灯泡放在凸透镜的焦点处,射向凸透镜的光经凸透镜后变成________光线。 3、小林在做凸透镜成像实验时,将凸透镜正对太阳光,在透镜后10cm处得到一个最清晰的亮斑,接着他用烛焰作物体,在光屏上得到了和烛焰等大的像,此时,烛焰距光屏________cm。 4、一束平行光正对凸透镜照射时,在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮点,那么当物体位于透镜前35cm处时,在透镜的另一侧可得到() 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、正立缩小的虚像 5、烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个放大的像,若保持凸透镜位置不变,把烛焰和光屏位置对调一下,则() A、光屏上仍能成一个放大的像B、光屏上能成一个缩小的像 C、光屏上不能成像,但通过透镜能看到 D、光屏上没有像,需要重新调整光屏位置才能有像呈现在光屏上 6、一束平行光线沿主光轴射到凸透镜上,经凸透镜折射后会聚于另一侧主光轴上距透镜中心12cm的地方,若把点燃的蜡烛分别置于主光抽上距透镜15cm和6cm处,两次成的像 A、都是放大的像B、都是正立的像C、都是实像D、都是虚像 分层作业: 1、用凸透镜在屏上已得到烛焰所成的清晰的像,现用一块圆形黑板糊上凸透镜中间部分,那么在屏上所成的像是() A、像没有了B、像的中间看不见了C、像比原来变暗了D、像与原来没变化 2、用一直径为20cm的凸透镜正对着太阳光,在凸透镜的另一侧15cm处,有一垂直透镜主光轴的光屏,光屏上显现出一个直径是10cm的光斑,则凸透镜的焦距是() A、10cmB、20cmC、30cmD、无法确定 3、用一个凸透镜成像时,下列说法正确的是() A、成实像时,物体离凸透镜越近,像越大B、成虚像时,物体离凸透镜越近,像越大 C、实像总是倒立的,虚像总是正立的D、实像和虚像都可能是放大的或缩小的 4、物体放在凸透镜前某一位置,在透镜另一侧离透镜lOcm的光屏上成一个倒立缩小的像。 当物体移至凸透镜前10cm处,所成的是() A、倒立的实像B、倒立放大的实像C、正立放大的虚像D、正立等大的实像 5、某同学在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。 实验后,他归纳以下说法,其中错误的是() A、使烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小 B、使烛焰位TC点时,屏上出现的实像最大 C、使烛焰位于a点时,成缩小的实像 D、使烛焰位于d点时,成放大的实像 6、如图所示,把一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像.这个像是图中的() 7、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,已测得凸透镜的焦距为8cm,保持蜡烛和透镜的位置不变,如图所示,调节光屏位置,直到光屏上出现清晰的烛焰像,则在光屏上观察到的像是: () 8、如图所示,有两束分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线,请在图中画出它们通过透镜的光路(P是与透镜距离等于2倍焦距的位置) 教学后记: 第三节生活中的透镜 学习目标: 知道幻灯机、投影仪、照相机、显微镜等光学仪器的基本结构和原理 学习重点: 知道幻灯机、投影仪、照相机、显微镜等光学仪器的基本结构和原理 学习难点: 用透镜知识解决生活中的具体问题 预习新知: 1.照相机、投影仪和放大镜它们用的透镜分别是: ________、________、________。 2.照相机成的是: _______、_________、________像;投影仪成的是_______、_________、________像。 3.下面是对凸透镜成像的说法,其中正确的是: ( ) A.凸透镜只能成实像 B.凸透镜只能成虚像 C.凸透镜只能成放大的像 D.凸透镜既能成实像,又能成虚像 4.下列光学仪器中,不属于凸透镜应用的是( ) A、放大镜 B、近视眼镜 C、照相机 D、显微镜 学习过程: 一、回顾知识,进入新课 1、思考凸透镜成像的规律是什么? 【思考、回答】将下表补充完整 u>2f, 2f>v>f, 倒立、 u=2f, v>2f, u 正立、 u=f, 不成像 2、在我们身边跟凸透镜有关的仪器都有哪些? 二、自学提高,形成技能 1.投影仪 ①使用投影仪时,那段距离是物距;那段距离是像距? 物距与像距相比,谁大谁小? ②物、像哪个大、哪个小? ③根据凸透镜成像的特点,要满足以上物像大小的关系,物距、像距应有什么样的关系? ④为了能使人们看到正立的像,投影片应该如何放置? ⑤为了得到放大的像,我们能不能让u ⑥如果希望像变得大一些,而且还要保持清晰,我们应该采取哪些措施? ⑦安装上反光镜,请你们思考一下反光镜的作用? 2.照相机 (1)使用照相机拍摄景物时,在胶片上所成的像有什么性质? (2)与投影仪的工作原理相对照,学习照相机的原理; 物距: ,;像距: (3)调节成像大小的方法: 像变大: 像变小: 3.显微镜 显微镜由两组镜片构成,每组镜片相当于一个凸透镜,也就是我们所说得物镜和目镜. 先用一个凸透镜让物体放大成实像,这个凸透镜相当于显微镜的物镜;再通过一个放大镜使第一次所成的实像形成更大的像.这个放大镜相当于于目镜. 思考: 总结出显微镜的工作原理 拓宽: 在投影片上画一个小物体,投影到屏幕上,再让学生通过放大镜观察屏幕上的物体,前后对比观察的结果. 4.望远镜 【认识结构】观察望远镜图片,了解望远镜结构. 【了解原理】望远镜需要观察远处的物体,也就是说要求(填写u与f的关系)通过物镜形成一个的实像,由于这个像太小,还需要用一个目镜放大像,才能进行观察. 三、课堂小结 四、课堂测试 1.现在许多人在旅游时都喜欢使用一种小型自动照相机,俗称“傻瓜机”。 这种照相机只要装上电池和胶卷就能随时使用。 要想拍照时,只需打开镜头盖子,对着要拍摄的景物不用调焦也不用调光圈,只要按一下按钮就能拍下所需的照片。 (1)照相机的“镜头”相当于一个。 (2)照相机所成的像是怎样的。 。 2.放映幻灯时,要想使屏幕上出现放大的“上”字,幻灯片的插法应选用图中的() 3.用放大镜接近细小的指纹,可以观察到指纹的______、______、的______像。 用放大镜看窗外较远的树,可以看到树的______、______、的______像。 4.投影仪是利用凸透镜能成______、______实像的原理制成的。 5.测绘人员绘制地图,需要从空中的直升机向地面照相,在航空摄影中照相机内的感光胶片上所成的像是() A正立缩小的虚像B倒立放大的实像C倒立等大的实像D倒立缩小的实像 6.物体位于凸透镜前10cm处时,可以在另一侧的光屏上得到缩小的清晰的像,则该凸透镜的焦距可能是() A4cmB7cmC9cmD11cm 教学后记: 第四节眼睛与眼镜 学习目标: 了解眼睛的构造和成像原理 学习重点、难点: 眼睛的成像原理眼睛的光学作用 预习新知: 1、人用眼睛观察一个物体,例如观察一棵树,其光学原理就像图中的一支蜡烛通过凸透镜成像在光屏上一样.__________就相当于图中的蜡烛,人眼睛的_________就相当于凸透镜,_________就相当于光屏. 2、图中分别画出了眼睛看近处和看远处的各两种光路,在A、B、C、D四种光路中,__________描述了正常眼的成像情况;__________描述了近视眼的成像情况;__________描述了远视眼的成像情况. 3、睛眼能看清的最远的地方叫做______点,最近的地方叫做_____点,眼睛的明视距离是______厘米。 4、近视眼的镜片是透镜,老花眼镜的镜片是透镜. 学习新知: 一、自学教材,建立知识网络 活动1: 观察课本图6-23,可知人眼看物体和凸透镜成像的原理是一样的,物体在视网膜上成的是_______________的实像。 来自物体的光线通过瞳孔,经过___________成像在__________上,再经过神经系统传到大脑,经过大脑处理,我们就看到了物体。 其中,眼睛中的__________相当于凸透镜,___________相当于光屏。 2、眼睛的工作原理 结合眼睛的构造和照相机的工作原理填写下表 【提示】与照相机对比进行说明(补全表格) 眼睛照相机 ①光圈 角膜、晶状体、玻璃体② ③底片(感光底片) 被注: 瞳孔起到了照片机中光圈的作用,当光强时,瞳孔自动缩小;光弱时,瞳孔自动放大.当物体的像呈现在视网膜时,视神经就把视觉信号传送到大脑中. 眼球的自动调节 【问题】①正常人的眼睛的“焦距”都小于2cm,而我们平时看物体时,物体到眼球的距离> ;因此在视网膜上所成像的特点是 ? ②.通过视神经把信号传到了我们的大脑中,人们与生俱来就适应这种感觉,因此人们的感觉好像成了一个正立等大的像. ③当物距变化时,眼睛的睫状肌就会改变晶状体的弯曲程度,达到改变眼睛“焦距”的目的.晶状体变得扁平时,“焦距”最小,能够看清远处的物体;晶状体变得凸起时,“焦距”最大,能够看清近处的物体.在距眼睛处的物体在视网膜上成像最清晰,因此人们把25cm的距离叫做正常眼睛的明视距离. 3、近视眼的形成原因: ①结合生活思考近视眼形成的原因: 晶状体变 ,折光能力 .或者眼球在前后方向上太长。 像成在视网膜的 ;远视眼形成的原因: 晶状体变 ,折光能力 .或者眼球在前后方向上太短。 像成在视网膜的 。 ②探究视力的矫正 观察教材第18页图6-26,p19,6-27,其中图图6-26是_____眼模型及矫正方法,图6-27是_____眼模型及矫正方法。 5、眼镜的度数: 眼镜的度数=(公式中焦距f必须用米作单位). 二、课堂小结 学生谈本节课的收获 三、课堂测试 1.眼睛是一“变焦距”的凸透镜,它是通过________来改变晶状体的________,当睫状体________时,晶状体变_______,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛看见远处物体。 当睫状体________时,晶状体变_______,近处物体射来的光会聚在这视网膜上,眼睛看见近处的物体。 2.近视眼只能看清近处的物体,而看不清远处的物体。 产生近视眼的原因是晶状体太_______,折光能力太________,或者眼球在前、后方向太________,来自远处某点的光聚在视网膜,到达视网膜的是一个模糊的光斑,我们可以利用________镜能使光成________的特点来矫正。 3.远视眼只能看清远处的物体,而看不清近处的物体。 产生远视眼的原因是晶状体太________,折光能力太________,或者眼球在前后方向太________,因此来自近处的某点的光没有会聚成一点就到达视网膜,到达视网膜的是一个模糊的光斑,我们可以利用________镜能使光线________的特点矫正。 4.戴上近视眼镜看远处的物体,物体透过眼镜所成的像是____________。 5、戴上远视眼镜看近处的物体,物体透过眼镜所成的像是________。 6.利用一片远视眼镜片做成像实验时,不能得到() A.放大的实像B.放大的虚像C.倒立的实像D.倒立的虚像 7.近视眼的晶状体变厚,相当于凸透镜的() A.物距变大B.焦距变大C.物距变小D.焦距变小 8.关于近视眼下列说法正确的是() A.一般是由于长期不注意用眼卫生造成的 B.来自远处物体的光将会聚于视网膜的后方 C.需要配戴会聚透镜进行矫正 D.近视眼的原因是晶状体太薄,或者眼球在前后方向上太短 教学后记: 单元总结课常见的光学仪器 知识点归纳: 一、透镜: 至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认) 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、放大镜等等; 2、凹透镜: 中间薄、边缘厚的透镜,如: 近视镜片; 练习: 凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线于一点,叫,这一点到凸透镜的光心的距离叫。 一个凸透镜有个焦点,它们位于凸透镜的边。 凹透镜能使光线,凹透镜的焦点是,有个。 二、基本概念: 1、主光轴: ____________________________________; 2、光心: 同常位于透镜的几何中心;用“O”表示。 3、焦点: _________________________________________________________________ 4、焦距: ____________________________________________如下图: 注意: 凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点; 三、三条特殊光线(要求会画): 1、过光心的光线经透镜后传播方向______________,如下图: 2、平行于主光轴的光线,经凸透镜后________;经凹透镜后__________,但其反向延长线必过________(所以凸透镜对光线有________作用,凹透镜对光有______作用)如下图: 3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后__________;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图: 四、粗略测量凸透镜焦距的方法: 使凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光,使太阳光平行于凸透镜的主光轴),下面放一张白纸,调节凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。 五、照相机: 1、镜头是_______;2、物体到透镜的距离(物距)大于二倍焦距,成的是_____________像; 六、投影仪: 1、投影仪的镜头是_________;2、投影仪的平面镜的作用是_____________ 注意: 照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。 3、物体到透镜的距离(物距)小于二倍焦距,大于一倍焦距,成的是_______________像; 七、放大镜: 1、放大镜是凸透镜;2、放大镜
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