廣東省惠州市惠東縣港口中學(xué)八年級物理上冊 3.5 奇妙的透鏡學(xué)案 (新版)粵教滬版

1、3.5 奇妙的透鏡一、情景引入在驕陽似火的中午，往樹或花的葉子上噴水，常會使葉子燒焦，這是為什么？水珠相當(dāng)一個什么鏡？讓我們一起學(xué)習(xí)，揭開這個謎底吧。二、教材研究問題1透鏡有哪些種類？利用光的折射可以制成各種改變光路的器件，其中應(yīng)用最普遍的是透鏡。透鏡有兩類，下圖中 是凸透鏡， 是凹透鏡。 在下圖中標(biāo)出透鏡光心（O）的位置，并畫出通過光心的光線。畫出主光軸。 問題2透鏡對光會產(chǎn)生什么作用？ 如果戶外有陽光，則到戶外讓陽光分別通過凸透鏡和凹透鏡，在透鏡下放一張白紙，移動白紙到透鏡的距離，觀察陽光經(jīng)透鏡折射后落在白紙上的情況。 用幾支平行激光束同時照射凸透鏡或凹透鏡，觀察經(jīng)透鏡折射后的情況。 經(jīng)過

2、上面的控究可以得到： 凸透鏡對光有 （選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，因此也叫 透鏡。凹透鏡對光有 （選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，因此也叫 透鏡。問題3什么是透鏡的焦點和焦距？ （1）焦點（F）：平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于主光軸上的某一點，這一點也是光斑最小、最亮的一點。（2）找焦點： 把凸透鏡放在陽光下，在透鏡下放一張白紙，移動白紙到透鏡的距離，直到在白紙上得到最小最亮的點為止，那個亮點就是焦點。 把凸透鏡壓在白紙上，用幾束平行激光束沿著白紙垂直照射凸透鏡，并用鉛筆作出入射、出射光束的位置。然后通過作圖作出焦點的位置。 凹透鏡放在陽光下，則觀察不到亮點，而是可以觀察到一個中間暗外

3、圍亮的一個圓環(huán)。想想看，這是為什么？ 也可以把凹透鏡壓在白紙上，用幾束平行激光束沿著白紙垂直照射凹透鏡，并用鉛筆作出入射、出射光束的位置。然后可以把出射光線反向延長會相交于一點，該點就是凹透鏡的虛焦點。（3）焦距： ，用符號f表示。（4）測焦距： 可以利用上面找焦點方法中的做法，用刻度尺測出透鏡到白紙的距離就是大致的焦距。 也可以利用上面找焦點方法中的做法，通過作圖測出焦點到光心的距離。三、典例分析北極探險隊員在極地遇險，帶有可燃物但火種丟失，雖然處在陽光照射下，仍然寒風(fēng)刺骨，如何取暖？同學(xué)們能為他們想想辦法嗎？解析：找個向陽背風(fēng)的地方嗎？不過有局限性。可以用凸透鏡對準(zhǔn)太陽光來聚焦取火嗎？這是

4、一個好辦法。但如果沒有攜帶凸透鏡，這也不能辦到。凸透鏡和冰都是透明的，探險隊員可以就地取材，用冰磨成一個凸透鏡，用冰凸透鏡對準(zhǔn)太陽光，把可燃物放在焦點處獲得燃燒。答案：探險隊員可以用冰磨成一個凸透鏡，用冰凸透鏡對準(zhǔn)太陽光，把可燃物放在焦點處獲得燃燒。四、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1、我們學(xué)過的光學(xué)知識中，有兩種鏡能使平行光線會聚在一個焦點上，它們是 （ ）A、凸透鏡和凹面鏡； B、凹透鏡和凸面鏡；C、凹透鏡和平面鏡； D、凸透鏡和凹透鏡；2、下列光學(xué)儀器或元件中，對光起發(fā)散作用的是 （ ）A、潛望鏡； B、平面鏡； C、凹透鏡； D、凸透鏡；3、如圖所示的是光線通過透鏡的光路圖，其中正確的是 （ ） A B C

5、 D4、如圖所示，下列光路圖中正確的是 （ ）5、如圖是一束光線通過透鏡的光路圖，其中正確的是 （ ）6、如圖所示，虛線框內(nèi)為一透鏡，MN為透鏡的主光軸，O是透鏡光心，a（雙箭頭）和b（單箭頭）是射向透鏡的兩條光線。已知光線a通過透鏡之后與MN交于P點，光線b通過透鏡之后與MN交于Q點。由圖可知，下列說法正確的是 （ ）A、透鏡是凸透鏡，距離OP小于焦距； B、透鏡是凸透鏡，距離OP大于焦距；C、透鏡是凹透鏡，距離OQ小于焦距； D、透鏡是凹透鏡，距離OQ大于焦距；7、根據(jù)圖中已知的光線，畫出相應(yīng)的入射光線或折射光線。8、小明有三個凸透鏡，它們用同種材料制成，形狀如圖所示。（1）你猜想它們的焦

6、距是否相同？如果不同，你認(rèn)為哪個焦距大？哪個焦距?。浚?）請設(shè)計實驗證明你的猜想：簡要寫出實驗步驟，畫出記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。（3）如下圖所示，是小明根據(jù)實驗觀察畫出的三組光路圖，根據(jù)這個實驗記錄，你可以得到什么結(jié)論？9、高明同學(xué)在做凸透鏡會聚光線的實驗中，突然想到：凸透鏡的聚光能力強(qiáng)弱會跟材料有關(guān)嗎？根據(jù)提出的問題，請你幫助高明同學(xué)設(shè)計一個實驗，寫出實驗用的器材，裝置圖和實驗步驟。器材：裝置圖： 步驟：10、小宇最喜歡的玩具是叔叔送給他的生日禮物，那是三只大小、形狀完全相同的凸透鏡，分別由玻璃、水晶、塑料制成。現(xiàn)在小宇想要探究“大小、形狀相同的凸透鏡的焦距與制作材料是否有關(guān)”。請你幫他設(shè)計這次

7、探究的全過程，完成如下的工作：（1）這次探究所需要的器材有哪些？請你寫出來。（2）請你寫出探究的主要步驟。（3）請你說出實驗現(xiàn)象并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格；（4）在這次探究過程中，你所運(yùn)用的一種主要的科學(xué)研究方法是什么？11、如圖所示，透鏡中有三條特殊光線：其一是通過透鏡光心的光線，傳播方向 ；其二是平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后通過 ，對凹透鏡來說，它的焦點是虛焦點，是折射光線的反向延長線通過 ；其三是過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后 ，對凹透鏡是虛焦點，是正向延長線過焦點的入射光線折射后 。12、實際中有時需要將一束平行光變成細(xì)平行光，這可以利用兩塊透鏡的組合來解決，請在圖中的兩個方框中各畫出一

8、種組合方式（要在圖中畫清光束粗細(xì)的變化）。13、用一個直徑為10cm的凸透鏡正對著太陽光的方向，在凸透鏡的另一側(cè)7.5cm處，有一個垂直于主光軸的光屏，此光屏上呈現(xiàn)出一個直徑為5cm的光斑，則該凸透鏡的焦距大小為多大？第五節(jié) 奇妙的透鏡四、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1、A；2、C；3、A；4、C；5、C；6、A；7、8、（1）焦距不同，透鏡厚的焦距??；（2）把一凸透鏡放到陽光下，移動透鏡下面的白紙與透鏡之間的位置，直到在白紙上得到最小最亮的光斑為止；用刻度尺測出白紙到透鏡中心的距離，并填入記錄表格；重復(fù)上述實驗，再分別測出另外兩個透間的焦距；透鏡123焦距f/cm（3）相同面積，同種材料的凸透鏡，曲度大的（較厚），折光能力強(qiáng)，焦距短；9、器材：取相同面積、相同曲度不同材料的凸透鏡三個； 裝置圖： 讓陽光通過透鏡，觀察焦距的長短； 步驟：如上圖所示，分別讓三種不同材料的凸透鏡放在陽光下，在白紙上得到焦點，測出焦距大?。?0、（1）三種不同材料的凸透鏡、刻度尺、白紙；（2）分別讓三種不同材料的凸透鏡放在陽光下，在白紙上得到焦點，測出焦距大?。唬?）現(xiàn)象，可能是三個凸透鏡的焦距不同；透鏡123焦距f/cm（4）控制變量法；11、不改變、焦點、虛焦點