第五節科學探究：凸透鏡成像透鏡光照在黑暗里，黑暗卻不接受光。

——圣經

學習目標1.了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，透鏡的焦點、焦距。

2.了解凸透鏡和凹透鏡對光的作用、會畫透鏡對三條特殊光線折射的光路圖。

重點：會畫透鏡對三條特殊光線折射的光路圖。

公元前2世紀，古人用冰凸透鏡向日取火透鏡在日常生活中的應用生活中的透鏡透鏡在日常生活中的應用照相機上的透鏡透鏡在日常生活中的應用數碼攝像機上的透鏡透鏡在日常生活中的應用投影機上的透鏡實物展臺上的透鏡

透鏡在日常生活中的應用望遠鏡上的透鏡透鏡在日常生活中的應用放大鏡上的透鏡預習提示1.透鏡有兩類一類是中間厚邊緣薄的叫___________.一類是中間薄邊緣后厚的叫____________.2.凸透鏡對光線有______作用,

凹透鏡對光線有______作用.3.凸透鏡有____個______焦點(填虛實),

凹透鏡有___個_____焦點(填虛實).請同學們相互討論和交流，并歸納出辨別透鏡類型的方法。

發散思維：你們還有其它更妙的方法嗎？探究活動：辨別透鏡類型1、摸（根據透鏡結構特點來辨別）2、照（根據對平行光的作用辨別）3、看（根據透鏡成像特點來辨別）

請同學們用你手中的透鏡來觀察課本上的字，看字有什么變化？凸透鏡的辨別1、用手‘觸摸’2、使太陽光會聚是凸透鏡3、書本放在透鏡下，可看到正立放大的像4、拿起透鏡看遠處的物體是倒立的像透鏡的分類1凸透鏡:中間厚邊緣薄的透鏡.2凹透鏡:中間薄邊緣厚的透鏡.

屬于凸透鏡的是：

屬于凹透鏡的是：

ABCDE

FA、C、DB、E、F1、識別下列透鏡，并歸類：常用術語：主光軸：組成透鏡的兩個球面的球心的連線。光心：主光軸上一個特殊的點，在透鏡的幾何中心凸透鏡的畫法

C1

C2主光軸光心(O)凹透鏡的畫法

C2

C1主光軸光心(O)試猜想光線通過透鏡后會有什么現象？透鏡對光的作用實驗：拿一個凸透鏡正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側，來回移動，直到紙上的光斑變得最小、最亮，測量這個最小最亮的光斑到凸透鏡的距離。換另外一個凸透鏡，重做上面的實驗。再換另一個凹透鏡，重復上面的實驗，紙上還能夠得到很小很亮的光斑嗎？發現：太陽通過凸透鏡會在紙上得到最小最亮的光斑，并且不同的凸透鏡形成的光斑到凸透鏡的距離不同；而用凹透鏡，無論怎么移動透鏡都看不到光斑。探究實驗1：1、凸透鏡對光線的作用2、凹透鏡對光線的作用1、凸透鏡對光線的作用凸透鏡對光線起會聚作用，故凸透鏡也叫會聚透鏡。凸透鏡的焦點和焦距OFF2、凸透鏡有兩個實焦點。

1、平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點，這個點叫做凸透鏡的焦點（F）。F

主光軸OFf

主光軸3、焦距：焦點到光心的距離叫焦距,用“f”表示。凹透鏡對光線的作用凹透鏡對光線起發散作用，因此凹透鏡也叫發散透鏡。凹透鏡的焦點

平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發散，發散光線的反向延長線相交于主光軸上，它不是實際光線的會聚點，叫

(F)。F虛焦點F探究實驗2：（1）探究通過凸透鏡光心的光線和平行于凸透鏡主光軸入射的光線。（2）探究通過凹透鏡光心的光線和平行于凹透鏡主光軸入射的光線。通過透鏡光心的光線結論：通過光心的光線傳播方向不改變。

凸透鏡的焦距OFFff2、兩邊的焦距相等。1、焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距(f)。F

想一想？（1）經過焦點入射的光線通過凸透鏡后是什么樣的？（2）對著凹透鏡異側虛焦點入射的光線通過凹透鏡后怎樣的？FFF結論：

（1）經過凸透鏡焦點的光線被折射后平行主光軸射出。因而利用凸透鏡能得到平行光。（2）對著凹透鏡異側虛焦點入射的光線被折射后平行于主光軸射出。

認識三條特殊光線經過凸透鏡后的折射情況：光心焦點焦點主光軸FFFF1、通過光心的光線傳播方向不改變。2、平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過焦點，經凹透鏡折射后發散，發散光線的反向延長線通過虛焦點。3、經過凸透鏡焦點的光線折射后平行于主光軸射出。

對著凹透鏡異側虛焦點入射的光線折射后平行于主光軸射出。三條特殊光線三條特殊光線注意：凸透鏡越凸，折光能力越強，焦距越小；凹透鏡越凹，發散光能力越強，焦距越小。怎樣比較光線是會聚還是發散？可以比較折射光線和入射光線是靠近主光軸還是遠離主光軸。知識延伸：光學中“會聚”和“發散”的含義。折射后的光線相對于紅色虛線的直線靠近了主光軸，叫“會聚”。折射后的光線相對于紅色虛線的直線遠離了主光軸，叫“發散“。圖3.1-1圖3.1-2CC’小結：你學到了什么嗎？1、我們認識了凸透鏡和凹透鏡，而且知道了凸透鏡的焦點和焦距．

凸透鏡：中間厚，邊緣薄。凹透鏡：中間薄，邊緣厚。2、凸透鏡對光會聚作用：（1）凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在焦點上．（2）根據光路的可逆性，通過凸透鏡焦點的光線，經過凸透鏡后將平行于主光軸射出。4、四個光路圖：F.F·.F3、凹透鏡對光有發散作用:

（1）凹透鏡卻能使平行光發散。

（2）射向凹透鏡的這些入射光線，如果它們的延長線能經過凹透鏡的焦點，經過凹透鏡折射后將成為跟主光軸平行的光。F.F·F再見！課堂檢測基礎知識練習認識透鏡：（1）凸透鏡是一種中間

、邊緣

的透鏡；凹透鏡是一種中間

、邊緣

的透鏡。（2）人們所戴的近視眼鏡鏡片是一種

鏡；遠視眼鏡鏡片是一種

鏡。（3）透鏡分為兩類

透鏡和

透鏡。（4）透鏡的幾個概念：主光軸：通過兩個球心的直線就是主光軸，如圖所示，

即是主光軸。光心：是指通過該點的光，其

不變的點。如圖，

點為光心。焦點：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，焦點又有實焦點和虛焦點之分；凸透鏡有＿＿焦點，凹透鏡有＿＿焦點（但實際上是不能使光線會聚的）。焦距：指

物距：指像距：指5）把光源放在凸透鏡的______處，通過凸透鏡后會成為一束平行光線。（6）光線射入平面鏡會發生______現象，光線通過透鏡會發生______現象。（7）光學器件平面鏡、凹鏡、凸鏡、凹透鏡、凸透鏡中，利用光的反射規律工作的是______鏡、______鏡；利用光的折射規律工作的是_____鏡；沒有焦點的是______鏡；有實焦點的是______鏡；有虛焦點的是______鏡。1古詩中有“大漠孤煙直，長河落日圓”的壯美詩句，詩人觀察到的落日并不是太陽的實際位置，而是光線經過不均勻大氣時發生了______而成的像，如圖1-2-1所示，太陽實際在圖中______位置(選填“甲”或“乙”)

2如圖1-2-2所示是光從空氣斜射入玻璃的光路圖，由圖可知，反射角是____度，折射角是____度.

課前熱身圖1-2-1圖1-2-2折射乙5030課前熱身3遠在公元前2世紀，我國就有人用冰磨成凸透鏡，對著太陽光取火，這是利用了凸透鏡對光的________作用.

4照相機的鏡頭相當于一個_______，被拍攝的景物到鏡頭的距離______________時，在

上得到一個倒立、縮小的____像.為了使膠片上的景物大一些，應將照相機與被照的景物的距離調____些，同時將鏡頭與膠片的距離調____些.

會聚凸透鏡大于2倍焦距實近遠膠卷5下列現象中，屬于光的折射現象的是(

)A陽光下的樹會出現影子B白天，人們能從各個方向看到桌子C斜插在水中的筷子，看上去好像在水面處折斷了D在平靜的水面看到樹木的倒影

6游泳池中灌入一定量的水后，從池岸上斜看池底，便會覺得池底比實際深度(

)

A深些

B淺些

C無變化

D有時深有時淺課前熱身CB7將一支點燃的蠟燭放在焦距為10cm的凸透鏡前，在鏡后的光屏上得到一清晰放大的燭焰像，則蠟燭到凸透鏡及燭焰成像情況是()

A20cm以內成倒立的像

B20cm以外成正立的像

C20cm與10cm之間成倒立的像

D20cm與10cm之間成正立的像8凸透鏡的焦距是15cm，將物體放在主光軸距透鏡焦點5cm處，所成的像一定是()

A正立的B倒立的

C放大的D虛像課前熱身CC10某同學拿著一凸透鏡正對著太陽光，用一張白紙在透鏡的另一側來回移動，并得到一個最小最亮的光斑，用刻度尺測得此光斑到透鏡光心的距離是10cm.該同學想用此透鏡來觀察郵票上較小的圖案，則透鏡到郵票的距離應()

A大于10cmB大于20cmC小于10cmD在10cm和20cm之間

課前熱身C

【例1】一束光從空氣射入某種透明液體，已知入射光線與法線的夾角為45°，反射光線與折射光線的夾角為105°，則反射角的大小是_______，折射角的大小是________.圖1-2-4典型例題解析450300【例3】在研究凸透鏡成像情況的實驗中，當燭焰到凸透鏡的距離是20cm時，在透鏡另一側的光屏上得到一個放大的像，則下列判斷不正確的是()A該透鏡的焦距是20cmB該透鏡可作放大鏡C當蠟燭距透鏡的距離是40cm時，光屏上可得到縮小的像D當蠟燭距透鏡的距離是10cm時，在光屏上得不到像

典型例題解析A

【例４】在做“研究凸透鏡成像規律”的實驗中，某同學先把凸透鏡固定在光具座上，然后將光屏和點燃的蠟燭分別放置在凸透鏡的兩側，如果他在光具座上無論怎樣左右移動光屏，在光屏上都不能呈現燭焰的像，則可能有幾種原因?

典型例題解析答案:有三個原因：(1)由于物距小于或等于焦距，凸透鏡不能成實像.(2)凸透鏡成實像，但由于物距太小，光屏調不到燭焰的像所在的位置.(3)凸透鏡成實像，但光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心不在同一高度.課時訓練1光從玻璃斜射入空氣中，折射角______入射角，光從空氣中斜射入水中折射角_______入射角.(填“大于”、“小于”或“等于”)2在研究凸透鏡成像的實驗中，直線上A、B、C點分別用于放置器材，如圖1-2-8所示，其中B點應放________(選填“光屏”、“蠟燭”或“凸透鏡”)要在光屏上得到清晰的倒立、縮小的像，應把蠟燭放在離凸透鏡__________焦距的地方.圖1-2-8大于小于凸透鏡大于2倍3清晨，草地或樹木上的露珠下面的葉脈看起來比較大，這是露珠產生______鏡功能的結果，形成了________________像.4有下列光學器具：照相機、潛望鏡、幻燈機、穿衣鏡、放大鏡、牙醫內窺鏡，可以把它們分成兩類：一類包括______________________________其特征為由__________組成，二類包括______________________其特征為由__________組成.

課時訓練放大正立、放大的虛潛望鏡、穿衣鏡、牙醫內窺鏡面鏡照相機、放大鏡、幻燈機凸透鏡課時訓練5在下列各現象中，屬于光的折射的現象的是()A在陽光照射下，人在地面上形成影子B筷子的一部分放在盛水的碗里，看上去向上彎折C用平面鏡可以改變太陽光的傳播方向，用來照亮室內的天花板D栽在河邊上的樹，能在水中形成“倒影”6放映幻燈時，幻燈片應放在離鏡頭()A大于2倍焦距處，倒立放置B2倍焦距和焦距之間，倒立放置C2倍焦距和焦距之間，正立放置D大于2倍焦距，正立放置

BB課時訓練7關于虛像和實像，正確判斷的依據是()A實像能用光屏接到，虛像不能用光屏接受到B虛像是人的幻覺并沒有光線進入人的眼睛，實像則相反C平面鏡成的一定是虛像，凸透鏡一定成實像D由光的反射而成的像是虛像，由于光的折射成的像一定是實像8一物體立于凸透鏡前12cm處，在另一側的光屏上得到一倒立放大的像，則此凸透鏡焦距的范圍可能是

()Af＜6cmBf＞6cmC6cm＜f＜12cmDf=6cmAC物理·新課標（RJ）1．關于實像與虛像的說法中，正確的是(

)A．虛像總是放大的，實像總是縮小的B．虛像總是倒立的，實像總是正立的C．虛像只能通過眼睛觀察，實像通過光屏后也可看到D．光的反射成虛像，光的折射成實像[答案]C物理·新課標（RJ）2．把凸透鏡正對著太陽光，可在距凸透鏡15cm處得到一個最小最亮的光斑。若將某一物體放在此透鏡前20cm處，可得到一個(

)A．倒立、放大的實像B．倒立、縮小的實像C．正立、放大的實像D．正立、放大的虛像[答案]A物理·新課標（RJ）3．某同學用焦距為15cm的凸透鏡做成像實驗。將蠟燭放在距凸透鏡25cm處的主光軸上，則在凸透鏡的另一側光屏上得到一個(

)A．正立、放大的虛像B．倒立、放大的實像C．正立、縮小的虛像D．倒立、縮小的實像[答案]B物理·新課標（RJ）4．小紅在照相館拍完全身像后又想拍一張同樣尺寸的半身照，這是攝像師重新調整照相機的正確方法是(

)A．照相機向前移，鏡頭向前伸B．照相機向前移，鏡頭向后縮C．照相機向后移，鏡頭向前伸D．照相機向后移，鏡頭向后縮[答案]A物理·新課標（RJ）5．將物體放在離凸透鏡30cm處，恰好能在光屏上得到一個等大的清晰的像；當物體放在離凸透鏡10cm處，并移動光屏，在光屏上成(

)A．倒立、縮小的實像B．倒立、放大的實像C．正立、放大的虛像D．無像[答案]D物理·新課標（RJ）6．在“探究凸透鏡的成像規律”時，把蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上可接收到倒立縮小清晰的像。則該凸透鏡的焦距可能為(

)A．10cmB．15cmC．20cmD．30cm[答案]A物理·新課標（RJ）7．如圖5－12所示，請把蠟燭火焰經過透鏡折射后成的火焰像在適當位置畫出。[答案]如圖5－13所示物理·新課標（RJ）1．小巖同學在做“探究凸透鏡成像規律”實驗時發現：當他把蠟燭放在距凸透鏡40cm處時，在光屏上得到一個清晰等大的像。此凸透鏡的焦距是________cm，如果將蠟燭再遠離凸透鏡10cm，能成倒立、________的實像。[答案]20縮小2．無人售票車上都安裝了“車載電視監控器”，該裝置中的攝像頭的工作原理相當于____透鏡成實像。[答案]凸物理·新課標（RJ）3．如圖5－14所示是用一個光源、凸透鏡和光屏所組成的眼睛模型示意圖，模型中的凸透鏡相當于晶狀體，右邊的光屏相當于視網膜，其中，屬于近視眼模型的是(

)[答案]C物理·新課標（RJ）4．圖5－15是照相機鏡頭成像原理示意圖。在圖中所標的a、b、c三點中，點________表示凸透鏡的焦點。吳力在家里的陽臺上用數碼相機(焦距可調)拍攝下了株洲天元大橋美麗的夜景，如圖5－16甲、乙所示。結合圖分析可知，拍攝照片________時，鏡頭焦距調的較大。物理·新課標（RJ）[答案]a乙物理·新課標（RJ）5．某同學探究“視力的矯正原理”，如圖5－17所示。他在實驗中觀察到如下現象：①將眼鏡甲放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變得模糊；只將光屏遠離透鏡移動時，又能在光屏上看到燭焰清晰的像。②將另一只眼鏡乙放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像也變得模糊了，只將光屏靠近透鏡移動時，又可以在光屏上看到燭焰清晰的像。物理·新課標（RJ）(1)分析實驗現象可知：甲、乙兩個眼鏡中，________是凸透鏡，________是凹透鏡。(2)在實驗現象①和②中，屬于近視眼矯正原理的是________，屬于遠視眼矯正原理的是________。(填寫實驗現象序號)[答案](1)乙甲(2)①②物理·新課標（RJ）6．如圖5－18所示，在注有清水的試管內留有一稍大的空氣泡，使太陽光從試管的正上方向下照，觀察試管下方的白紙，可以發現白紙上與空氣泡相對應的位置上有一橢圓黑影，而其他部分竟是一條與試管平行的亮線。這是因為試管充滿水的地方相當于________透鏡，而氣泡與周邊的水組成________透鏡。如果把白紙從靠近試管向下移動到較遠處，亮線的粗細將如何變化？________________________________________________________________________。物理·新課標（RJ）[答案]凸凹先變細再變粗物理·新課標（RJ）階段綜合測試三(月考)第1題針對訓練1．下列現象中，屬于描述光源的是(

)A．紅光滿面B．金光閃閃C．火光沖天D．波光粼粼[答案]C物理·新課標（RJ）2．以下各物體，屬于光源的是(

)

D物理·新課標（RJ）3．同學們在學習光現象的過程中有許多說法，我們從中選出四種：①光年是一個非常大的時間單位②“坐井觀天，所見甚小”隱含了光的直線傳播原理③平靜湖面上的“倒影”，說明平面鏡成“與物等大正立的像”的規律不成立④透過書桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，看到的是字的虛像物理·新課標（RJ）對這些說法正誤的判斷，都正確的是(

)A．①②③④都正確B．①②④正確，③錯誤C．②③正確，①④錯誤D．②④正確，①③錯誤[答案]D物理·新課標（RJ）階段綜合測試三(月考)第6題針對訓練4．光線照射到平面鏡上，若入射光線不動，使平面鏡轉動5°角，則反射光線與入射光線之間的夾角變化為(

)A．減小5°或增加5°B．減小10°或增加10°C．一定增加5°D．一定減小[答案]B物理·新課標（RJ）階段綜合測試三(月考)第11題針對訓練5．在“探究凸透鏡成像”實驗中，燭焰在光屏上成一個清晰縮小的像，光屏離凸透鏡的距離為20cm；當蠟燭距凸透鏡的距離為30cm時，燭焰所成的像(

)A．只可能是倒立、縮小的實像B．只可能是倒立、放大的實像C．只可能是正立、放大的像D．倒立放大、縮小或等大的實像都可能[答案]D物理·新課標（RJ）6．視力檢測時要求被測的人與視力表的距離為5m，如圖5－20所示，視力表與平面鏡的距離是3m，為滿足測量要求，人與平面鏡的距離應為(

)A．1m

B．1.5m

C．2m

D．3m[答案]C物理·新課標（RJ）7．在“探究光的反射規律”的實驗中，如圖5－21所示，平面鏡M放在平板上，E、F是兩塊粘接起來的硬紙板，可繞垂直于鏡面的接縫ON轉動。第五章┃透鏡及其應用物理·新課標（RJ）(