第三章透镜及其应用第一节透镜在日常生活中的应用透镜在日常生活中的应用数码摄像机上的透镜显微镜上的透镜透镜在日常生活中的应用透镜在日常生活中的应用放大镜上的透镜凸透镜:中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。凹透镜:中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。透镜的分类属于凸透镜的是:属于凹透镜的是:ABCDEFA、C、DB、E、F1、识别下列透镜,并归类:凸透镜的画法C1C2主光轴光心(O)凹透镜的画法C2C1主光轴光心(O)演示实验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。2、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。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。凸透镜的焦点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)。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)。凹透镜对光线的作用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虚焦点(F).FF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。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一、透镜的分类:学到了什么?二、概念:凸透镜和凹透镜三、透镜对光线的作用:1、凸透镜对光起会聚作用2、凹透镜对光起发散作用1、主光轴2、光心(O)3、焦点(F)4、焦距(f)学到了什么?1、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。四、三条特殊光线:FAB图4-3CD1.完成下列光路图FFFFFF甲图4-2乙2.在图4-2中填入适当的透镜。3.你能说出三种辨别近视眼镜和老花眼镜的方法吗?(1)_____________________________________(2)_______________________________________(3)_______________________________________4、小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光,他应该把小灯泡放在凸透镜的上。用手摸用太阳照看成像焦点5、下列说法中正确的是()A.通过凸透镜的光线都要会聚在焦点上B.凸透镜只对平行光线有会聚作用C.凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点D.通过透镜中心的光线传播方向不变7.烈日下,小明和几个同学到海滩游玩、烧烤,等到点火时,却发现忘记带火柴了,他们几个人的行李包中只有绳子、玻璃、放大镜、镜子、纸等物品,请你帮他们想一想,可选用哪些器材,采取什么方法取火,并简述这样做的理由。D三.怎样辨别凸透镜和凹透镜。•根据凸透镜和凹透镜的区别,容易想到三种方法,即“一摸二看三照”:•一是从这两种透镜的外形特征着眼,通过比较透镜中央和边缘的厚薄加以辨别(即用“摸”的方法);•二是从透镜的成像特点着眼,通过透镜去观察近处物体(如书上的文字),看它是成正立、放大的像,还是正立、缩小的像,从而加以辨别(即用“看”的方法);•三是从透镜对光线的作用人手加以辨别,看它能否使平行光(太阳光)会聚在一点加以辨别(即用“照”的方法)生活中的透镜——照相机器材:两个纸筒,凸透镜,半透明纸拿起你做的照相机,对着明亮的窗外,动纸筒,改变透镜和半透明纸之间的距离。你看到了什么?照相机成像的特点:1.照相机的镜头相当于一个_______;2.像的特点:__________________;3.物体离镜头____,像离镜头_____。凸透镜倒立、缩小、实像较远较近生活中的透镜——投影仪?观察并思考:投影仪成像的特点投影仪的成像特点:1,像的特点:_________________;2,平面镜的作用:倒立、放大、实像改变光的传播方向,使得射向天花板的光能在屏幕上成像。生活中的透镜——放大镜观察并实验:你手中放大镜的成像特点1,放大镜的成像特点:2,放大镜与物体之间的距离应满足————(较远或较近)正立,放大,虚像较近凸透镜成像有什么规律吗?问题与猜测:实像,虚像你是如何区别的,你能从中发现什么规律?实像虚像实像与虚像实像:是能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的。实像虚像:不能在光屏上呈现出来,只能用人眼观察。1、照相机的镜头相当于——-,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在——上,形成一个——(放大或缩小)——(倒立或正立)——的(实,虚)像。2、投影仪上有一个相当于——的镜头,投影片上的图案经它可以形成一个——(正立或倒立)——(放大或缩小)的___(实或虚)像。3、放大镜成——,——,——像课堂小结•1、知道了照相机、投影仪、放大镜的成像特点。•2、提高了动手操作的能力,体会到了实验的乐趣;找到了物理知识与生活实际的联系。•3、激发对物理科学的求知欲,乐于探索日常生活中的物理道理。三:探究凸透镜成像规律镜头(凸透镜)(像)照相机能成倒立的、缩小的实像。镜头(凸透镜)投影片(物)像屏幕投影片上的图案通过凸透镜形成一个倒立的、放大的实像.放大镜就是凸透镜,能成正立的、放大的虚像。投影仪课题:探究凸透镜成像的规律学习目标:1、理解凸透镜的成像规律。2、知道凸透镜所成像的虚实、正倒、大小与发光体位置的关系。3、学习从物理实验现象中归纳科学规律的方法。重点与难点:掌握科学探究的方法预备知识:u物体凸透镜光心1.物距(u):到的距离;v凸透镜光心像2.像距(v):到的距离;402568u=?V=?15cm28cm提出问题:凸透镜成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系?猜想假设:蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等实验器材:FF2f2f40设计实验1、调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度,为了使烛焰的像成在光屏的中央。2、测物距、像距时,光屏上必须得到清晰像。实验探究、收集数据注意:物距与像距关系物距u/cm像的性质像距v/cm实虚大小正倒u2fu2fu=2f2fuf2fufufuf实验与数据收集透镜焦距f=10cm2倍焦距2f=20cm分析与论证当物距时,凸透镜成倒立、等大的像u=2f实当物距时,凸透镜成倒立、放大的像当物距时,凸透镜成倒立、缩小的像当物距时,凸透镜成正立、放大的像u2f实实uf虚fu2f思考:1凸透镜在什么条件下成实像?在什么条件下会成虚像?2、凸透镜在什么条件下成缩小的实像?在什么条件下成放大的实像?有没有缩小的虚像?3、凸透镜所成的像有没有正立的实像?有没有倒立的虚像?一倍焦距以外成实像,一倍焦距以内成虚像u2f时成缩小的实像,fu2f时成放大的实像,没有缩小的虚像没有正立的实像,也没有倒立的虚像小结:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像倒立在异侧,物近像远像变大;虚像正立在同侧,物近焦点像变大。1、用凸透镜正对着太阳,发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点,那么将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时,光屏上得到的像是()A、正立放大的像B、正立缩小的像C、倒立缩小的像D、倒立放大的像2、某物体放在离凸透镜20cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像,则该凸透镜的焦距可能是()A、30cmB、15cmC、10cmD、5cmA交流与拓展:从实验得知凸透镜可以成倒立放大、倒立缩小的实像那么它能否成倒立等大的实像呢?条件是什么?运用与挑战:小明同学在一次实验中,不小心用书本挡住了部分凸透镜,你认为此时在光屏上所成的像是一半呢还是完整的?你准备如何验证你的想法呢?谢谢第四节眼睛一、人眼结构:角膜晶状体视网膜睫状体玻璃球瞳孔虹膜二、人眼看物原理:1、眼睛看物体原理:2、照相机原理:角膜、晶状体的共同作用相当于一个凸透镜。视网膜则相当于一个光屏。类似照相机的凸透镜成像•晶状体、角膜等组织共同作用相当于一个凸透镜,从物体发出的光线经过它会聚在视网膜上,形成物体的像。•远眺时:睫状体放松,晶状体较薄,焦距较长,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,人便能看清楚远处的物体。•近观时:睫状体收缩,晶状体较厚,焦距较短,近处物体射来的光又会聚在视网膜上,人便能看清楚近处的物体。正常的眼睛二、人眼看清远近物体的原理:当睫状体放松时,晶状体变薄,远处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体。当睫状体收缩时,晶状体变厚,近处来的光线恰好会聚在视网膜上,眼球可以看清近处的物体。晶状体的调节作用三、近视眼及其矫正1、成因:2、矫正:配戴用凹透镜做成的近视眼镜。晶状体太厚,折光能力太强,成像于视网膜前.近视眼是由于长时间看近处的物体,使睫状肌长时间处于收缩状态,导致其调节能力降低,由于睫状肌长时间处于收缩状态,因此睫状小带一直处于收缩状态,导致晶状体一直被拉紧,变薄,导致前后径加长.四、远视眼及其矫正1、成因:2、矫正:晶状体太薄,折光能力太弱,成像于视网膜后。配戴用凸透镜做成的远视眼镜。(老花眼镜)比较远视眼与近视眼晶状体折光能力像的位置矫正方法近视眼远视眼太厚太弱在视网膜后在视网膜前太强太薄凹透镜凸透镜Flash对比保护我们的眼睛已经刻不容缓!!!1、不要边走边读;2、不要躺在床上阅读;3、不要在过强或过弱的光线下阅读;4、不要长时间玩游戏;…………不躺卧看书不在光线暗的地方看书不在直射的强光下看书不走路看书读写姿势要正确,眼与书的距离要在33厘米左右看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下,要远眺几分钟要定期检查视力,认真做眼保健操补充:眼镜的度数1、什么是透镜焦度?2、什么是眼镜的度数?3、眼镜的正、负度数是什么意思?焦距的倒数,Φ=1/f,单位:m-1镜片的度数透镜焦度乘100的值,D=100Φ,单位:度眼镜的正、负度数分别表示是凸透镜和凹透镜小结:眼睛和眼镜眼睛眼镜(1)眼球--(2)角膜、晶状体--视网膜--(3)晶状体厚薄可以改变(1)近视眼:(2)远视眼:照相机镜头胶片厚、强、前凹透镜薄、弱、后凸透镜课堂练习(一)1、以下的四幅图中,分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是()A、②①B、③①C、②④D、③④B①④③②课堂练习2、下图是一组眼睛模型,凸透镜相当于晶状体,烧瓶的后壁相当于视网膜,用平行光照射每个模型。1)图a是正常眼睛的模型,图b是____眼睛的模型,图c是__眼睛的模型。2)要使光线达到b图视网膜,采取的方法是在凸透镜前加___3)要使光线达到c图视网膜,采取的方法是在凸透镜前加___近视远视凹透镜凸透镜acb五、显微镜与望远镜显微镜拍摄的细菌照片视角:从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。视角视角的大小不仅与物体的大小有关,还与物体到眼睛的距离有关。视角的有关知识:视角越大,对物体的观察越清楚。复习:凸透镜成像规律复习:凸透镜成像规律思考:要得到放大的像,可以使用哪些方法?fu2f投影仪FF2f2fu2f照相机FF2f2fuf放大镜FF2f2f探究:通过两个凸透镜观察近处物体用钢笔在书上或本子上画一组箭头,如图:先用一个凸透镜(物镜)观察这组箭头,得到放大的像,注意成像情况。再用另一个凸透镜(目镜)观察上面看到的像,进一步得到清晰放大的像,注意成像情况。靠近眼睛的透镜叫目镜靠近物体的透镜叫物镜显微镜的成像原理物镜的作用目镜的作用增大视角的方法显微镜显微镜的原理使被观察的物体成一个倒立的放大的实像,像投影仪的镜