1、尖子生學案尖子生學案人教版物理人教版物理 八年級上冊八年級上冊 第五章第五章 透鏡及其應用透鏡及其應用第第1節(jié)節(jié) 透透 鏡鏡關于光學關于光學“黑匣子黑匣子”問題的解題方法問題的解題方法( (規(guī)律方法規(guī)律方法) ) 光學光學“黑匣子黑匣子”問題的特征是問題的特征是“黑匣子黑匣子”內(nèi)有一內(nèi)有一未知的光學器件未知的光學器件, ,已知入射光線和出射光線已知入射光線和出射光線, ,根據(jù)入射根據(jù)入射光線與出射光線的特征來判斷內(nèi)部具體是什么光學器光線與出射光線的特征來判斷內(nèi)部具體是什么光學器件件. .根據(jù)光路判定所用的光學器件的方法是根據(jù)光路判定所用的光學器件的方法是: :連接成光連接成光路圖路圖 判定是反

2、射還是折射判定是反射還是折射 判定是會聚還是發(fā)散判定是會聚還是發(fā)散 判定判定所用的光學器件所用的光學器件. . ( (自貢中考自貢中考) )要使光線發(fā)生如圖要使光線發(fā)生如圖5-145-14所示的偏折所示的偏折, ,在方框內(nèi)畫出合適的光學元件在方框內(nèi)畫出合適的光學元件( (保留作圖痕跡保留作圖痕跡),),一種利一種利用光的反射用光的反射, ,一種利用光的折射一種利用光的折射. .解析解析若用平面鏡,則作入射光線和反射光線夾角的平分線,即法線,再作法線的垂線,可得平面鏡的位置;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線經(jīng)過焦點.例例1 1答案答案如圖如圖5-155-15所示所示. . 1 1. .

3、 (2015(2015懷化中考懷化中考) )如圖所示如圖所示, ,表示小欣同學用激表示小欣同學用激光分別射向甲、乙兩透鏡后光的傳播路徑光分別射向甲、乙兩透鏡后光的傳播路徑, ,由圖可知甲由圖可知甲透鏡應是透鏡應是透鏡透鏡, ,乙透鏡應是乙透鏡應是透鏡透鏡. .( (兩兩空填空填“凹凹”或或“凸凸”)”)凹凹提示:通過甲透鏡后的光線比入射光線遠離主光軸,所以甲對光線有發(fā)散作用,因此甲是凹透鏡;通過乙透鏡后的光線比入射光線向主光軸靠攏,所以乙對光線有會聚作用,因此乙是凸透鏡.凸凸不理解不理解“會聚作用會聚作用”與與“發(fā)散作用發(fā)散作用”( (易錯點易錯點) ) 會聚作用或發(fā)散作用是相對于入射光線會聚

4、作用或發(fā)散作用是相對于入射光線而言的而言的, ,如果折射光線相對于入射光線的前如果折射光線相對于入射光線的前進方向向主光軸靠攏進方向向主光軸靠攏, ,這就是會聚作用這就是會聚作用, ,如果如果折射光線相對于入射光線的前進方向離開主折射光線相對于入射光線的前進方向離開主光軸光軸, ,這就是發(fā)散作用這就是發(fā)散作用. .例例2 2 如圖如圖5-165-16所示所示, ,畫出了光線經(jīng)過透鏡前后的方向畫出了光線經(jīng)過透鏡前后的方向, ,則虛線處的透鏡應是則虛線處的透鏡應是 ( () ) A.A.凸透鏡凸透鏡B.B.凸透鏡和凹透鏡都可以凸透鏡和凹透鏡都可以C.C.凹透鏡凹透鏡D.D.凸透鏡和凹透鏡都不可以凸

5、透鏡和凹透鏡都不可以C C解析認為通過透鏡后的光線是會聚的解析認為通過透鏡后的光線是會聚的, ,這個透鏡這個透鏡就一定是凸透鏡就一定是凸透鏡, ,這種想法是錯誤的這種想法是錯誤的. .如果射向凹透鏡如果射向凹透鏡的光線是會聚的的光線是會聚的, ,經(jīng)過凹透鏡后經(jīng)過凹透鏡后, ,看起來光線仍然是會看起來光線仍然是會聚的聚的, ,但是實際上這些會聚的光線相對于原來的入射但是實際上這些會聚的光線相對于原來的入射光線變得發(fā)散了光線變得發(fā)散了. .凹透鏡對光線的發(fā)散作用凹透鏡對光線的發(fā)散作用, ,是指從透是指從透鏡射出的光線相對于入射光線鏡射出的光線相對于入射光線“發(fā)散發(fā)散”了了. .故正確答故正確答案為

6、案為C.C.2.2.關于凸透鏡關于凸透鏡, ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是 ( () ) A.A.凸透鏡只對平行光線有會聚作用凸透鏡只對平行光線有會聚作用B.B.凸透鏡焦距越短對光線的偏折作用越強凸透鏡焦距越短對光線的偏折作用越強C.C.光線通過凸透鏡后光線通過凸透鏡后, ,折射光線會聚于一點折射光線會聚于一點, ,這一點是凸透鏡的焦點這一點是凸透鏡的焦點D.D.凸透鏡對光線有會聚作用凸透鏡對光線有會聚作用, ,所以通過凸透鏡所以通過凸透鏡的光線一定相交于一點的光線一定相交于一點B 圖文信息題圖文信息題 盛有清水的封閉試管水平放置盛有清水的封閉試管水平放置, ,內(nèi)內(nèi)有一較大的空氣泡有一

7、較大的空氣泡, ,如圖如圖5-175-17所示所示, ,陽光垂直照射試管陽光垂直照射試管, ,在在空氣泡下方的白紙上出現(xiàn)一橢圓形的空氣泡下方的白紙上出現(xiàn)一橢圓形的“陰影陰影”,”,這部分對這部分對相當于相當于; ;陽光透過充滿水的部分陽光透過充滿水的部分, ,會在白紙上形會在白紙上形成一條亮線成一條亮線, ,這部分相當于這部分相當于. .( (以上兩空填以上兩空填“凸透凸透鏡鏡”或或“凹透鏡凹透鏡”)”)凹透鏡凹透鏡例例1 1解析解析因為氣泡處的水兩邊高,中間低,相當于凹透鏡；其他部分相當于凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，會在白紙上留下一條亮線.凸透鏡凸透鏡 推理判斷題小星同學利用太陽光測量凸

8、透鏡的焦距,方法如圖5-18所示.他注意到讓凸透鏡正對陽光,但沒有仔細調節(jié)紙片與透鏡的距離,在紙片上的光斑并不是最小時,就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L,那么,凸透鏡的實際焦距() A.一定小于LB.一定大于LC.可能等于LD.可能小于L,也可能大于L解析解析凸透鏡能把平行射來的光線會聚到焦點上凸透鏡能把平行射來的光線會聚到焦點上, ,焦點到透鏡光心的距離為焦距焦點到透鏡光心的距離為焦距. .光會聚到焦點上時光會聚到焦點上時, ,光斑光斑最小、最亮最小、最亮. .紙片在焦點以內(nèi)紙片在焦點以內(nèi), ,光線未會聚到焦點上光線未會聚到焦點上, ,光光斑較大斑較大; ;紙片在焦點以外紙片在焦點以外, ,

9、光線會聚到焦點又發(fā)散光線會聚到焦點又發(fā)散, ,光斑光斑也較大也較大. .因此光斑較大時因此光斑較大時, ,光斑可能在焦點內(nèi)光斑可能在焦點內(nèi), ,也可能在也可能在焦點外焦點外. .故正確答案為故正確答案為D D. .例例2 2D D 實際應用題實際應用題 小明通過觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的小明通過觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的肉攤、水果攤都會在經(jīng)營場所四周吊水袋驅趕蒼蠅肉攤、水果攤都會在經(jīng)營場所四周吊水袋驅趕蒼蠅. .店店家在欄桿上掛滿了水袋家在欄桿上掛滿了水袋, ,里面裝的就是普普通通的自來里面裝的就是普普通通的自來水水, ,白天在陽光照射下透明水袋可以驅走蒼蠅白天在陽光照射下透明水袋可以驅走蒼蠅, ,你認為

10、你認為以下分析正確的是以下分析正確的是 ( () )A.A.透明水袋相當于凸透鏡透明水袋相當于凸透鏡, ,對光線有會聚作用對光線有會聚作用, ,對周圍對周圍的光強、溫度產(chǎn)生了改變的光強、溫度產(chǎn)生了改變, ,刺激了蒼蠅的敏感器官刺激了蒼蠅的敏感器官, ,于于是讓蒼蠅敬而遠之是讓蒼蠅敬而遠之B.B.透明水袋相當于凸透鏡透明水袋相當于凸透鏡, ,蒼蠅通過水袋看到周圍的景蒼蠅通過水袋看到周圍的景物成正立縮小的虛像而被嚇跑物成正立縮小的虛像而被嚇跑C.C.透明水袋相當于凹透鏡透明水袋相當于凹透鏡, ,將光線會聚成一個個小亮點將光線會聚成一個個小亮點, ,在地面移動嚇跑蒼蠅在地面移動嚇跑蒼蠅D.D.透明水

11、袋相當于平面鏡透明水袋相當于平面鏡, ,落在上面的蒼蠅會看到自己落在上面的蒼蠅會看到自己放大的像而被嚇跑放大的像而被嚇跑例例3 3解析吊水袋驅蠅的原理是利用蒼蠅復眼解析吊水袋驅蠅的原理是利用蒼蠅復眼不喜歡強光刺激的特性不喜歡強光刺激的特性, ,吊著的水袋相當于凸吊著的水袋相當于凸透鏡透鏡, ,太陽光通過搖晃的水袋產(chǎn)生晃動的強光太陽光通過搖晃的水袋產(chǎn)生晃動的強光, ,造成對蒼蠅復眼的傷害造成對蒼蠅復眼的傷害, ,從而達到驅趕蒼蠅的從而達到驅趕蒼蠅的目的目的. .故正確答案為故正確答案為A.A. 實際應用題實際應用題 小明通過觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的小明通過觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的肉攤、水果攤都會在經(jīng)營場

12、所四周吊水袋驅趕蒼蠅肉攤、水果攤都會在經(jīng)營場所四周吊水袋驅趕蒼蠅. .店店家在欄桿上掛滿了水袋家在欄桿上掛滿了水袋, ,里面裝的就是普普通通的自來里面裝的就是普普通通的自來水水, ,白天在陽光照射下透明水袋可以驅走蒼蠅白天在陽光照射下透明水袋可以驅走蒼蠅, ,你認為你認為以下分析正確的是以下分析正確的是 ( () )A.A.透明水袋相當于凸透鏡透明水袋相當于凸透鏡, ,對光線有會聚作用對光線有會聚作用, ,對周圍對周圍的光強、溫度產(chǎn)生了改變的光強、溫度產(chǎn)生了改變, ,刺激了蒼蠅的敏感器官刺激了蒼蠅的敏感器官, ,于于是讓蒼蠅敬而遠之是讓蒼蠅敬而遠之B.B.透明水袋相當于凸透鏡透明水袋相當于凸透

13、鏡, ,蒼蠅通過水袋看到周圍的景蒼蠅通過水袋看到周圍的景物成正立縮小的虛像而被嚇跑物成正立縮小的虛像而被嚇跑C.C.透明水袋相當于凹透鏡透明水袋相當于凹透鏡, ,將光線會聚成一個個小亮點將光線會聚成一個個小亮點, ,在地面移動嚇跑蒼蠅在地面移動嚇跑蒼蠅D.D.透明水袋相當于平面鏡透明水袋相當于平面鏡, ,落在上面的蒼蠅會看到自己落在上面的蒼蠅會看到自己放大的像而被嚇跑放大的像而被嚇跑例例3 3A A 概念辨析題概念辨析題 下列關于凸透鏡和凹透鏡的說下列關于凸透鏡和凹透鏡的說法正確的是法正確的是 ( () )A.A.凸透鏡的焦距越小凸透鏡的焦距越小, ,其對光的會聚作用就越小其對光的會聚作用就越

14、小B.B.凹透鏡的焦距越小凹透鏡的焦距越小, ,其對光的發(fā)散作用就越小其對光的發(fā)散作用就越小C.C.光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后, ,其傳播方向其傳播方向都不發(fā)生改變都不發(fā)生改變D.D.光無論沿什么方向射向凸透鏡后光無論沿什么方向射向凸透鏡后, ,都能會聚在凸透鏡都能會聚在凸透鏡另一側的焦點上另一側的焦點上例例4 4解析凸透鏡的焦距越小解析凸透鏡的焦距越小, ,對光的折射能力越大對光的折射能力越大, ,故故A A錯誤錯誤; ;凹透鏡的焦距越小凹透鏡的焦距越小, ,其對光的發(fā)散作用就越大其對光的發(fā)散作用就越大, ,故故B B錯誤錯誤; ;光心的特點是通過光

15、心的光線方向不發(fā)生改變光心的特點是通過光心的光線方向不發(fā)生改變, ,光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后, ,其傳播方向都其傳播方向都不發(fā)生改變不發(fā)生改變, ,故故C C正確正確; ;平行于主光軸的光線射向凸透鏡平行于主光軸的光線射向凸透鏡后后, ,都能會聚在凸透鏡另一側的焦點上都能會聚在凸透鏡另一側的焦點上, ,故故D D錯誤錯誤. .故正確故正確答案為答案為C C. .C C 開放題開放題 請在圖請在圖5-195-19中分別畫出中分別畫出3 3種不同的光學元種不同的光學元件件, ,使光的方向發(fā)生改變使光的方向發(fā)生改變. . 例例5 5解析對于凸透鏡解析對于凸

16、透鏡, ,入射光線過焦點入射光線過焦點, ,則折射光則折射光線與主光軸平行射出線與主光軸平行射出; ;對于凹透鏡對于凹透鏡, ,入射光線的延長入射光線的延長線過另一側虛焦點線過另一側虛焦點, ,則折射光線與主光軸平行射出則折射光線與主光軸平行射出; ;平面鏡也可以改變光路平面鏡也可以改變光路, ,使光的傳播方向發(fā)生改變使光的傳播方向發(fā)生改變. .答案答案如圖如圖5-205-20所示所示. . 實驗探究題實驗探究題 小明在學習了凸透鏡后小明在學習了凸透鏡后, ,想到了想到了這樣一個問題這樣一個問題: :凸透鏡具有會聚作用凸透鏡具有會聚作用, ,如果讓平行光通如果讓平行光通過材料、凹凸程度不同的凸

17、透鏡過材料、凹凸程度不同的凸透鏡, ,它們對光線的會聚會它們對光線的會聚會有什么不同呢有什么不同呢? ?于是小明在實驗室用一束平行光分別經(jīng)于是小明在實驗室用一束平行光分別經(jīng)過由兩種材料做成的凸透鏡過由兩種材料做成的凸透鏡A A, ,B B, ,C C( (其中其中A A, ,C C為同種材料為同種材料) )并得到了如圖并得到了如圖5-215-21所示的光路圖所示的光路圖: :例例6 6(1)(1)比較比較A A和和B B兩個凸透鏡的光路可得到的結論是兩個凸透鏡的光路可得到的結論是: :凹凹凸程度相同時凸程度相同時, ,凸透鏡的焦距與凸透鏡的焦距與有關有關.(2)(2)比較比較A A和和C C兩

18、個凸透鏡的光路可得到的結論是兩個凸透鏡的光路可得到的結論是: : .(3)(3)本實驗用到的實驗方法是本實驗用到的實驗方法是 .解析(1)A和B兩個凸透鏡的材料是不同的,而凹凸程度是相同的,由圖可知:凸透鏡的焦距是不同的,由此得出凸透鏡的焦距和凸透鏡的材料有關.(2)A和C兩個凸透鏡的凹凸程度是不同的,而材料是相同的,由圖可知:凸透鏡的焦距是不同的,由此得出凸透鏡的焦距和凸透鏡的凹凸程度有關.(3)要得到凸透鏡焦距和材料的關系,就要控制凸透鏡的凹凸程度一定;要得到凸透鏡焦距和凹凸程度的關系,就要控制材料一定.這種探究方法就是控制變量法.答案答案(1)(1)材料材料(2)(2)材料相同時材料相同時, ,凸透鏡的焦距凸透鏡的焦距與凹凸程度有關與凹凸程度有關(3)(3)控制變量法控制變量法 實驗探究題實驗探究題 小明在學習了凸透鏡后小明在學習了凸透鏡后, ,想到了想到了這樣一個問題這樣一個問題: :凸透鏡具有會聚作用凸透鏡具有會聚作用, ,如果讓平行光通如果讓平行光通過材料、凹凸程度不同的凸透鏡過材料、凹凸程度不同的凸透鏡, ,它們對光線的會聚會它們對光線的會聚會有什么不同呢有什么不同呢? ?于是小明在實驗室用一束平行光分別經(jīng)于是小明在實驗室用一束平行光分別經(jīng)過由兩種材料做成的凸透鏡過由兩種材料做成的凸透鏡A A, ,B