八年级上凸透镜成像教案

发布 2020-03-14 10:26:28 阅读 5198

初二物理科学**:;眼睛与视力矫正;

二)跨越障碍。

1. 透镜:利用光折射原理制成的光学器件。

根据透镜的外形,分为凸透镜和凹透镜。

凸透镜:**厚边缘薄的透镜。

凹透镜:**薄边缘厚的透镜。

思考:如果现有两个透镜,一个凸透镜一个凹透镜,你能通过什么方法来将它们区分开?

我们可以观察透镜的形状,**厚边缘薄的就是凸透镜,反之就是凹透镜。

透镜的主光轴:通过透镜的两个球面球心的直线。

透镜的光心:透镜的中心。

2. 凸透镜对光的作用:

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于主光轴上一点,这个点叫做焦点,用f来表示。(凸透镜对光线具有会聚作用,所以也叫做会聚透镜)

焦点到光心的距离叫做焦距,用f来表示。

凸透镜有两个焦点,左右各有一个。一个透镜只有一个固定的焦距。

由折射光路的可逆性可知,由焦点上发出的光线,经凸透镜折射后变成了平行于主光轴的光线。平行光源就是根据这个道理制成的。

1、透镜及对光线的作用。

总结出凸透镜成像的规律:

想一想,当u=2f时有什么特殊的应用?

为了便于实际凸透镜成像规律,我们根据成像规律,找出了两个特殊的点。

1)一倍焦距是凸透镜成像时,实像和虚像的分界点,一倍焦距以外是实像,一倍焦距以内是虚像。

2)二倍焦距是凸透镜成像时放大与缩小的分界点,二倍焦距以外是缩小的像,二倍焦距以内是放大的像。

结合成像规律,总结物距变化的情况:

1)当凸透镜成实像时,物距变大,像就变小,像距也变小。

2)当凸透镜成虚像时,物距变大,像就变大,像距也变大。

3)凸透镜成实像时,u=v,必定是等大的实像;u>v时,必定是缩小的实像;u例1、如图所示,请你填上合适的透镜。

点拨:凸透镜对光束有会聚作用,是指折射光线的方向比入射光线的方向“收拢”了。显然不是指经透镜折射的光线是否相交来判定。

究竟应填何种透镜,关键是对光线会聚和发散的理解。这主要看若没有透镜时,光应沿直线传播如图c 1,c2所示。但实际光线虽没有会聚在一起,但仍比原来靠近很多,表明光线是会聚了,所以应填上凸透镜。

例2、蜡烛放在凸透镜前,在另一侧光屏上得到清晰的烛焰像,若将蜡烛向凸透镜移动,要在光屏上得到清晰的像,光屏应当向___的方向移动,所得到的像比原来___些。

点拨:光屏上所成的像是实像。为了简单的理解,我们可以理解成物和像是“互斥”的。

即物距增大时,像距减小。物距减小时,像距增大。

答案:“远离透镜”和“大”。

例3、蜡烛放在凸透镜的1.3倍焦距的地方,当它向离镜2.5倍焦距的地方移动的过程中,它的像[ ]

a. 先放大后缩小 b. 先缩小后放大。

c. 逐渐变大 d. 逐渐变小。

点拨:根据凸透镜的成像规律。当物体在凸透镜前不同的位置时,它所成的像的性质就不同,有两个转变点。

一是焦点。物体在焦点以内成虚像,在焦点以外成实像。焦点是成实像还是成虚像的分界点。

二是二倍焦距处。物体在二倍焦距以内成放大的像,在二倍焦距以外成缩小的像,二倍焦距是成放大还是缩小像的分界点。因此,选出答案a。

又根据物体成实像时,物距减小,像距将变大,像也变大的道理,选出答案d。

例4、一个物体到凸透镜的距离是30cm时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜的主轴移到距凸透镜45cm处,则成像的情况是 [

a. 放大的实像 b. 缩小的实像。

c. 等大的实像 d. 上述三种情况都有可能。

点拨:凸透镜所成像的性质与物距有关,由第一次成倒立、放大的实像可知f<u<2f,即f<30cm<2f,由此可判断焦距的范围是15cm<f<30cm。当物距为45cm时,物距肯定大于焦距,但由于焦距f在15cm和30cm之间变化,所以三种情况就都有可能。

答案:d4. 凹透镜对光的作用:(只需大体了解对光线具有发散作用就可以了,了解特殊光线)

平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,变得发散,发散光线的反向沿长线会聚于主光轴上的一点,这个点叫做凹透镜的焦点。同样道理,射向凹透镜对面焦点的光线,经凹透镜折射后,变成了平行于主光轴的光线。

5. 眼睛的构造和视物原理。

人眼的主要构造是瞳孔,角膜晶状体,玻璃体视网膜。晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外,在视网膜上就会得到一个倒立缩小的实像。

通过视神经再将这种信号传给大脑,人就看到了物体。

正常人的眼睛自我调节的本领非常强,可以使远近物体的像都能成在视网膜上,所以人能看清远近不同的物体。

6. 近视眼及其矫正。

有的人看远处物体相当吃力,他们要把物体放在离眼睛较近的位置才能看清楚,这种现象在青少年中常见,称其为近视眼。当其看远处的物体时,由于晶状体对光线会聚能力增强,晶状体的焦距太短,再加上眼睛肌肉对晶状体焦距的调节功能不起作用,所以像便成在视网膜的前面,因而视网膜上不能出现清晰的像,人就看不到清晰的物体了。

同学们思考一下,近视眼是由于晶状体对光线会聚能力过强造成的,那么应该如何矫正视力呢?

为了矫正近视眼,我们要给近视眼患者配凹透镜,使光线在进入其眼睛之前先发散一些,再经过晶状体较强的会聚之后方可将像成在视网膜上。

7. 远视眼及其矫正。

有的人看近处的物体相当吃力,他们要把物体放在离眼睛较远的位置才能看清楚,这种现象在老年人中常见,称其为老花眼。当然在青少年中也有这种情况,称其为远视眼。当其看近处的物体时,晶状体的焦距较长,其对光线的会聚能力较差,物体的像成在视网膜之后,当然此时在视网膜上成的像就是不清晰的像。

由此看来,远视眼主要是因为晶状体的焦距太长,会聚能力太差所致。

所以我们要通过凸透镜来矫正。也就是通过对光的两次折射,使清晰的像能成在视网膜上。

例5、请你判定一下下列眼睛的视力是否正常,如果不正常,请说出此时眼睛出现了什么问题,以及如何矫正视力。

甲乙。点拨:检查视力是否正常看物体形成的像是否在视网膜上就可以了。如果在前方就是近视眼,需要戴凹透镜。如果在后方那么就是老花眼(远视眼)此时需要戴凸透镜。

8. 一些神奇的眼睛。

1)放大镜。

放大镜就是一个焦距较短的凸透镜。从它成像的情况来看,是一个正立放大的像,显然这是当物距小于焦距时,凸透镜能成正立放大的虚像。如果我们想要看到更大的物体的像,则要使放大镜离物体远一些,还得在焦距之内,这时我们将看到物体所成的像更大,像离我们也更远了,这也应用了凸透镜成虚像的动态规律,也就是当凸透镜成虚像时,物距变大,像也变大,像距也变大了。

2)显微镜。

显微镜是由目镜和物镜组成的,它们都是凸透镜,它可以把人们用肉眼看不到的物体进行放大。通常情况下可以放大10到1000倍,我们常用的是放大100倍到600倍的显微镜。

3)望远镜。

望远镜能使很远的物体成像在眼前,将很远的物体拉近。

4)照相机和投影仪。

照相机是利用凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时,成倒立、缩小的像这一原理制作的。照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶卷相当于光屏。选定被拍摄的景物后,调节镜头到胶片的距离,胶片上有对光敏感的物质,**后发生化学反应,经过显影处理就成为底片。

为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像,调节镜头到胶片的距离,拍摄近的景物时,镜头往前伸,离胶片远一些;拍摄远的景物,镜头往后缩,离胶片近一些。(需要将照相机和人的眼睛相比较)

常见的投影仪都是“书写投影仪”,使用和调整都很简单、方便,能在不遮光的室内使用。图像一般很清晰,分辨率高、边缘清楚。投影仪的箱体中有碘钨灯光源,灯泡后边有凹面反光镜,灯泡前有聚光凸透镜。

箱体最上部是用两块有机玻璃的罗纹镜制成的聚光透镜,并放有平板玻璃,以便保护投影仪。

例6、晓晨同学在校门前给全班同学照集体相,发现两边的两个同学照不上,请帮助他解决这个问题。

点拨:若使两个同学的像再进入底片内,全班同学的像就要缩小了。

根据凸透镜成像时,物距增大,像距减小,像也减小的规律进行调节。只要晓晨向后退一些增大物距,同时缩短镜头与胶片的距离来减小像距,就可以把全班同学都照进去了。

三)本节小结。

本节知识比较重要,而对于刚接触的同学来说不是很好学。尤其是凸透镜成像的规律识记,凸透镜的具体应用。以及物距、像距变化之类的题目更不便于理解。

同学们在学习的过程中要善于发现规律,找到学习的窍门。才能便于成绩的提高。

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