八年級(jí)上冊(cè)尖子生學(xué)案：第5章《透鏡及其應(yīng)用》第1節(jié)透鏡

1、尖子生學(xué)案尖子生學(xué)案人教版物理人教版物理 八年級(jí)上冊(cè)八年級(jí)上冊(cè) 第五章第五章 透鏡及其應(yīng)用透鏡及其應(yīng)用第第1節(jié)節(jié) 透透 鏡鏡關(guān)于光學(xué)關(guān)于光學(xué)“黑匣子黑匣子”問(wèn)題的解題方法問(wèn)題的解題方法( (規(guī)律方法規(guī)律方法) ) 光學(xué)光學(xué)“黑匣子黑匣子”問(wèn)題的特征是問(wèn)題的特征是“黑匣子黑匣子”內(nèi)有一內(nèi)有一未知的光學(xué)器件未知的光學(xué)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(lái)判斷內(nèi)部具體是什么光學(xué)器光線與出射光線的特征來(lái)判斷內(nèi)部具體是什么光學(xué)器件件. .根據(jù)光路判定所用的光學(xué)器件的方法是根據(jù)光路判定所用的光學(xué)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(huì)聚還是發(fā)散判定是會(huì)聚還是發(fā)散 判定判定所用的光學(xué)器件所用的光學(xué)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(huà)出合適的光學(xué)元件在方框內(nèi)畫(huà)出合適的光學(xué)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(guò)焦點(diǎn).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(xué)用激表示小欣同學(xué)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(yīng)是透鏡應(yīng)是透鏡透鏡, ,乙透鏡應(yīng)是乙透鏡應(yīng)是透鏡透鏡. .( (兩兩空填空填“凹凹”或或“凸凸”)”)凹凹提示:通過(guò)甲透鏡后的光線比入射光線遠(yuǎn)離主光軸,所以甲對(duì)光線有發(fā)散作用,因此甲是凹透鏡;通過(guò)乙透鏡后的光線比入射光線向主光軸靠攏,所以乙對(duì)光線有會(huì)聚作用,因此乙是凸透鏡.凸凸不理解不理解“會(huì)聚作用會(huì)聚作用”與與“發(fā)散作用發(fā)散作用”( (易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)) ) 會(huì)聚作用或發(fā)散作用是相對(duì)于入射光線會(huì)聚

4、作用或發(fā)散作用是相對(duì)于入射光線而言的而言的, ,如果折射光線相對(duì)于入射光線的前如果折射光線相對(duì)于入射光線的前進(jìn)方向向主光軸靠攏進(jìn)方向向主光軸靠攏, ,這就是會(huì)聚作用這就是會(huì)聚作用, ,如果如果折射光線相對(duì)于入射光線的前進(jìn)方向離開(kāi)主折射光線相對(duì)于入射光線的前進(jìn)方向離開(kāi)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(huà)出了光線經(jīng)過(guò)透鏡前后的方向畫(huà)出了光線經(jīng)過(guò)透鏡前后的方向, ,則虛線處的透鏡應(yīng)是則虛線處的透鏡應(yīng)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(rèn)為通過(guò)透鏡后的光線是會(huì)聚的解析認(rèn)為通過(guò)透鏡后的光線是會(huì)聚的, ,這個(gè)透鏡這個(gè)透鏡就一定是凸透鏡就一定是凸透鏡, ,這種想法是錯(cuò)誤的這種想法是錯(cuò)誤的. .如果射向凹透鏡如果射向凹透鏡的光線是會(huì)聚的的光線是會(huì)聚的, ,經(jīng)過(guò)凹透鏡后經(jīng)過(guò)凹透鏡后, ,看起來(lái)光線仍然是會(huì)看起來(lái)光線仍然是會(huì)聚的聚的, ,但是實(shí)際上這些會(huì)聚的光線相對(duì)于原來(lái)的入射但是實(shí)際上這些會(huì)聚的光線相對(duì)于原來(lái)的入射光線變得發(fā)散了光線變得發(fā)散了. .凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用, ,是指從透是指從透鏡射出的光線相對(duì)于入射光線鏡射出的光線相對(duì)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(guān)于凸透鏡關(guān)于凸透鏡, ,下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是 ( () ) A.A.凸透鏡只對(duì)平行光線有會(huì)聚作用凸透鏡只對(duì)平行光線有會(huì)聚作用B.B.凸透鏡焦距越短對(duì)光線的偏折作用越強(qiáng)凸透鏡焦距越短對(duì)光線的偏折作用越強(qiáng)C.C.光線通過(guò)凸透鏡后光線通過(guò)凸透鏡后, ,折射光線會(huì)聚于一點(diǎn)折射光線會(huì)聚于一點(diǎn), ,這一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)這一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)D.D.凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用, ,所以通過(guò)凸透鏡所以通過(guò)凸透鏡的光線一定相交于一點(diǎn)的光線一定相交于一點(diǎn)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(yáng)光垂直照射試管陽(yáng)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(duì)這部分對(duì)相當(dāng)于相當(dāng)于; ;陽(yáng)光透過(guò)充滿水的部分陽(yáng)光透過(guò)充滿水的部分, ,會(huì)在白紙上形會(huì)在白紙上形成一條亮線成一條亮線, ,這部分相當(dāng)于這部分相當(dāng)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?yàn)闅馀萏幍乃畠蛇吀?中間低,相當(dāng)于凹透鏡；其他部分相當(dāng)于凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，會(huì)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(xué)利用太陽(yáng)光測(cè)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(duì)陽(yáng)光,但沒(méi)有仔細(xì)調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離,在紙片上的光斑并不是最小時(shí),就測(cè)出了光斑到凸透鏡中心的距離L,那么,凸透鏡的實(shí)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(lái)的光線會(huì)聚到焦點(diǎn)上凸透鏡能把平行射來(lái)的光線會(huì)聚到焦點(diǎn)上, ,焦點(diǎn)到透鏡光心的距離為焦距焦點(diǎn)到透鏡光心的距離為焦距. .光會(huì)聚到焦點(diǎn)上時(shí)光會(huì)聚到焦點(diǎn)上時(shí), ,光斑光斑最小、最亮最小、最亮. .紙片在焦點(diǎn)以內(nèi)紙片在焦點(diǎn)以內(nèi), ,光線未會(huì)聚到焦點(diǎn)上光線未會(huì)聚到焦點(diǎn)上, ,光光斑較大斑較大; ;紙片在焦點(diǎn)以外紙片在焦點(diǎn)以外, ,

9、光線會(huì)聚到焦點(diǎn)又發(fā)散光線會(huì)聚到焦點(diǎn)又發(fā)散, ,光斑光斑也較大也較大. .因此光斑較大時(shí)因此光斑較大時(shí), ,光斑可能在焦點(diǎn)內(nèi)光斑可能在焦點(diǎn)內(nèi), ,也可能在也可能在焦點(diǎn)外焦點(diǎn)外. .故正確答案為故正確答案為D D. .例例2 2D D 實(shí)際應(yīng)用題實(shí)際應(yīng)用題 小明通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的小明通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的肉攤、水果攤都會(huì)在經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所四周吊水袋驅(qū)趕蒼蠅肉攤、水果攤都會(huì)在經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所四周吊水袋驅(qū)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(lái)里面裝的就是普普通通的自來(lái)水水, ,白天在陽(yáng)光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅白天在陽(yáng)光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅, ,你認(rèn)為

10、你認(rèn)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(dāng)于凸透鏡透明水袋相當(dāng)于凸透鏡, ,對(duì)光線有會(huì)聚作用對(duì)光線有會(huì)聚作用, ,對(duì)周圍對(duì)周圍的光強(qiáng)、溫度產(chǎn)生了改變的光強(qiáng)、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(yuǎn)之是讓蒼蠅敬而遠(yuǎn)之B.B.透明水袋相當(dāng)于凸透鏡透明水袋相當(dāng)于凸透鏡, ,蒼蠅通過(guò)水袋看到周圍的景蒼蠅通過(guò)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(dāng)于凹透鏡透明水袋相當(dāng)于凹透鏡, ,將光線會(huì)聚成一個(gè)個(gè)小亮點(diǎn)將光線會(huì)聚成一個(gè)個(gè)小亮點(diǎn), ,在地面移動(dòng)嚇跑蒼蠅在地面移動(dòng)嚇跑蒼蠅D.D.透明水

11、袋相當(dāng)于平面鏡透明水袋相當(dāng)于平面鏡, ,落在上面的蒼蠅會(huì)看到自己落在上面的蒼蠅會(huì)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(qū)蠅的原理是利用蒼蠅復(fù)眼解析吊水袋驅(qū)蠅的原理是利用蒼蠅復(fù)眼不喜歡強(qiáng)光刺激的特性不喜歡強(qiáng)光刺激的特性, ,吊著的水袋相當(dāng)于凸吊著的水袋相當(dāng)于凸透鏡透鏡, ,太陽(yáng)光通過(guò)搖晃的水袋產(chǎn)生晃動(dòng)的強(qiáng)光太陽(yáng)光通過(guò)搖晃的水袋產(chǎn)生晃動(dòng)的強(qiáng)光, ,造成對(duì)蒼蠅復(fù)眼的傷害造成對(duì)蒼蠅復(fù)眼的傷害, ,從而達(dá)到驅(qū)趕蒼蠅的從而達(dá)到驅(qū)趕蒼蠅的目的目的. .故正確答案為故正確答案為A.A. 實(shí)際應(yīng)用題實(shí)際應(yīng)用題 小明通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的小明通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的肉攤、水果攤都會(huì)在經(jīng)營(yíng)場(chǎng)

12、所四周吊水袋驅(qū)趕蒼蠅肉攤、水果攤都會(huì)在經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所四周吊水袋驅(qū)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(lái)里面裝的就是普普通通的自來(lái)水水, ,白天在陽(yáng)光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅白天在陽(yáng)光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅, ,你認(rèn)為你認(rèn)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(dāng)于凸透鏡透明水袋相當(dāng)于凸透鏡, ,對(duì)光線有會(huì)聚作用對(duì)光線有會(huì)聚作用, ,對(duì)周圍對(duì)周圍的光強(qiáng)、溫度產(chǎn)生了改變的光強(qiáng)、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(yuǎn)之是讓蒼蠅敬而遠(yuǎn)之B.B.透明水袋相當(dāng)于凸透鏡透明水袋相當(dāng)于凸透

13、鏡, ,蒼蠅通過(guò)水袋看到周圍的景蒼蠅通過(guò)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(dāng)于凹透鏡透明水袋相當(dāng)于凹透鏡, ,將光線會(huì)聚成一個(gè)個(gè)小亮點(diǎn)將光線會(huì)聚成一個(gè)個(gè)小亮點(diǎn), ,在地面移動(dòng)嚇跑蒼蠅在地面移動(dòng)嚇跑蒼蠅D.D.透明水袋相當(dāng)于平面鏡透明水袋相當(dāng)于平面鏡, ,落在上面的蒼蠅會(huì)看到自己落在上面的蒼蠅會(huì)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(guān)于凸透鏡和凹透鏡的說(shuō)下列關(guān)于凸透鏡和凹透鏡的說(shuō)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(duì)光的會(huì)聚作用就越小其對(duì)光的會(huì)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(duì)光的發(fā)散作用就越小其對(duì)光的發(fā)散作用就越小C.C.光無(wú)論沿什么方向射向凹透鏡的光心后光無(wú)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(wú)論沿什么方向射向凸透鏡后光無(wú)論沿什么方向射向凸透鏡后, ,都能會(huì)聚在凸透鏡都能會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)上另一側(cè)的焦點(diǎn)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(duì)光的折射能力越大對(duì)光的折射能力越大, ,故故A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;凹透鏡的焦距越小凹透鏡的焦距越小, ,其對(duì)光的發(fā)散作用就越大其對(duì)光的發(fā)散作用就越大, ,故故B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;光心的特點(diǎn)是通過(guò)光

15、心的光線方向不發(fā)生改變光心的特點(diǎn)是通過(guò)光心的光線方向不發(fā)生改變, ,光無(wú)論沿什么方向射向凹透鏡的光心后光無(wú)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(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)上都能會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)上, ,故故D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .故正確故正確答案為答案為C C. .C C 開(kāi)放題開(kāi)放題 請(qǐng)?jiān)趫D請(qǐng)?jiān)趫D5-195-19中分別畫(huà)出中分別畫(huà)出3 3種不同的光學(xué)元種不同的光學(xué)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(duì)于凸透鏡解析對(duì)于凸

16、透鏡, ,入射光線過(guò)焦點(diǎn)入射光線過(guò)焦點(diǎn), ,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(duì)于凹透鏡對(duì)于凹透鏡, ,入射光線的延長(zhǎng)入射光線的延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)虛焦點(diǎn)線過(guò)另一側(cè)虛焦點(diǎn), ,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(shí)驗(yàn)探究題實(shí)驗(yàn)探究題 小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后, ,想到了想到了這樣一個(gè)問(wèn)題這樣一個(gè)問(wèn)題: :凸透鏡具有會(huì)聚作用凸透鏡具有會(huì)聚作用, ,如果讓平行光通如果讓平行光通過(guò)材料、凹凸程度不同的凸

17、透鏡過(guò)材料、凹凸程度不同的凸透鏡, ,它們對(duì)光線的會(huì)聚會(huì)它們對(duì)光線的會(huì)聚會(huì)有什么不同呢有什么不同呢? ?于是小明在實(shí)驗(yàn)室用一束平行光分別經(jīng)于是小明在實(shí)驗(yàn)室用一束平行光分別經(jīng)過(guò)由兩種材料做成的凸透鏡過(guò)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(gè)凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是兩個(gè)凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是: :凹凹凸程度相同時(shí)凸程度相同時(shí), ,凸透鏡的焦距與凸透鏡的焦距與有關(guān)有關(guān).(2)(2)比較比較A A和和C C兩

18、個(gè)凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是兩個(gè)凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是: : .(3)(3)本實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是本實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是 .解析(1)A和B兩個(gè)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(guān).(2)A和C兩個(gè)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(guān).(3)要得到凸透鏡焦距和材料的關(guān)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(guān)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(shí)材料相同時(shí), ,凸透鏡的焦距凸透鏡的焦距與凹凸程度有關(guān)與凹凸程度有關(guān)(3)(3)控制變量法控制變量法 實(shí)驗(yàn)探究題實(shí)驗(yàn)探究題 小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后, ,想到了想到了這樣一個(gè)問(wèn)題這樣一個(gè)問(wèn)題: :凸透鏡具有會(huì)聚作用凸透鏡具有會(huì)聚作用, ,如果讓平行光通如果讓平行光通過(guò)材料、凹凸程度不同的凸透鏡過(guò)材料、凹凸程度不同的凸透鏡, ,它們對(duì)光線的會(huì)聚會(huì)它們對(duì)光線的會(huì)聚會(huì)有什么不同呢有什么不同呢? ?于是小明在實(shí)驗(yàn)室用一束平行光分別經(jīng)于是小明在實(shí)驗(yàn)室用一束平行光分別經(jīng)過(guò)由兩種材料做成的凸透鏡過(guò)由兩種材料做成的凸透鏡A A, ,B