華師大版科學(xué)八下光與視覺教案

華師大版科學(xué)八下《第二章光與視覺》教案同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容：透鏡及其綜合應(yīng)用二知識點分析：（一）透鏡1.透鏡對光線作用凹透毓曲透鉞中央比邊城薄中央比邊雄厚對光跳作用有曲個虛焦點行的個實焦點一.本周教學(xué)內(nèi)容：透鏡及其綜合應(yīng)用二知識點分析：（一）透鏡1.透鏡對光線作用凹透毓曲透鉞中央比邊城薄中央比邊雄厚對光跳作用有曲個虛焦點行的個實焦點選楔眼嬲老蛇眼鎰區(qū)別持2.凸透鏡成像規(guī)律物距像距像的性質(zhì)應(yīng)用變化規(guī)律U-Kw-f縮成極小的亮點粗測焦距物距變小.像距交大，像變大u>2f廣倒立.縮小實像盥相機原理u=2fr=2/"倒立.等大賣像縮小放大像分界點r>2/倒立、放大實像投影儀原理小二f不俎像實、虛像分界點物距變小像距變小像變小臼【廿1%u正立，放扎虛像放大鏡原理（二）眼睛和眼鏡眼睛實際上是一個可以改變透鏡焦距（厚度）的高檔照相，機如果把眼睛看成照相機，角膜和晶狀體的共同作用就相當(dāng)于鏡頭，視網(wǎng)膜便是底片（圖1）。

圖1 圖圖1 圖2眼睛看遠物時，進入人眼的光線可看成平行光，光線通過角膜和晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，這是正常眼睛的情況（圖2）；眼鏡：如果成像于視網(wǎng)膜前，便是近視眼，可戴近視眼鏡（凹透鏡）矯正（圖3），使成像在視網(wǎng)膜上；如果成像在視網(wǎng)膜后，便是遠視眼，可戴遠視眼鏡（凸透鏡）矯正（圖4）?？唇飼r，正常眼睛能調(diào)節(jié)晶狀體的焦距，使像成在視網(wǎng)膜上，老年人眼睛調(diào)節(jié)能力衰退，只能成像在視網(wǎng)膜后，俗稱老花眼，可戴老花眼鏡（凸透鏡）矯正（圖5）。4.眼鏡的度數(shù)@=1/f其中e表示焦度。f表示焦距度數(shù)=100祖凸透鏡（遠視鏡片）的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡（近視鏡片）的度數(shù)是負數(shù)鏡片標(biāo)有一250字樣，它是什么鏡片，焦度、焦距分別是多少？（三）顯微鏡和望遠鏡.開普勒望遠鏡：目鏡物鏡均為凸透鏡遠處射來光線（可視為平行光），經(jīng)過物鏡后，會聚在它的后焦點外離焦點很近的地方，成一倒立、縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點是重合的.所以物鏡的像作為圖7圖8.伽利略望遠鏡.物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡。為了能得到一個正立的像，物鏡仍用焦距較長的凸透鏡，目鏡要換用凹透鏡。這樣，遠處物體射來的光線，經(jīng)過物鏡后，在尚未會聚成像之前，遇到目鏡（凹透鏡），將使會聚光線發(fā)散，這些發(fā)散光線的反向延長線的交點，形成正立的虛像，以便觀察地面上遠處的物體，如圖7所示。（還有一種反射式望遠鏡利用凹面鏡做物鏡。優(yōu)點：由于口徑大，通過光的本領(lǐng)強，就有利于觀測宇宙遙遠深處暗弱的天體。）顯微鏡目鏡、物鏡均為凸透鏡為了能獲得微小物體或物體細部的放大的像，可用短焦距物鏡和長焦距目鏡來組成一個最簡單的顯微鏡模型。物鏡的作用是得到物體放大的實像。目鏡的作用是把物鏡所成的像作為物體，位于目鏡的焦點內(nèi)，以得到它的放大的虛像如圖8所示（顯微鏡和望遠鏡都是由兩個凸透鏡組成，你能發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別嗎?）【典型例題】一.觀察比較法透鏡對光的折射規(guī)律，凸透鏡成像規(guī)律是本單元的重點內(nèi)容，本單元檢測題大多數(shù)圍繞這些規(guī)律而展開，解答這些題必須認真分析題目所提供的條件，與對應(yīng)規(guī)律的前提條件相比較，從而利用規(guī)律分析推導(dǎo)結(jié)論。［例1］光學(xué)興趣小組的同學(xué)，在一次探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，不斷改變物距（u），并在調(diào)節(jié)得到清晰像時記錄像距（v），結(jié)果獲得了一組物距（u）和像距（v）的對應(yīng)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)描點畫出了如圖1所示的圖線。那么。根據(jù)你所知道的凸透鏡成像規(guī)律，結(jié)合對圖線的分析，可知該興趣小組的同學(xué)做此實驗時所用凸透鏡的焦距是—cm。圖1分析：當(dāng)物距（u）=像距（v）時，其物距（u）和像距（v）都等于2倍的焦距，由圖像可知2f=u=v=20cm,解之得焦距。f=10cm。答案：10［例2］一束光線射到一個鏡上，使光線方向發(fā)生了如圖2所示的改變，試在線框內(nèi)畫出所用的鏡（圖中光線上的雙箭頭和單箭頭分別表示入射光束與反射光束相對應(yīng)的邊緣光線）圖2分析：像這類“黑匣子”題一般按下面程序進行：a.根據(jù)光傳播方向發(fā)生改變程度確定是面鏡還是透鏡。若傳播主方向大致沒變，則是透鏡；若發(fā)生了較大改變則是面鏡。本題甲圖光線方向始終大致向前，則一定是透鏡，而乙圖光線反向射回則一定是面鏡。b.根據(jù)光束的會聚、發(fā)散、不變確定是凸透鏡還是凹透鏡，是凹鏡還是凸鏡、平面鏡。甲圖光束發(fā)散，則為凹透鏡；乙圖光束會聚，則是凹鏡。c.連接入射光線，出射光線，畫出所確定鏡子。解：如圖所示說明這類題目在確定了“黑匣”中該填什么鏡子時，不要急于填上鏡子。而是先將入射光線、出射光線延長相交.因交點一定在鏡子上，這樣就確定了“黑匣”中鏡子的準確位置，否則鏡子位置與光路就不能有機結(jié)合，成為一個完整的連續(xù)的光路圖。［例引下面四個圖畫出了光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中凸透鏡是（）A.aB.b和dC.cD.a、b、c、d都是凸透鏡分析：從圖示分析可知，光線通過a、b、d三個透鏡均發(fā)散，只有通過c透鏡會聚，故只有c是凸透鏡答案：C說明：我們不僅要熟記特殊光線經(jīng)透鏡折射的光路圖，還應(yīng)能辨別一般光線的變化情況。其標(biāo)志是：與入射光線相比較，折射光線靠攏主光軸，則光線被會聚；折射光線遠離主光軸則光線被發(fā)散。［例4］測繪人員繪制地圖時常常需要從飛機上拍攝地面的照片。若使用相機鏡頭的焦距是50厘米，則底片與鏡頭距離應(yīng)該在（）A.100毫米以外 B.50毫米以內(nèi)C.恰為50毫米D.略大于50毫米分析：本題不僅要考慮到凸透鏡成像規(guī)律；物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距，小于2倍焦距。而且要考慮到凸透鏡成像變化規(guī)律；物距變大，像距變小，若物距趨近無窮大，像距接近于焦距。故本題中底片向鏡頭距離略大于焦距即可。答案：D說明：在運用定理、規(guī)律解題時不僅要全面系統(tǒng)了解與之相關(guān)的定律、規(guī)律，還應(yīng)加以適當(dāng)分析推理。［例5］小明拿著一個直徑比較大的放大鏡伸直手臂觀看遠處的物體，可以看到物體的像，下面說法中正確的是（）A.射入眼中的光一定是由像發(fā)出的B.像一定是虛像C.像一定是倒立的D.像一定是放大的分析：本題一個干擾條件“放大鏡”極易將我們引入思維定勢：放大鏡成正立放大的虛像。其實只要認真審題，抓住本題“題眼”即“直徑比較大”、“觀看遠處物體”便可排除干擾，明確實質(zhì)：物距大于二倍焦距在眼睛的視網(wǎng)膜成像。所以一定成倒立的縮小實像。又因像直接成在眼睛的視網(wǎng)膜上，那么射入眼睛的光線是由物體直接發(fā)出的。答案：C說明：解題時我們絕對不能被“字眼”所迷惑，必須認真審題，抓住“題眼”。二.兩種解題技巧1.利用光的可逆性作圖光的可逆性適用于一切光路情況。與光的反射一樣，有時已知入射光線作折射光線或已知折射光線作入射光線，如果利用常規(guī)方法很難作出或非常繁瑣，我們也可以假設(shè)光線逆著原光路射出，利用光的可逆性得出結(jié)果。［例6］如圖3所示，把一個反射面向上的凹鏡放在容器內(nèi)，在凹鏡的焦點F處放一個點光源S。然后在容器內(nèi)注入水，使水面處于焦點F和凹鏡之間，要使光源S射到凹鏡的光線仍平行射入空氣中，則光源S的位置（）圖3A.保持不變B.適當(dāng)提高C.適當(dāng)降低 D.無法確定分析：如果順著光源射出的光的傳播方向去考慮，比較復(fù)雜，可從光路可逆角度去考慮。設(shè)想垂直水面的平行光射入水中，作出它們被凹鏡反射、再在水而發(fā)生折射的光路，如圖所示。從圖中可以看出它們交點Q在焦點F下方。故根據(jù)光的可逆性可知：應(yīng)把點光源放在Q點，才能達到目的。答案：C2.特殊光線輔助法在初中我們只能作出幾條特殊光線經(jīng)透鏡折射的準確光路圖，而一般光線則無法準確畫出。我們可作出一些特殊光線的光路圖，利用一般光線與特殊光線的聯(lián)系，輔助確定一般光線的光路情況。［例7］如圖4,F是凸透鏡的焦點，從主光軸上的a、b兩點發(fā)出兩條相互平行的光線射向凸透鏡，經(jīng)折射后在另一側(cè)的光路是（）圖4a的折射光線和主光軸相交，b的折射光和主光軸不相交a的折射光線和主光軸不相交，b的折射光和主光軸相交C.兩條折射光線都能和主光軸相交，b的交點離透鏡較遠D.兩條折射光線都不和主光軸相交分析：如圖本題靈活運用兩個規(guī)律便町清楚a、b的折射光線情況：一是平行光線被凸透鏡折射后會聚一點，二是從焦點發(fā)出光線平行于主光軸。我們先引入一條經(jīng)過焦點F且與a、b平行光線c，c折射后折射光線平行于主光軸，那么a、b的折射光線要與c的折射光線相交，a的折射光線靠攏主光軸，將與主光軸相交，b的折射光線遠離主光軸，無法與主光軸相交。答案：A說明：本題采用的是由特殊光線輔助確定一般光線法。若再引入一條經(jīng)過光心且與a、b平行的光線d，還可進一步確定a、b折射光線的準確位置。因為如圖所示c、d折射光線交點A點，則a、b的折射光線也必交于A點。［例8］作圖題1.圖為光線從空氣斜射到空氣與玻璃分界面時的光路圖，在圖5中畫出界面MM’和法線NN’的位置。

4.圖中入射光線AB經(jīng)過凸透鏡L后沿BC方向射出。用作圖法確定此凸透鏡的焦點位置，并用最小刻度為毫米的刻度尺測得此凸透鏡焦距。5.如圖所示，一條光線對著凸透鏡另一側(cè)的焦點射去，試確定