尖子生學(xué)案人教版物理 八年級上冊,第五章 透鏡及其應(yīng)用,第1節(jié) 透 鏡,關(guān)于光學(xué)“黑匣子”問題的解題方法(規(guī)律方法),光學(xué)“黑匣子”問題的特征是“黑匣子”內(nèi)有一未知的光學(xué)器件,已知入射光線和出射光線,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(xué)器件.根據(jù)光路判定所用的光學(xué)器件的方法是:連接成光路圖 判定是反射還是折射 判定是會聚還是發(fā)散 判定所用的光學(xué)器件.,(自貢中考)要使光線發(fā)生如圖5-14所示的偏折,在方框內(nèi)畫出合適的光學(xué)元件(保留作圖痕跡),一種利用光的反射,一種利用光的折射.,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1,答案如圖5-15所示.,1. (2015懷化中考)如圖所示,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,由圖可知甲透鏡應(yīng)是透鏡,乙透鏡應(yīng)是透鏡.(兩空填“凹”或“凸”),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,不理解“會聚作用”與“發(fā)散作用” (易錯點),會聚作用或發(fā)散作用是相對于入射光線而言的,如果折射光線相對于入射光線的前進方向向主光軸靠攏,這就是會聚作用,如果折射光線相對于入射光線的前進方向離開主光軸,這就是發(fā)散作用.,例2,如圖5-16所示,畫出了光線經(jīng)過透鏡前后的方向,則虛線處的透鏡應(yīng)是 () A.凸透鏡 B.凸透鏡和凹透鏡都可以 C.凹透鏡 D.凸透鏡和凹透鏡都不可以,C,解析認為通過透鏡后的光線是會聚的,這個透鏡就一定是凸透鏡,這種想法是錯誤的.如果射向凹透鏡的光線是會聚的,經(jīng)過凹透鏡后,看起來光線仍然是會聚的,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.凹透鏡對光線的發(fā)散作用,是指從透鏡射出的光線相對于入射光線“發(fā)散”了.故正確答案為C.,2.關(guān)于凸透鏡,下列說法中正確的是 () A.凸透鏡只對平行光線有會聚作用 B.凸透鏡焦距越短對光線的偏折作用越強 C.光線通過凸透鏡后,折射光線會聚于一點,這一點是凸透鏡的焦點 D.凸透鏡對光線有會聚作用,所以通過凸透鏡的光線一定相交于一點,B,圖文信息題盛有清水的封閉試管水平放置,內(nèi)有一較大的空氣泡,如圖5-17所示,陽光垂直照射試管,在空氣泡下方的白紙上出現(xiàn)一橢圓形的“陰影”,這部分對相當于;陽光透過充滿水的部分,會在白紙上形成一條亮線,這部分相當于.(以上兩空填“凸透鏡”或“凹透鏡”),凹透鏡,例1,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,推理判斷題小星同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距,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(diào)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L B.一定大于L C.可能等于L D.可能小于L,也可能大于L,解析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.光會聚到焦點上時,光斑最小、最亮.紙片在焦點以內(nèi),光線未會聚到焦點上,光斑較大;紙片在焦點以外,光線會聚到焦點又發(fā)散,光斑也較大.因此光斑較大時,光斑可能在焦點內(nèi),也可能在焦點外.故正確答案為D.,例2,D,實際應(yīng)用題小明通過觀察發(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(qū)趕蒼蠅.店家在欄桿上掛滿了水袋,里面裝的就是普普通通的自來水,白天在陽光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅,你認為以下分析正確的是 () A.透明水袋相當于凸透鏡,對光線有會聚作用,對周圍的光強、溫度產(chǎn)生了改變,刺激了蒼蠅的敏感器官,于是讓蒼蠅敬而遠之 B.透明水袋相當于凸透鏡,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 C.透明水袋相當于凹透鏡,將光線會聚成一個個小亮點,在地面移動嚇跑蒼蠅 D.透明水袋相當于平面鏡,落在上面的蒼蠅會看到自己放大的像而被嚇跑,例3,解析吊水袋驅(qū)蠅的原理是利用蒼蠅復(fù)眼不喜歡強光刺激的特性,吊著的水袋相當于凸透鏡,太陽光通過搖晃的水袋產(chǎn)生晃動的強光,造成對蒼蠅復(fù)眼的傷害,從而達到驅(qū)趕蒼蠅的目的.故正確答案為A.,實際應(yīng)用題小明通過觀察發(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(qū)趕蒼蠅.店家在欄桿上掛滿了水袋,里面裝的就是普普通通的自來水,白天在陽光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅,你認為以下分析正確的是 () A.透明水袋相當于凸透鏡,對光線有會聚作用,對周圍的光強、溫度產(chǎn)生了改變,刺激了蒼蠅的敏感器官,于是讓蒼蠅敬而遠之 B.透明水袋相當于凸透鏡,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 C.透明水袋相當于凹透鏡,將光線會聚成一個個小亮點,在地面移動嚇跑蒼蠅 D.透明水袋相當于平面鏡,落在上面的蒼蠅會看到自己放大的像而被嚇跑,例3,A,概念辨析題下列關(guān)于凸透鏡和凹透鏡的說法正確的是 () A.凸透鏡的焦距越小,其對光的會聚作用就越小 B.凹透鏡的焦距越小,其對光的發(fā)散作用就越小 C.光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后,其傳播方向都不發(fā)生改變 D.光無論沿什么方向射向凸透鏡后,都能會聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點上,例4,解析凸透鏡的焦距越小,對光的折射能力越大,故A錯誤;凹透鏡的焦距越小,其對光的發(fā)散作用就越大,故B錯誤;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,其傳播方向都不發(fā)生改變,故C正確;平行于主光軸的光線射向凸透鏡后,都能會聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點上,故D錯誤.故正確答案為C.,C,開放題請在圖5-19中分別畫出3種不同的光學(xué)元件,使光的方向發(fā)生改變.,例5,解析對于凸透鏡,入射光線過焦點,則折射光線與主光軸平行射出;對于凹透鏡,入射光線的延長線過另一側(cè)虛焦點,則折射光線與主光軸平行射出;平面鏡也可以改變光路,使光的傳播方向發(fā)生改變.,答案如圖5-20所示.,實驗探究題小明在學(xué)習了凸透鏡后,想到了這樣一個問題:凸透鏡具有會聚作用,如果讓平行光通過材料、凹凸程度不同的凸透鏡,它們對光線的會聚會有什么不同呢?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A,B,C(其中A,C為同種材料)并得到了如圖5-21所示的光路圖:,例6,(1)比較A和B兩個凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是:凹凸程度相同時,凸透鏡的焦距與有關(guān). (2)比較A和C兩個凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是: . (3)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(guān).(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(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(1)材料(2)材料相同時,凸透鏡的焦距與凹凸程度有關(guān)(3)控制變量法,實驗探究題小明在學(xué)習了凸透鏡后,想到了這樣一個問題:凸透鏡具有會聚作用,如果讓平行光通過材料、凹凸程度不同的凸透鏡,它們對光線的會聚會有什么不同呢?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A,B,C(其中A,C為同種材料)并得到了如圖5-21所示的光路圖:,例6,(1)比較A和B兩個凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是:凹凸程度相同時,凸透鏡的焦距與有關(guān). (2)比較A和C兩個凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是: . (3)本實驗用到的實驗方法是 .,材料,材料相同時,凸透鏡的焦距與凹凸程度有關(guān),控制變量法,