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第四章 光的折射 透镜 一、光的折射【学习目标】（1）了解光的折射现象（2）通过实验探究并了解光的偏折规律（3）能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象【学习重点】知道光的折射规律【学习难点】光的折射规律、解释简单的折射现象【课前预习】1 叫光的折射现象。2 叫入射角， 叫反射角，_叫折射角。3光垂直于分界面入射时，入射角为 ，反射角为 ，折射角为 4当光线从空气中斜射入水中时，折射角 入射角。5当光线从水中斜射入空气中时，折射角 入射角。【课堂导学】1、组内助学2、小组展示3、精讲点拨活动1探究光的折射现象：观察光斑位置的变化情况，显示并画出折射光路。1光介质：能够传播光的物质。如： 2光的折射：光从一种介质 入另一种介质时，传播方向会发生 。 3折射角： 与 的夹角总结【活动2】 探究光的折射规律1识图填入：是_；是_； 是_光线；是_光线； 是_光线； 是_角； 是_ 角；是_角；_； _。猜想（1）三线是否共面？: （2）两线是否两侧？: （3）两角关系怎样？: 当光由空气斜射入水时 当光由水斜射入空气时实验序号入射角折射角123实验序号入射角折射角123 实验结论： 从以上实验现象中，归纳光的折射规律:（注意与光的反射规律对比）光的反射规律光的折射规律反射光线、入射光线、法线在同一平面内反射光线、入射光线分居法线两侧反射角等于入射角 ，折射光线 法线，折射角 入射角； ，折射光线 法线，折射角 入射角；入射角增大，折射角 。特例：当光线垂直入射时，传播方向 （四线合一），折射角入射角反射角 【精讲点拨】生活中光的折射现象1潭清疑水浅-视深度比实际深度 ； 2潜水员看树-视高度比实际高度 ； 作图：（光从 斜射入 中） 作图：（光从 斜射入 中）空气水空气水无论从空气中看水中的物体，还是从水中看岸上的物体，看到的都是由于 形成的变高的虚像。总结3筷子偏折、硬币上升、潭清疑水浅 有经验的渔民叉鱼时，鱼叉对着 看到的鱼的 （上方/下方）、鱼缸中的鱼变大（画图表示）你还能写出一些光的折射现象吗？4玻璃砖-对光线有 作用，作图：5光从一种物质斜射入另一种透明物质时，它的传播方向会改变，这种现象叫做光的折射。如图所示，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则由图回答：入射光线为 ，折射光线为 ，_是界面，界面的_边是玻璃，反射角为_ _度，折射角为_ _度。6如图所示，光线从空气射入某种液体中，入射角为45，折射角为30，光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来，最后光线又回到空气中的折射角是（ ）A30 B45 C55 D60【活动3】活动二中，若一束光线沿着CO射向O点，猜一猜，折射光线将沿着什么方向从水面射出？说明什么？【活动4】阅读：生活物理社会:太阳奇观体会大自然的美妙和神奇。讨论：海市蜃楼是怎么回事？用什么理论解释？【课堂检测】1光从空气斜射向水面发生折射时，图中所示的光路图中正确的是（ ）2如图，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑。向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将（ ）A. 向左移动后静止 B. 向右移动后静止C. 先向左移动后向右移动 D. 仍在原来位置3当光从一种介质射向另一种介质时，下列说法中正确的是（ ）A一定会发生折射现象 B发生折射时，折射角一定小于入射角C反射和折射不会同时发生 D只要进入另一种介质，光速就会改变4下列光学现象中，属于光的折射现象的是（ ）A在电影院里能看到银幕上的画面 B用久的黑板会发生反光现象C平静的湖面上有岸上树木的倒影 D装满水的脸盆，底看上去比原来的浅了5当一束光线垂直射向某透明介质表面时（ ）A入射角为0，反射角为0，折射光线垂直于入射光线 B入射角为0，反射角为0，光的传播方向不改变 C入射角为90，反射角为90，折射光线垂直于入射光线 D. 入射角为90，反射角为90，折射光线传播方向不改变6一束光由空气斜射入水中，入射角逐渐增大，则折射角（ ）A逐渐减小 B不变 C逐渐增大，但总小于入射角 D. 逐渐增大，可能大于入射角7下列事实或现象中属于光折射的现象的是（ ）A人在湖边看到对岸的树木在水中的倒影 B人在河边看到水底的石头 C司机从后视镜看到汽车后面的景物 D小孔成像【课后固学】一、基础题（A）1如图表示一束光线从空气射向玻璃在界面上发生了 反射和折射的情况。试从图中判断A、B、C三束光线中，入射光线是_，反射光线是 _ ，折射光线是_。2一束光线跟水平面成45角从空气斜射至水面时,发生了反射和折射.则反射光线和折射光线之间夹角是( ) A. 等于90 B. 小于90 C. 大于90 D. 无法确定3在一个井底正中央P点趴着一只青蛙，天降大雨时井全部灌满水，在b图中，利用光路图确定青蛙视野大致范围，并用阴影线表示出来。4（1）画出入射光线射入玻璃砖的光路图： （2）一支吸管竖直插入水中时，水中的部分吸管看起来如何偏折？（3）一支吸管斜着插入水中时，水中的部分吸管看起来如何偏折？二、能力题（B）1（2020福州）小华让激光笔发出的激光束通过不均匀的蜂蜜水，会看到如图3所示现象，这是由于发生了 ( )A光的直线传播 B光的反射 C光的折射 D光的色散2.（2020泰州）指针在阳光下形成影子透过放大镜形成的像烛焰通过小孔成的像花瓶在平面镜中的像如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是 ( ) A B C D3.（2020自贡）光线从空气斜射到一块玻璃表面时，下图中可以较全面、正确反映光传播路径的是（）4.(2020梅州)某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图5所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则( )AP点在S点的下方，Q点在S点的上方 BP点在S点的上方，Q点在S点的下方CP点在S点的上方，Q点在S点的上方 DP点在S点的下方，Q点在S点的下方6. （2020德州）一束光AO从空气斜射入水中发生折射，请在右图4中画出折射光线OB的大致位置。 二、透 镜【学习目标】（1）知道什么是凸透镜和凹透镜；（2）知道透镜的主轴、光心、焦点、焦距；（3）知道凸透镜和凹透镜对光线的作用。【学习重点】透镜的主轴、光心、焦点、焦距；凸透镜和凹透镜对光线的作用。【学习难点】理解凸透镜和凹透镜对光线的作用。【课前预习】1. 透镜通常可以分为_ 和 _ 。2. _ 叫凸透镜。3. _ 叫凹透镜。4. 生活中常见的眼镜的镜片就是透镜。请你辨别：患有近视眼的学生配戴的近视眼镜的镜片是_透镜；而患有老花眼的老年人配戴老花镜片是_透镜。5. 凸透镜对光线有 _ 作用，所以凸透镜又称为 _ 透镜。6. 凹透镜对光线有 _ 作用，所以凹透镜又称为 _ 透镜。【课堂导学】【活动1】认识透镜观察课本的图4-11，图中列出的6种透镜在结构上有什么不同？按结构分类。1凸透镜，特点是 2凹透镜，特点是 总结【活动2】辨别凸透镜和凹透镜1分别通过凸透镜和凹透镜近看书上的字： 现象：通过凸透镜，看到的字是: ；通过凹透镜，看到的字是: 。 2分别让平行光通过凸透镜和凹透镜： 现象：平行光通过凸透镜，将: ；平行光通过凹透镜，将: 。3分别用凸透镜和凹透镜近看书上的字，然后微微晃动： 现象：凸透镜，字晃动方向与凸透镜晃动方向相 ；凹透镜，字晃动方向与凸透镜晃动方向相 。【活动3】平行光通过凸透镜和凹透镜后的光路图（1）作出刚才活动2中看到的光路图（2）透镜的相关名词：主光轴： ；光心O： ，经过光心的光线的传播方向 。 焦点F： ；凸透镜的焦点由实际光线相交而成，所以称为实焦点，凸透镜有两个实焦点凹透镜的焦点由折射光线的反向延长线相交而成，所以称为虚焦点，凹透镜有两个虚焦点焦距f： ；1凸透镜对光线具有 作用，称为 透镜；2凹透镜对光线具有 作用，称为 透镜。总结思考如何测量凸透镜的焦距？【活动4】透镜的奥秘作图：三棱镜对光线的折射透镜可以看成是由多个 组合而成的，由于每个棱镜都会使光线向 偏折，所以凸透镜对光线有 作用，凹透镜对光线有 作用。总结【活动5】如何理解透镜对光线的作用i. 透镜对光线的会聚和发散作用应由折射光线和入射光线的比较来得出，即 更加靠近主轴-会聚折射光线在原入射光线的方向上更加远离主轴-发散ii. 凸透镜凸起的越厉害，焦距越小。焦距越小的透镜，会聚或发散作用越明显。【课堂检测】1通过透镜观察邮票上的图案，如所看到的图案的像是缩小的。则此透镜一定是_；如所看到的图案的像是放大的。则此透镜一定是_。2将凸透镜的一面正对着太阳光，另一面正对一张白纸，改变透镜与白纸之间的距离，观察白纸上的光斑最小、最亮，这时镜片与纸间的距离近似等于凸透镜的_，平行光线会聚的这一点叫做_。一般的凸透镜有_个这样的点。3我国古代对凸透镜聚焦作用早有认识。据晋代张华的博物志记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”，用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传，如图所示，这是利用了凸透镜对光线的 _作用。4把一滴水滴在玻璃上，然后透过水滴和玻璃看书中的字，发现字的大小变 了，此时水滴相当于 镜，它对光线有 作用 .5在图中画出通过透镜的入射光线或折射光线FFFF6小明在学习的过程中产生了下面一些想法，请你判断这些想法的对错(1)不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线方向不改变(2)凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距(3)凸透镜对光有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点(4)放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线经过透镜后的折射光线会聚于主光轴7如图所示，在方框内填入适当的透镜8一块玻璃砖内有一个饼形气泡，如图所示，一束平行光线垂直地通过玻璃砖后将（ ）A被发散 B被会聚 C还是平行光 D无法判断9如图所示，有一极细的光束穿过虚线框内的光学元件后，传播方向发生改变，则这个虚框内（ ）A一定是凸透镜 B一定是凹透镜 C一定是平面镜D可能是凹透镜，也可能是凸透镜，还可能是平面镜10如图所示，已知AB的折射光射到平面镜的O点上，试画出经过O点前后的光的传播路径【课后固学】一、基础题（A）1请在图的方框内画出合适的透镜。2如图，作出光线通过凹透镜的光路（保留必要的作图痕迹）。 3在图中，画出通过透镜的折射光线4根据图中光的传播方向，在虚线框内画上凸透镜或凹透镜。 5.如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数.L1L2二、能力题（B）1.如图所示，L1为入射光线，L2为出射光线。请在图中添加合理的光学器件。（注意所添加的器件位置要正确）2下列关于透镜的说法中，不正确的是（ ）A凸透镜对光线起会聚作用B把凹透镜对准物体，透过透镜可以看到一个正立、缩小的像C近视眼镜是用凸透镜制成的D凹透镜对光线起发散作用3如图所示，一塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，则下列说法正确的是（ ）A薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰好能在干草处，干草有可能燃烧B透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用C起凸透镜作用的应是塑料薄膜D水和塑料薄膜共同起凸透镜4为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶，这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个_镜，它对太阳光的_作用，可能会导致森林火灾5用铁丝绕成一个内径约5mm的圆环，将圆环在清水中浸一下后取出，将布满圆环的水膜靠近书本上的字，我们看到的是一个_的像；如果轻轻摇动布满水膜的圆环，甩去多余的水，再靠近课本上的字，则看到的是_的像，此时，水膜相当于一个_镜6一束光线（不经过光心）经凸透镜折射后（ ）A一定能会聚在凸透镜的焦点 B一定是平行光束C一定是发散光束 D折射光线总较入射光线会聚些三、凸透镜成像的规律【学习目标】（1）探究并知道凸透镜成像的规律 （2）了解凸透镜成像规律的应用【学习重点】理解凸透镜的成像规律【学习难点】理解凸透镜的成像规律及其应用【课前预习】1. _ 叫凸透镜的焦点，用字母 _表示。2. _ 叫主光轴， 叫光心。 3. _ 叫焦距，用 字母表示。4. _ 叫物距，用 字母表示。5. _ 叫像距，用 字母表示。【课堂导学】1、组内助学2、小组展示3、精讲点拨【活动一】： “探究凸透镜成像的规律”实验报告【提出问题】凸透镜成的像的虚实、大小、正倒跟物距、像距有什么关系?【设计实验】光具座、蜡烛、凸透镜(f = cm)、光屏、火柴【进行实验】1把蜡烛放在较远处,使物距u2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒。记下物距u和像距v (此步骤做两次)。2把蜡烛向凸透镜移近,使物距在2f和f之间，即fu2f，重复以上操作，进行观察并记下物距u和相距v (此步骤做两次)。3继续移近蜡烛，使物距u2fu2fu2f2fuf2fufu=fufu2f，因此在视网膜上所成像的特点是什么？ 照相机在拍摄远近不同的景物时，为了得到清晰的像，需要调节胶片到镜头的距离；而用眼睛看远近不同的物体时，视网膜无法调节到晶状体的距离这不是与透镜成像规律有矛盾吗？ 【重点强化】物距一般都大于 成 的实像通过视神经把信号传到了我们的大脑中，人们与生俱来就适应这种感觉，因此人们的感觉好像成了一个正立等大的像当物距变化时，眼睛的睫状肌就会改变晶状体的弯曲程度，达到改变眼睛“焦距”的目的晶状体变得扁平时，“焦距”最小，能够看清远处的物体；晶状体变得凸起时，“焦距”最大，能够看清近处的物体在距眼睛 处的物体在视网膜上成像最清晰，因此人们把25cm的距离叫做正常眼睛的明视距离【活动4】近视眼的形成原因结合生活思考近视眼形成的原因 找到近视镜，摸一摸镜片，它们是有什么光学仪器构成的？能不能分析其中的道理？近视眼的矫正:【活动5】远视眼的形成原因远视眼的形成原因是什么呢？ 远视眼又该如何矫正呢？ 【活动6】眼镜的度数= （公式中焦距f 必须用m作单位）【活动7】眼睛的保护【问题】近视眼的问题在我们中学生中越来越普遍，也得引起了社会更多的关注因此我国把每年的6月6日定为全国爱眼日即使有更先进的技术，制造出质量更好的眼镜，也不如我们自已拥有一双健康的眼睛，这就需要我们做好眼睛的保护工作请介绍一些保护眼睛的常识 总结：、照相机和眼睛是利用原理制成的。、近视眼的形成原因是，近视眼要用镜矫正，它的作用是。、远视眼的形成原因是，远视眼要用镜矫正，它的作用是。【课堂检测】1人的眼睛像一架照相机，_相当于照相机的镜头，_相当于照相机内的胶片。2人的眼睛相当于一架神奇的照相机，当人观察物体时，物体在视网膜上成的像是（ ）A正立、缩小的实像 B倒立、缩小的实像 C. 正立、缩小的虚像 D倒立、缩小的虚像3产生近视眼的原因之一是晶状体太厚，来自远处某点的光会聚在视网膜_，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。可以利用_镜能使光线_的特点来矫正。4远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达_了。我们可以利用_镜能使光线_的特点来矫正。5正常人眼的明视距离为_cm；要从平面镜中看到自己的脸部，平面镜到人脸的距离最好是_cm。6王老师戴着眼镜在办公室正阅读新教材全解，这时听到学生的“报告”声，为了看清是哪位学生她摘下眼镜,你认为王老师的眼睛可能是（ ）A正常 B近视 C远视 D无法判断7+300度和-200度的眼镜片,哪个是远视镜片?它们的焦度是多少?焦距是多少?【课后固学】一、基础题（A）1照相机是利用_能成_的原理制成的，它的镜头相当于一个_，来自物体的光经过镜头后在胶片上成一个_立、_的_像。2人的眼睛像一架神奇的照相机，_ 相当于照相机的镜头，_相当于照相机内的胶片，来自物体的光线经_，成像于_上，再通过视神经把信息传到大脑，产生视觉。3近视眼看不清远处的景物，是因为经过调节晶状体的厚薄后，_处物体的像仍落在视网膜的_，一般配戴_镜矫正。4关于照相机成像的原理。下列说法正确的是（ ）A当u2f时，成倒立、缩小的实像，fvf时，成倒立、缩小的实像，fv
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