透镜教案

透镜教案（共11篇）

1.透镜教案 篇一

透镜

一、教学目标

1．知识与技能目标：

（1）了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。

（2）了解凹透镜和凸透镜对光的作用 2．过程与方法目标：

（1）通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图，得出两种透镜的两种不同构造，培养学生通过观察时抓住事物本质特征，通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力。

（2）经历探究凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。

3．情感态度与价值观目标：

（1）培养学生在课堂上积极参与的主人翁意识；

（2）通过师生双边教学活动，培养学生学习物理的兴趣、保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

二、教材（1）地位和作用：本节内容主要包括凸透镜和凹透镜的概念以及它们对光线的作用。是光的折射的深入，是初中光学知识与实际生活的交（2）教学重、难点：

重点：观察凹透镜对光的会聚作用和凸透镜对光发散作用。

难点：凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程。

三、学情分析和教学方法

通过上一章的学习，学生已有一定光学知识基础，具备一定的实验、观察和分析概括能力。本节课采用的主要的教学方法是在演示实验和学生活动的基础上，通过观察分析概括物理概念、总结物理规律。

四、教学器材

透镜一组、老花镜、近视镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、去瓶口上部）、蚊香、火柴、激光灯、手电筒。

五、教学过程

教学环节

师生互动

师：首先，请同学们回忆，在上一章我们学习了哪些镜子？

生：平面镜、凹面镜和凸面镜。

师：在生活中，你们还见过哪些不同的镜子呢？

生：放大镜、近视眼镜、老花眼镜。

师：放大镜、近视眼镜、老花眼镜与平面镜、凹面镜和凸面镜有什么不同呢？生甲：形状不同

生乙：对光的作用不同。

教师演示：将光照分别射到平面镜和放大镜、近视眼镜上，观察现象。师生总结：平面镜——会发射光；放大镜、近视眼镜、会透光的镜子叫透镜。这堂课我们就来研究有关透镜的知识。

板书课题：3.1 透镜

由生活中的镜子引入，体现了从生活走进物理的新课程理念。

从对比中了解什么是透镜。

新课教学 探究 一：认识透镜

师：在我们的桌子上都有一盒透镜，请同学们认真观察，动手动脑，看有什么不同。让学生明确两个任务：①将透镜分类；②说出出它们的特征。

提醒学生：我们桌子上是实验用的是透镜，可以用手摸。但实际光学仪器镜头一定不能用手直接去摸！

学生仔细观察、讨论，并进行比较。

师：通过观察和讨论，概括出它们的特征。

生甲：透镜可以分为两类。

生乙：透镜有两面往里凹的，也有往外凸的。

师生总结：

1、中间厚、边缘薄的叫凸透镜（convex lens)，中间薄，边缘厚的叫凹透镜（concave lens）。（板书）

师：看投影，看看它们中哪些是凸透镜；哪些是凹透镜?

生：①③⑤是凸透镜，②④⑥是凹透镜。

学生活动：桌子上放着帮助人们矫正视力，保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片，让学生鉴别它们是什么透镜?

学生鉴别后回答：远视镜的镜片是凸透镜，近视镜的镜片是凹透镜。

师：关于透镜，有两个名词必须了解——透镜的主光轴和光心，它们是进一步研究透镜的基础。

2、透镜的主光轴和光心

多媒体展示，强调通过光心的光线不改变方向。

师：透镜是会透光的镜子。那么，透镜对光到底有什么特殊的作用呢？

探究二：透镜对光线的作用

实验一：分别将一凸透镜和凹透镜正对着平行光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么变化？

实验二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，这就形成一个“烟室”，用自制的平行激光垂直射入烟室，然后在中间分别放入凸透镜和凹透镜，观察光的路径发生怎样的变化，并总结凸透镜和凹透镜对光线的作用。

让同学们把凸透镜和凹透镜对光作用的光路图画出来。课件展示，师生总结：

1、实验表明，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。

2、透镜的焦点

强调：透镜两侧各有一个对称的焦点。

师：我们研究了透镜对光的作用。老师要告诉同学们，在初中阶段我们重点研究凸透镜，凹透镜只要知道它的会聚作用就可以了。下面我们就对凸透镜作进一步研究。

师：不同的凸透镜，对光线会聚作用的程度是不是一样呢？我们用实验来研究。

演示实验：用烟室来展示出平行光分别通过凹凸程度不同的凸透镜后折射光线的经迹，比焦点到光心的距离大小。

师生总结，多媒体展示：

我们把焦点到光心的距离叫焦距（用f表示）。

凸透镜越凸，焦距越小，会聚光的能力越强。

师：凸透镜的焦距非常重要，凸透镜的型号以及探究凸透镜的成像规律都与焦距有光。下面我们就来测量凸透镜的焦距。

实验：测量凸透镜的焦距 师：怎样测量凸透镜的焦距？

测量方法：将凸透镜上正对太阳光（或手电筒的光），调节光屏（白纸）的位置，使上面的光斑最亮、最小，再用刻度尺测出这时光屏到透镜的距离就是焦距。换另一各凸透镜，重做上面实验。

师：由于时间原因，这一实验请同学们带回家完成。事后大家交流。

小结

问：请同学们总结一下，这堂课我们学到了哪些知识？有些什么收获？

1、了解了什么是凸透镜，什么是凹透镜，而且知道了凸透镜的焦点和焦距；

2、通过实验，知道了凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用；会测量凸透镜的焦距。

其次，我们更进一步体验了观察和实验是研究物理问题的重要方法。

收获

（一）完成光路图。（见课件）

强调：①会聚与发散的含义；②折射光路也具有可逆性；③3条特殊光线。

（二）物理、生活与社会

（1）为什么不能把剩有液体的饮料瓶扔在森林里？（2）是谁惹得祸？

作业：

1、完成本节课后习题，并将3、4、5题做在课堂作业本上；

2、收集你周围有哪些透镜；查阅资料，了解透镜的多种用途。

课后巩固、提高。

教学反思：

2.透镜教案 篇二

关键词：照明工程； LED； TIR透镜； 微型透镜

中图分类号： TN 321.8 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.10055630.2015.06.010

Abstract：LED is widely used in different lighting environment instead of traditional lighting source as its power becoming higher and higher. LED lens are always needed to make rectangular spot to avoid waste of flux in some illumination design of indoor and road conditions. In this design， total internal reflection（TIR） lens and microlens array are integrated by Light Tools. The transmission and the total reflection surface of TIR lens are all set up to quadric for optimization. And the ratio of length and width of a single microlens is set to 1∶1， 3∶2 and 4∶3. The size of the microlens and spherical curvature are also variable for further optimization. Finally， a uniform rectangular spot appears on the detector， and the ratio of the length and width is the same as the ratio of microlens which can meet illumination design of different condition.

Keywords：illumination engineering； LED； TIR lens； microlens

引 言

LED具有体积小、发光效率高、寿命长等优点，并且随着单颗LED功率的提高，如今LED光源已经广泛应用于室内照明（筒灯、射灯、球泡灯等）、室外照明（路灯、标识灯等）、投影照明和车灯照明等方面[13]。LED二次光学设计直接影响着LED出射角度、光照度分布等，在LED照明设计起着至关重要的作用。

在道路照明应用方面，灯具设计者通常会根据不同照明场景和环境的需求对LED进行配光和二次设计。光照的区域和形状是设计者必须要考虑的，在路灯照明系统以及一些室内照明（地铁或者火车）中，照明区域通常为矩形，而未经配光的LED产生的光斑呈圆形。为了充分利用光能，避免照明区域外光能量的损失，可利用对LED二次光学设计直接产生矩形光斑[46]，最终使LED发出的光能够在路面上呈均匀分布并符合相关道路照明标准[7]。

当前，较为常用的做法是根据LED发光特性采用自由曲面[810]的方法进行设计：复旦大学刘正权等[11]根据空间Sell定律的矢量表达式[11]和光源扩展度守恒列出偏微分方程，并根据边界条件求出方程数值解从而得到反射曲面坐标，再通过软件的建模与拟合最终得到反射器模型，采用这种方法最终可以得到近似的矩形光斑，但矩形的轮廓并不清晰；清华大学深圳研究生院胡晓佳等[12]采用分离变量与最小能量块迭代法通过对LED光源和路面的能量网络划分设计成类似“花生米”结构的自由曲面透镜，最终生成相对均匀的矩形光斑，但精确改变矩形两边长之比却相对困难；北京工业大学李澄、李农采用抛物线聚光碗、准直透镜和复眼结构并利用Tracepro软件进行模拟生成了方形光斑[5]，但并未对产生特定长宽比的矩形光斑进行进一步研究。

本文采用全内反射（total internal reflection，TIR）透镜结合矩形微型矩形球面透镜阵列的方法，在Light Tools软件中建立模型并进行模拟，采用长宽比分别为1∶1、3∶2和4∶3的微型透镜作为阵列元，并改变其后表面曲率半径进行优化，最终得到长宽比分别为1∶1、3∶2和4∶3的矩形光斑。

1 系统模型的建立

1.1 TIR准直透镜模型的建立

TIR透镜模型的建立一般有两种方法[1315]：第一种是采用逆向工程的方法，假设LED为点光源，利用空间Snell定律列出方程，然后分别计算出透射曲面和全反射曲面母线上的坐标点，并在建模软件中把这些坐标点通过样条曲线拟合成一条曲线，利用建模软件对其绕对称轴旋转建立相关模型；第二种方法是直接在光学软件中建立模型，根据光线追迹的结果对已经建好的模型进行优化和修改，直至满足设计需求。

第一种方法的优点是可以对曲面面型进行直接计算，缺点是无法直接在光学软件中对其进行优化，并且LED本身为扩展光源，将其看作点光源必定会给模拟仿真的结果带来一定误差。此外，在计算的过程中需要利用MATLAB软件或者其他工具进行计算，也使建模本身更加复杂。第二种方法在建模时相对简单和直观，我们可以在光学软件中直接建立模型并通过观察光线追迹结果对透镜相关参数进行修改而使结构更接近预期效果。在实际生产中，大多数采用第二种方法，并利用Light Tools软件结合Solidworks或者利用Tracepro软件进行建模和优化，但是这种方法使用的前提是要对TIR透镜以及LED配光曲线有较多的设计经验。

本文采用第二种方法，在Light Tools软件中直接建立模型，其中透射面和全反射面面型均采用二次曲面，设定初始值，利用布林运算对建立的三维模型进行编辑从而建立TIR透镜初始结构。在优化过程中，把透射面与全反射面的二次曲面系数设置为变量，并以准直为优化目的对建立的透镜模型进行优化。采用1 mm×1 mm朗伯发光体光源进行模拟，经过优化之后所得到TIR透镜如图1（a）所示，图1（b）为经过优化后在2 000 mm处接受到的光斑的照度图。

1.2 矩形微型透镜阵列的建立

微型透镜所采用的材料与TIR透镜一样，均为聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA），折射率为1.49，并采用平凸透镜结构，即第一面为平面，第二面采用球面。在光学软件中建立图2所示的矩形微透镜。图2（a）为单个微型透镜模型。建立好单个模型后，将其阵列化并使用布林运算使其与TIR透 镜构成一个系统（图2（b））。

整个系统相当于一个组合透镜系统，其中TIR主要起到准直的作用，而后面的微型透镜阵列起到对光斑整形的作用。当改变微型透镜球面的曲率半径以及微型透镜在TIR出射面的排布个数时，最终形成的矩形光斑会发生相应的变化。

另外，微型透镜的出射面面型对照明效果也起着重要作用。本文仅仅对球面这一特殊情况进行讨论，还可以在Light Tools软件中设置二次曲面的曲面系数来改变曲面面型，从而对系统进行进一步优化和分析，也可以在其它建模软件中根据实际需求自行设计自由曲面进行建模。

2 系统模拟与仿真结果

如1.2节所述，在对TIR透镜进行准直和均匀度优化之后，在TIR透镜后表面增加微型透镜阵列，设定矩形微透镜长宽比分别为1∶1、3∶2、4∶3。在建立TIR模型时，设定出射面直径为24 mm，接收面在距LED后2 m处。在分别保持微型透镜长宽比不变的情况下，通过改变微型透镜的尺寸和曲率半径进行优化。

2.1 长宽比为1∶1

设置微型透镜轮廓为矩形，设置微型透镜长与宽相等（X表示长边，Y表示短边），分别设置X=Y=1 mm、X=Y=2 mm和X=Y=3 mm，即分别对应在TIR透镜后表面排布的微型透镜个数为N=450、N=110和N=50。分别在保持N不变的情况下，改变微型透镜后表面的曲率半径，并进行光线追迹，分别得到如图3所示的（a）（b）（c）光斑照度图（由于篇幅限制，仅从多个模拟结果中选取8幅充分展示照度变化的照度图）。

从图中可以看出，当保持微透镜两边X=Y=1 mm时，改变后表面曲率半径时，当曲率半径R从40 mm逐渐减小至1 mm，最终目标面上的光斑形状会从圆形逐渐变成正方形，且

光斑会逐渐变得更加均匀。保持矩形长宽比不变，改变微型透镜的尺寸使得X=Y=2 mm和X=Y=3 mm，同样也得到了照度分布较为均匀的正方形光斑。

2.2 长宽比为3∶2

2.1节中所模拟的正方形是矩形的特殊情况，当两边长度不相同时，改变微型透镜的比例，设置长宽比为3∶2，分别设置X=1.5 mm、X=3 mm、X=4.5 mm，对应的Y=1 mm、2 mm和3 mm，即N=300、75和33。分别在保持N不变的情况下，改变微型透镜后表面的曲率半径，并进行光线追迹，分别得到图4所示的（a）（b）（c）光斑照度图。

如图4（a）所示，当X=1.5 mm、Y=1 mm时，R>6 mm时，接受面上的光斑为圆形且变化不大；当R从6 mm逐渐减小时，接受面上的光斑从圆形逐渐变成椭圆形，再由椭圆形渐渐变成矩形，且矩形的四个直角和轮廓也愈来愈清晰，光斑也逐渐变得均匀，且矩形光斑两边之比为3∶2。当保持X与Y比例不变改变其值时，也得到了均匀的矩形光斑（图4（b）和图4（c）），且矩形光斑长宽比为3∶2。

2.3 长宽比为4∶3

设置X=1 mm、X=2 mm、X=4 mm，对应的Y=0.75 mm、1.5 mm和3 mm，即N=600、150和75。分别在保持N不变的情况下，改变微型透镜后表面的曲率半径，并进行光线追迹，分别得到图5所示的（a）（b）（c）光斑照度图（已略去R变化时变化不大的照度图），最终三种情况下都得到了长宽比为4∶3的矩形光斑，所得到的结论和2.1以及2.2节完全一致。

从以上的模拟与仿真结果可得知，在微型透镜取合适的尺寸，并在保持微透镜尺寸不变的情况下，可以通过调节微型透镜出射面面型最终得到与微型透镜长宽比相吻合的矩形光斑，也就是说微型透镜的个数N以及微型透镜的面型是影响最终矩形光斑形状以及大小的两个重要因素。

3 结论与展望

本文提出了一种基于矩形微型透镜阵列的新型TIR透镜结构并建立了相关模型，并分别设置微型透镜长宽比为1∶1、3∶2、4∶3，然后在保持长宽比不变的情况下通过改变微型透镜的个数N和微型透镜后表面曲率半径R，在远场分别产生了与微型透镜对应比例——即长宽比分别为1∶1、3∶2、4∶3的矩形光斑，照度分布较为均匀且矩形轮廓清晰。此种透镜可用于特定场合的照明，比如室内照明和路灯照明等方面，并且尽可能地利用光能，避免了照明光斑与照明区域的不吻合造成的光能损失。此外，本文所采用的建模方法步骤简单，避免了繁琐的公式推导，同时也避免了“逆向工程”方法带来的复杂的优化过程。

与此同时，由于所选初始结构以及优化方式的限制，导致矩形光斑边缘照度与中心区域照度呈阶梯状分布，可以通过对TIR透镜全反射以及透射曲面的选型以及继续优化对结构进行进一步改善，使最终结果满足设计需求，或者在灯具中改变LED的排布也能达到增加均匀度的效果。另外，本文在设定微型透镜时微型透镜后表面为球面，我们还可以采用其他不同的面型，比如二次曲面或者自由曲面，通过改变二次曲面曲面系数再进行深入的研究。

参考文献：

[1]刘祖明，黎小桃.LED照明设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2]刘旖.微投影仪的照明光路设计[D].成都：电子科技大学，2012.

[3]DING Y，LIU X，ZHENG Z R，et al. Freeform LED lens for uniform illumination[J].Optics Express，2008，16（17）：1295812966.

[4]李竞.实现LED矩形均匀照明的透镜设计[J].应用光学，2011，32（2）：211214.

[5]张芸，刘铁根，张学敏，等.LED路灯光强模拟分布及实验验证[J].光学仪器，2008，30（1）：4549.

[6]傅澄宇，杨波，李正达，等.一种LED光源矩形斑照明的优化算法及其仿真[J].光学仪器，2013，35（5）：3640.

[7]中国建筑科学研究院.CJJ 45—2006.城市道路照明设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[8]丁毅，郑臻荣，顾培夫.实现LED照明的自由曲面透镜设计[J].光子学报，2009，38（6）：14861490.

[9]WANG L，QIAN K Y，LUO Y.Discontinuous freeform lens design for prescribed irradiance[J].Applied Optics，2007，46（18）：37163723.

[10]CHEN J J，LIN C T.Freeform surface design for a light emitting diodebased collimating lens[J].Optical Engineering，2010，49（9）：093001.

[11]刘正权，孙耀杰，林燕丹.基于LED的自由曲面反射器设计软件研究[J].照明工程学报，2012，23（4）：5660.

[12]胡晓佳，钱可元.LED道路照明中实现任意照度分布的自由曲面光学设计[J].半导体光电，2012，34（6）：10771081.

[13]李晓彤，岑兆丰.几何光学·像差·光学设计[M].杭州：浙江大学出版社，2003.

[14]GRABOVICˇKIC' D，BENTEZ P，MIANO J.TIR RXI collimator[J].Optics Express，2012，20（S1）：A51A61.

[15]罗晓霞，刘华，卢振武，等.实现LED准直照明的优化设计[J].光子学报，2011，40（9）：13511355.

3.《透镜》教案4 篇三

教学目标：

知识目标：

（1）了解什么是凸透镜，什么是凹透镜；（2）知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；（3）知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；（4）知道如何利用凸透镜产生平行光。能力目标：

（1）通过观察各种透镜，观察凸透镜和凹透镜对光的会聚作用和发散作用的演示实验，培养学生的观察能力，学会注意观察事物的本质特征，培养学生的概括、归纳能力。

（2）通过对如何利用凸透镜产生平行光的讨论和演示实验，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。

情感目标：

通过介绍我国古代劳动人民利用冰透镜对准阳光取火的事例，对学生进行爱国主义民族自豪感教育，激励学生为振兴中华努力学习。

教学重点：

知道凸透镜和凹透镜对光的作用，正确理解“会聚”和“发散”。

教学难点：

指导学生对实验进行仔细观察、分析，最后通过概括得出结论

教学准备：

透镜一组、光具座、光屏、蜡烛、火柴、光源、老花镜、近视镜、实物投影仪、手电筒、激光笔。

教学过程：

1、引入课题

列举放大镜的镜片、眼镜的镜片、照相机的镜头、幻灯机的镜头、以及电影放映机、显微镜、望远镜等仪器的镜头。可以把教学内容事先绘制在胶片上用投影幻灯打在幕布上，方便课堂教学。

2、新课教学

让学生观察凸透镜和凹透镜，观察各种形状的凸透镜和凹透镜的截面形状，进而通过提问，认识这两种透镜；组织学生观察、讨论，引导同学先找出带有共性的特征，这些特征是什么？

再分析不同类别的透镜有什么不同特征。

用投影仪打出如下六个透镜的截面图，使学生能明确辨别出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜。用投影仪打出下面的图，具体讲解薄透镜“薄”的含义。

教师介绍光具座等实验仪器及使用方法，应在演示台上边演示边讲解，讲述中应强调以下几点：

（1）光源发出的光是平行光，从无穷远射来的光是平行光，前边所提到的太阳光也是平行光。

（2）让透镜正对着射来的平行光，这样入射光线将与主光轴平行，我们只研究与主光轴平行的光经过透镜发生折射的现象。

（3）注意观察光线经过这两类透镜折射以后是否能会聚于一点。（指导学生注意调节光屏位置）

学生开始实验，教师在学生中巡视，并进行指导，实验结束后提问。

演示实验可以用激光演示仪进行，如果没有条件可以用烟箱，不论用什么仪器，都应使学生能清楚地观察到，平行光经过透镜前后光的传播路径。

实验进行过程中，可以边让学生观察，边提问学生，以引起学生注意。

通过前边的实验同学们对光通过透镜前后的路径，以及两类透镜对光的作用有了比较深刻的感性认识。教师应通过图形对这两类透镜进行对比分析。

3、总结

4.《5.1 透镜》教案 篇四

一、教学目标：

（一）知识与技能

1．能正确区分凸透镜和凹透镜。

2．能在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。3．能说出凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用。4．能正确解释会聚、发散。

（二）过程与方法

1．学习用太阳光测凸透镜的焦距的方法，体会凸透镜对光的会聚作用。2．通过观察凸透镜和凹透镜的实物，得出两种透镜形状的不同特点。

（三）情感态度与价值观

1．培养学生爱护光学仪器的好习惯。

2． 培养学生在课堂上积极参与的主人翁意识。

3．通过师生双边教学活动，培养学生学习物理的兴趣、保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

二、教学重、难点：

（一）教学重点：

1．凸透镜和凹透镜对光线的作用。2．测量凸透镜的焦距的方法。

（二）教学难点：理解会聚、发散。

三、教学方法：引导启发式、讨论合作式、实验、多媒体辅助教学。

四、教具：凸、凹透镜、演示用光学器件组一套、老花眼镜、近视眼镜。

五、教学过程：

（一）导入新课

前面我们学过了平面镜，事实上，生活中还有一种透镜，我们也经常接触到。例如：眼镜使人的视力得以矫正；放大镜、显微镜、望远镜，使人的视觉不断扩展。照相机、摄像机，可以捕捉美好的瞬间；投影仪、放映机，可以展现美丽的画卷。这些各种各样的光学仪器，它们的主要部件都是透镜。

（二）新课教学 如果仔细观察眼镜，你会发现镜片的中间和边缘的厚薄不一样。远视眼镜（老花镜）的镜片中间厚、边缘薄，这样的透镜属于凸透镜，如图1所示。

与之相反，近视眼镜的镜片中间薄、边缘厚，这样的透镜属于凹透镜，如图2所示。

清新区何黄玉湘中学八年级备课组

1.透镜的分类：

（1）凸透镜：中间厚、边缘薄。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚。观察与交流：

学生用手分别摸凸透镜与凹透镜，亲身感受它们的区别。（注意：为避免镜面磨损或弄脏，请先用柔软的面巾纸把透镜包起来，再用手摸）

一般透镜的两个表面中，至少有一个是球面的一部分。如图3所示：

如果球面的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫做薄透镜。练一练：

给下列图4所示的透镜分类：

属于凸透镜的是（A、C、D）

清新区何黄玉湘中学八年级备课组

属于凹透镜的是（B、E、F）

通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。如图5甲、乙所示：

主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心。如图6甲、乙所示：

可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。2.主光轴(主轴)：通过两个球面球心的直线。3.光心：光心是主光轴上的一点，通过这点的光线穿过透镜时不改变方向。除了眼镜外，很多光学仪器的日常用品也用到了透镜。例如照相机镜头就是由一组透镜组成的，透镜组的作用相当于一个凸透镜。如图7所示：

清新区何黄玉湘中学八年级备课组

或者在座有部分同学做过这样的游戏：把一只放大镜正对着太阳光，再把一根火柴放在它的另一侧，调整放大镜与火柴的距离，会出现一个很小、很亮的光斑，如图8所示。

光斑处的温度很高，如果长时间照射，火柴能燃烧起来。放大镜是凸透镜，如此看来，凸透镜对光有会聚作用。那么，凹透镜对光是否也有会聚作用呢？让我们通过实验来研究两种透镜对光的作用。

演示实验一：

让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过凸透镜后的偏折方向，如图9所示。

清新区何黄玉湘中学八年级备课组

演示实验二：

让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过凹透镜后的偏折方向，如图10所示。

实验表明：

4.凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫做会聚透镜，凹透镜又叫做发散透镜。

通过实验还可以发现，凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，用F表示。焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用f表示。如图11所示。

凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等，如图12所示。

清新区何黄玉湘中学八年级备课组

凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。

凹透镜有焦点吗？把折射光线反向延长看一看。如图13所示，与凹透镜主轴平行的入射光经过凹透镜后将变成发散光线。将这些发散光线反向延长也会交于主轴上的一点，由于这一交点F不是光线实际会聚的点，因此叫做凹透镜的虚焦点。

（三）课堂练习

1.一束光通过透镜的光路如图14所示，哪幅图是正确的？（）

2.在如图15所示的光路图中，分别填入合适的透镜。

3.画出图16中光线通过透镜后的光路。

清新区何黄玉湘中学八年级备课组

4.如图17所示，画出光线通过透镜后的光路图。

5.如图18所示，a、b是从点光源S发出的、经透镜折射后的两条光线，在图中完成光路并标出点光源S的位置。

六、课堂小结：

这节课你学到了什么： 1.透镜的分类：

（1）凸透镜：中间厚、边缘薄。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚。

2.主光轴(主轴)：通过两个球面球心的直线。

3.光心：光心是主光轴上的一点，通过这点的光线穿过透镜时不改变方向。4.凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。

七、布置作业：

5.小学科学《研究透镜》教案 篇五

--库伦旗回民小学

杨洪波

教学目标

1．知道凸透镜和凹透镜的镜片特点；

2．通过实验，观察了解凸透镜和凹透镜是否放大和聚焦的性质； 3.通过教学知道光行进过程中遇到凸透镜和凹透镜时会改变行进路线；

体验科学探究的乐趣。

教学准备

凸透镜、凹透镜、水杯、筷子等。教学过程

一、导入新课

1．谈话：同学们，仔细观察过放在水杯中的筷子吗？

2．水中的筷子看起来怎么了？在什么地方弯曲了？知道这是为什么吗？ 3．师：光在同一种物质中是直线传播的，但当光通过两种不同的透明物体时（这里就是空气和水），传播的方向会在交界面即这里的水面发生偏折，这种现象就叫光的折射。在这里，光的行进路线改变了，也就是发生光的折射现象，所以水中筷子看着像变弯了。根据这种原理，人们制成了透镜。今天我们就来研究研究透镜。（板书：研究透镜）

二、研究凸透镜和凹透镜的形状特点。1．学生观察凸透镜和凹透镜镜片

师：老师给每个小组提供两块不同的透镜，再加上你们自己准备的放大镜、老花镜和近视镜，现在请同学们通过目测和手摸，仔细观察比较它们的镜片在外形上有什么特点？你能给它们分一分类吗？并试着画出它们的侧面图。（师表演）用手摸时，因它们是光学仪器，后面我们又要用它做实验，所以我们不能直接用手摸它们，应隔着餐巾纸摸一摸它。同时注意透镜是玻璃做的，不要用它相互敲击或是敲桌子，以免损坏和划伤手指。

2．学生小组实验，感知，交流，记录。

3．学生汇报，小结：分为两大类，一种镜片中间厚、边缘薄，像放大镜、老花镜；一种镜片中间薄、边缘厚，像近视镜。

4．师：你们能根据它们的形状为它们取个名字吗？（学生回答）5．师总结：（接着学生的回答）

对，一般我们把中间厚、边缘薄的镜片叫凸透镜：把中间薄、边缘厚镜片叫凹透镜。根据生活的需要，透镜会做成不同的样子，只要是中间厚边缘薄的都是凸透镜，只要中间薄、边缘厚的都是凹透镜。（师板书：凸透镜，凹透镜）

三、研究凸透镜和凹透镜的作用（透镜对光的折射现象）1.提问：你知道凸透镜和凹透镜各有什么作用吗？ 2.学生讨论、汇报。

3.学生分组实验，观察并记录 实验1：用透镜观察物体。实验2：尝试用透镜聚光。

实验3：尝试用透镜在纸屏上成像。

提醒学生：千万不要用凸透镜对着太阳看，以防灼伤眼睛。4．学生交流实验结果。

5．提问：现在，你知道透镜有哪些作用？（教师板书）6．师：大家想一想，为什么透镜会产生这些奇妙的现象呢？ 7．师生共同总结：是由于光线经过透镜时发生了偏折的缘故。

8．师：通过以上实验，你能解释老师为什么不让你们用放大镜看太阳吗？戴老花镜呢？

四、拓展活动：制作望远镜

1．谈话：大家见过望远镜吗？它为什么能够看到远处的物体？（引发学生思考）现在把凹透镜和凸透镜放在一起看远处的物体会有什么效果？由此你知道了什么？

2．学生操作实验，交流。

6.透镜的学问 篇六

根据历史记载，世界上第一面透镜——单镜片，是用透明的绿宝石制成的。公元1世纪（距今大约2000年）的时候，有一位近视眼的罗马皇帝曾经用过它，他闭上一只眼睛，睁着另一只眼睛，透过这个镜片来观看剑客们的决斗。

这位皇帝死后1300年，才有了真正的玻璃透镜出现。玻璃比起透明的宝石和天然水晶价格低多了，也更容易熔化和加工。

于是，一左一右，带两只透镜的普通眼镜随之问世，人们发现，视力不好的人只要带上它就OK了。

但是，眼镜或者说透镜，为什么能帮助矫正视力呢？在很长时间里，人们还真是不太明白。

首先揭穿这个秘密的人，是德国的天文学家开普勒，其实他本人就是个近视眼，所以挺注意研究这方面的问题。他告訴我们，不论是人还是动物，眼睛里都有一种两面凸起的水晶体。

患近视眼的人，用眼习惯不好，常常是看书过近，用眼过度，使眼球肌肉紧张，慢慢眼球有些变形.于是，在这种人的眼睛里，水晶体就过分凸起，光线过度聚焦，因而看东西就模糊了，所以要戴上镜面凹下去的透镜。而远视眼呢？则刚好相反。

如图所示，上面是近视眼的情况，下面则是远视眼的情况。

当然，为了有更好的效果，透镜有多种多样，下图左面三个都是凸透镜，右面三个都是凹透镜。如果你就戴着眼镜，可以自己观察一下是哪一种。

世界上曾经有人做过调查，向学者们提问：“你认为两千年来对人类影响最大的发明是什么？为什么？”结果答案是五花八门。经过统计，在众多的答案中，排名第一的竟然就是——“透镜”。

为什么是它呢？因为透镜不但让人们摆脱了近视或远视的苦恼，透镜制成的显微镜，还可以看见细菌和细胞，这对于生物学和医学太重要了，而更重要的是，透镜制成的天文望远镜，指向了星空，让人类看到了全新的宇宙！

7.透镜成像规律课堂教案 篇七

审核：_______ 时间：__________

学生姓名：_______等级 班级：_____________

一、【学习目标】

1、知识与技能：1.知识与技能

(1)知道凸透镜成像规律.(重点)

(2) 知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系，进一步理解虚像和实像概念(难点).

2.过程与方法

(1)能在探究实践中初步获得提出问题的能力.

(2)通过研究成像规律的过程.体验科学研究的过程与方法.

(3)学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法.

3.情感、态度和价值观

(1)具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理.

(2)在探究问题的过程中，有克服困难的信心和决心.有主动与他人合作和交流的精神.

二、【预习案】

1、使用说明及学法指导

看书认识探究过程，实验需要的仪器及要的内容。

2、知识准备

透镜对光线的作用，透镜的.焦点、焦距。

3、教材助读

(1) 凸透镜成像实验需要的仪器

(2)实验中需要观察的内容

4、预习自测

(1)探究凸透镜成像实验时，应先将透镜、蜡烛、光屏放在 。

(2) 是焦点。 是焦距。

(3)实验中要观察成像时， 与 的关系，并记下成像的特点。

(4)物距(u) 、像距(v)

5、我的疑问(学生提出)

三、【探究案】

1、学始于疑(老师针对探究的问题提出)

“上节课我们学习了透镜及其对光线的作用，知道凸透镜对光线有会聚作用.那么如果将一个物体放在凸透镜前，会有什么现象呢?”

引导学生用凸透镜观察：课本上的字和讲台上的大屏幕后，问：“凸透镜为什么会成不同特点的像?成不同特点的像可能与哪些因素有关?凸透镜成像有什么规律呢?”

2、质疑探究

(1)探究点一：怎样在光屏上会看到透镜的像

合作探究

针对训练

(2) 探究点二：成不同大小像时，物距与焦距、像距与焦距的关系是怎样的?

合作探究

针对训练

拓展提升总结：

物距像的性质像距应用

倒、正放、缩虚、实

u>2f

f

u

四、【我的知识网络图】

五、【检测案】

【题1】小明利用图2所示的实验器材探究“凸透镜成像规律”。

(1)如果在实验中将蜡烛和透镜的位置固定后，无论怎么移动光屏都得不到像，其原因可能是 。

(2)如果在实验中发现光屏上的像如图乙所示，在不移动光屏和透镜的情况下，应将蜡烛向 移动，可使像成在光屏中央。

【题2】小杰同学做凸透镜成像的实验记录如下表。由此可推知：此次实验使用的凸透镜的焦距范围是 。

次序蜡烛到凸透镜的距离像的性质

118cm倒立缩小的实像

8.初中物理凸透镜教案 篇八

在实施素质教育及课程改革的实践中，科学教学的核心是围绕”科学探求“做文章，在教学中强调指导学生直接认识自然界的客观事物及其规律的方法，给学生第一手材料，在攻取感性认识的同时，培养他们积累进行科学探求活动的经验。

在《 凸透镜》一课，我是这样安排的，故事导入新课;然后经过实验可以在纸屏上得到物体的像，学生在实验中出现”影“与”像"混淆，为了让学生有清楚的认识，可以请学生根据以往所学知识回忆，实现自我否定，建立新的知识点。

课后，我进行了深刻的反思：过去，我们的课程过于强调学科本位，所以我们要改革，增强课程结构的综合性。学课间加强整合，可以提高学习效率，但并不是说可以无目的，随意地整合。《凸透镜》一课的教学目标是通过实验和制作，培养学生认真细致的科学态度，通过研究凸透镜成像的规律，培养学生探究的精神。本课教学的重点是指导学生实验，从中得出凸透镜有成像的作用。在实验探究中学生观察像的大小变化，从中找出规律，这是本课的又一重点。

结合本课的重点，我重点让学生自己摸索，鼓励他们积极参与进来，在获取知识的基础上发展思维，发展能力。同时，学生在研究像距物距和成像大小时学会了辨证地看待事物的变化，单方面物距或者像距的变化并不一定改变像的大小，并得到清晰的像，这也是学生在情意方面的创新。

9.水也能做透镜 篇九

1 用水做透镜

例1 小华用铁丝绕成一个内径约4mm的圆环，将圆环在清水中浸一下后取出，形成一个“水透镜”。

（1）通过“水透镜”看到的字如图所示，此时“水透镜”是一个__________透镜，将这个“水透镜”再向字靠近一点，看到的像会_________（变大/变小）。

（2）小明猜想“水透镜”的焦距与水的质量有关，为此他用牙签在“水透镜”上轻轻取走一点水，再次观察，比较前后两次所成像的大小。观察时他应该注意控制“水透镜”到字的_________不变。

（3）小芳用另一个内径不同的圆环制作“水透镜”，看到了倒立、缩小的像，请针对这一现象，提出一个新的探究问题：_______。

分析：解决此题需要掌握以下内容：

（1）①凸透镜成像的三种情况和应用：u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。u

②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。

（2）凸透镜成像时，所成像的大小与物体到凸透镜的距离（即物距）有关，在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时，应利用控制变量法进行。

（3）找到两次实验的不同之处，结合实验现象便可以提出新的实验探究问题。

解答：（1）从图可知，通过此透镜看到的是正立、放大的像，而凹透镜成正立、缩小的虚像，所以此透镜为凸透镜，并且是u

当“水透镜”再向字靠近一点，也就是物距在变小，而凸透镜成虚像时，物距减小，像距减小，像变小，所以看到的像会变小。

（2）因为凸透镜成像时，所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关，所以在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时，改变水的质量，比较前后两次所成像的大小，应该控制字到凸透镜的距离不变。

（3）第一次“水透镜”成正立、放大的虚像，而改变圆环的内径后，“水透镜”成倒立、缩小的像，所以新的探究问题可以为：水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系？

2 水透镜的威力

例2 雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝相当于一个凸透镜，此时为防止阳光灼伤蔬菜，菜农总是及时将积水除掉，这是因为凸透镜对阳光有___________作用；人眼看到物体，是因为物体在视网膜上形成了__________（填“正”或“倒”）立、缩小的__________（填“虚”或“实”）像。

分析：（1）解决此题要知道中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。

（2）眼睛看物体时应用了凸透镜成像规律，u>2f时，得到倒立、缩小的实像。晶状体和玻璃体共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于光屏。

解答：（1）雨过天晴时，蔬菜塑料大棚的积水窝形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成火灾；

（2）眼睛的晶状体和玻璃体共同作用相当于凸透镜实验中的凸透镜，视网膜相当于光屏。当u>2f时，视网膜上得到倒立、缩小的实像。

例3 为了防止森林火灾，在森林里是不允许随地丢弃透明的塑料瓶的。这是因为雨水进入塑料瓶后，它对光的作用相当于一个__________镜，对太阳光有__________的作用，可能会导致森林火灾。

解析：解决此题要知道中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。

因为瓶中进入水之后，瓶中的水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会引起树叶燃烧，造成火灾。

答：凸透 会聚

10.3.5_奇妙的透镜教案 篇十

3.5奇妙的透镜

一、教学目标

【知识与技能】

（1）了解两种透镜特点及区别。

（2）知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

（3）会利用平行光测定凸透镜的焦距。

【过程与方法】

（1）组织学生通过观察和实验的方法区别透镜及透镜对光的会聚或发散作用。

（2）组织学生测量凸透镜的焦距，领会测量方法。

【情感、态度与价值观】通过教师的引导，组织学生进行实验，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索。

二、教学重点难点

【重点】凸透镜对光的会聚作用，凹透镜对光的发散作用。

【难点】利用平行光测焦距的办法测量凸透镜的焦距。

三、课时安排1课时

四、教与学互动设计

（一）创设情境 导入新课

导语 前面我们学过了平面镜，事实上生活中还有一种透镜，我们也经常接触到。比如说：眼镜使人的视力得以矫正；放大镜、显微镜、望远镜，使人的视觉不断扩展。照相机、摄像机，可以捕捉美好的瞬间；

投影仪、放映机，可以展现历史的画卷。而这些形形色色的光学仪器，以至我们的眼睛——心灵的窗户，它们的主要部件都是透镜。

（二）合作交流 解读探究 1．认识凸透镜和凹透镜

（1）观察凸透镜、凹透镜的形状区别

凸透镜；中心部分比边缘厚的透镜叫做凸透镜。凹透镜：中心部分比边缘薄的透镜叫做凹透镜。透镜可分为两类：

凸透镜：中央厚，边缘薄 B D E 凹透镜：中央薄，边缘厚 A C F 凸透镜画法 凹透镜画法

（2）要求学生利用手中的凸透镜和凹透镜观看书上的文字。

【提示】透镜距书较近。

看到物体的像相对于物体来讲，像的大小有何变化？

【小结归纳】通过凸透镜看到物体的像是放大的；通过凹透镜看到物体的像是缩小的。（3）那么如何辨别凸透镜和凹透镜呢？

辨别某一透镜是凸透镜还是凹透镜的方法有以下几种方法。

方法1：根据透镜的厚薄来区别。中间厚、边缘薄的为凸透镜，反之为凹透镜。

方法2：可以透过透镜观察物体，利用凸透镜成放大像和凹透镜成缩小像的特点。

方法3：利用太阳光来区别。让透镜正对太阳光，在透镜另一侧能会聚于一点的是凸透镜，否则为凹透镜。

2、透镜对光的作用

（1）让学生根据自己所设计的方法辨别近视眼镜和远视眼镜的镜片的凹、凸。

【提示】近视眼镜镜片为凹透镜，远视眼镜镜片为凸透镜。

【演示】一束平行光通过凸透镜和凹透镜，观察光线会发生怎样的变化？

【注意】教室内的光线要暗一些。

【小结归纳】凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。（2）介绍透镜相关知识

1）如图3—5—3所示，有：主光轴，光心、焦点、焦距 主光轴：通过光心和两个球心的直线 光心（O）：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）焦点（F）：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示

虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。焦距（f）：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。

2）若将某一光源放在焦点F处，则会聚光线通过凸透镜会以怎样的光线射出？

【点拨】根据光路可逆，通过凸透镜的光为平行光。3）同样材料制成的凸透镜，凸得越厉害，其焦距越短。

4）与凹透镜主轴平行的入射光经过凹透镜后将变成发散光线。将这些发散光线反向延长也会交于主轴上的F点，由于这一交点F不是光线实际会聚的点，因此叫做凹透镜的虚焦点。（3）验证试验——透镜对光的作用

给定如下器材：手电筒、光屏、规格不同的几块凸透镜和凹透镜。1）用手电筒直射到光屏上，观察光照的范围和亮度。

2）在光屏和手电筒之间放上一个凸透镜，观察凸透镜后光照的范围和亮度（光屏的距离要放置合适）。3）在手电筒和光屏之间放上凹透镜，观察此时的光照的范围和亮度。4）由（2）、（3）两种情况对比，你可以分别得出什么结论呢？

【解析】当手电筒直射到光屏上，光照的范围和亮度相对于光源来讲，不发生变化。当手电筒和光屏之间放上凸透镜后，会发现光照的范围变小，亮度变亮；调整光屏的距离还可以在屏上看到一个亮点。说明凸透镜对光有会聚作用。当放上凹透镜后，会发现光经过凹透镜后照射的范围变大，亮度变暗。说明凹透镜对光有发散作用。

（4）作图分析——凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

作图方法：

1、通过光心的光线 传播方向不改变。

2、平行于主光轴的光线折射后经过焦点。

3、经过焦点的光线折射后平行于主光轴

五、资料链接——正确理解“会聚”和“发散”

凸透镜对光的会聚作用是表明光通过凸透镜以后会变得收拢些，但是并不意味着一定会聚于一点。以S在发出的光是发散光束，光经过凸透镜折射后仍是发散的，并不能会聚，凸透镜在这里的作用只是减弱了它的发散程度。

凹透镜对光的发散作用是表明光通过凹透镜以后会更散开一些，但是散开不一定不能会聚，从左侧来的两束光由于凹透镜的作用没有在S点会聚，而是在S会聚，它减弱了入射光的会聚程度。

通过以上分析可以知道，当判断过镜对光束是起会聚作用还是发散作用时（或者根据给定的光束判断透镜的种类），一定不能仅仅依据折射光是否能会聚于一点来判断透镜的作用或种类，而应当对折射光束与入射光束进行比较，再依据前边的分析得出正确的结论。

六、课堂练习

七、布置作业：《名校课堂》P29-31 ；课本“自我评价与作业”1-4

八、板书设计

九、教学反思

1、参考教学资源：中学物理教育网、物理实验资源、物理教学参考、小组合作学习方法、学习评价、实验报告册等；

2、用实验组织教学，分层次展开教学，环环入扣，力求培养学生的自主探究意识、方法和能力，在实验中获得技能方法、在交流中获得知识结论、在练习中得到巩固提高；

3、教师的引导作用，在适当的时机，用合适的方法对学生的探究方法、合作意识、操作技能等各方面作指导，以求学生能迅速得到提高。在练习设计上注重设置阶梯，以及时巩固知识，并对本课知识进行总结、巩固和提高。

11.凸透镜的神奇妙用 篇十一

然而，你听说过：在野外人们随手丢弃了存有部分饮料的饮料瓶，却导致了严重的火灾吗？

仔细观察里面有水的瓶子，你会发现：里面的水在瓶子里会呈现出奇特的形状：上面水平，下部中间凸出。将这个瓶子放在太阳光下，会发现中间呈现出明亮的条纹。这是为什么呢？其中又有什么奥秘呢？

凸透镜的神奇结构

对于凸透镜的最早研究，一直有很多争论。早在我国西汉（公元前206年～公元25年）《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中的意思是：将透明的冰削成圆形，并且中间比四周要厚，将冰块向着太阳，用一种易燃的草放在底部最明亮的地方，最后将草点燃了！

这是人类对于凸透镜的最早记载。它是一种什么样的结构呢？为什么会有如此的神奇作用？

凸透镜实际上是一种中间厚而四周薄的透明体。最早的凸透镜是将冰雕琢而成；当人们发明了玻璃，由于玻璃的透明和耐磨性，被广泛应用于近视镜片和老花镜片；而现在，由于合成树脂的研制，再加上合成树脂透光性能好、较轻等特点，树脂眼镜片故取代了原来的玻璃镜片。

凸透镜的神奇作用

一个小小的凸透镜，却在我们的生活中发挥着重要的作用。下面，就让我们来感受一下它的神奇作用。

实验1 将光线神奇地汇聚

器材：圆形凸透镜、圆形的玻璃杯、平板玻璃

实验方法：

1.在太阳光下，用凸透镜正对着太阳光（凸透镜镜面与光的方向垂直），调整凸透镜与后面物体的距离，直到物体上呈现一个最小的亮斑。

2 .在圆形玻璃杯里装满水，让玻璃杯正对太阳光，调整玻璃杯到后面物体的距离，会看到后面呈现出了一条白色的光斑。

3.用厚度均匀的平板玻璃放在阳光下，无论选样调节，后面只是得到稍微暗一些的光斑，无法得到更亮的光斑。

用不同的玻璃，为什么会得到不同的亮斑呢？其中的奥秘是：光通过厚薄不同的透明物体时，光线总会向厚的一侧偏离。对于中间厚、四周薄的圆形凸透镜，光线自然地偏向了中间，从而形成了中间最亮的光斑。

对于装满水的柱形玻璃瓶，光通过时只是向中间最厚处聚集，从而形成了一条光带。对于厚薄相同的玻璃板，光通过时不会聚集，只是通过，所以，没有形成更亮的光斑。你现在知道为什么不能将有饮料的瓶子丢弃到野外了吧！

凸透镜不仅能把平行的光线聚集到一起，它还能将分散的光线聚集成平行光。汽车的大灯，就是利用凸透镜使灯泡发出的光变成了平行光，从而可以照得更远了！

对于患上老花眼的老年人、从小发育不良的弱视少儿，都可以借助于适当的凸透镜来调整视力！

实验2 凸透镜的美妙成像作用

如果说，凸透镜能将光线聚集在一起，我们不太使用。而凸透镜的另一个神奇作用，你是睁开眼睛就会使用的——凸透镜成像。另外，我们使用的照相机、手机的摄像头都要利用凸透镜才能形成像。

下面，就让我们利用一个小透镜来感受其中的奥秘吧！

器材：凸透镜，LED手电筒，电视机

实验方法：

1. 晚上，将电视机打开，关闭室内灯光。将凸透镜放在电视机与墙面之间，且靠近墙面。调整凸透镜到墙的距离，直到在墙上形成清晰的像。你会看到墙上的像与电视机里的像同步，只是倒了过来！

2. 用LED手电筒照射凸透镜，将光斑投射到墙上。调整手电筒与凸透镜的距离，当手电筒距离凸透镜较近时，会在墙上得到放大的光斑；当手电筒距离凸透镜较远时，墙上却会形成较小的光斑。

我们的眼睛，能看到美丽的世界，因为我们的眼睛里也有一个类似于凸透镜的结构——晶状体，它能将我们看到的物体在视网膜上形成缩小的像。照相机、电影放映机、多功能投影仪中都有一个重要的结构——凸透镜，利用它们形成了美

丽而清晰的画面！

细心的同学还会发现：弱视的同学戴上眼镜后，透过镜片看到的脸比原来变大了！这就是它具有的另一种神奇作用，凸透镜靠近被观察物体时，可以将物体放大！

凸透镜还被广泛地用在了望远镜和显微镜中，它使人们成了千里眼，洞察秋毫！