【教学ppt课件（第三章及第一节及透镜）】一、课程导入

在日常生活中，我们常常会接触到各种光学设备，比如眼镜、相机、显微镜等。这些设备中有一个非常重要的组成部分——透镜。透镜不仅帮助我们看得更清楚，还在科学研究和工程技术中发挥着重要作用。

本节课我们将学习关于透镜的基本知识，包括它的种类、结构特点以及基本的成像规律。

二、什么是透镜？

透镜是由透明材料（如玻璃或塑料）制成的光学元件，其两个表面至少有一个是曲面。透镜通过折射光线来改变光的传播方向，从而实现对物体的放大、缩小或聚焦等功能。

三、透镜的分类

根据透镜的形状，可以将其分为两大类：

1. 凸透镜（会聚透镜）

- 结构特征：中间厚，边缘薄。

- 作用：能够将平行光会聚于一点（焦点）。

- 应用：用于放大镜、照相机镜头、投影仪等。

2. 凹透镜（发散透镜）

- 结构特征：中间薄，边缘厚。

- 作用：使平行光变得发散，看起来像是从一个点发出的。

- 应用：用于矫正近视眼、望远镜中的目镜等。

四、透镜的几个关键概念

为了更好地理解透镜的工作原理，我们需要掌握以下几个重要术语：

1. 主光轴

- 通过透镜中心且垂直于透镜表面的直线称为主光轴。

2. 光心

- 透镜的几何中心称为光心，光线经过光心时不发生偏折。

3. 焦点

- 凸透镜：平行于主光轴的光线经过透镜后会聚于一点，称为实焦点。

- 凹透镜：平行于主光轴的光线经过透镜后发散，其反向延长线交于一点，称为虚焦点。

4. 焦距

- 焦点到光心的距离称为焦距，通常用字母 $ f $ 表示。

五、透镜的成像规律（简要介绍）

透镜的成像遵循一定的物理规律，可以通过作图法或公式法进行分析。

1. 成像规律口诀（适用于凸透镜）

- 物在二倍焦距外，像在焦距与二倍焦距之间，倒立、缩小；

- 物在焦距与二倍焦距之间，像在二倍焦距外，倒立、放大；

- 物在焦点以内，像在同侧，正立、放大（虚像）。

2. 成像公式（高斯公式）

$$

\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}

$$

其中：

- $ f $ 是焦距，

- $ u $ 是物距，

- $ v $ 是像距。

六、透镜的应用实例

透镜在现代科技中有着广泛的应用，以下是一些常见的例子：

| 应用领域 | 透镜类型 | 功能 |

|----------|-----------|------|

| 放大镜 | 凸透镜 | 放大物体图像 |

| 眼镜 | 凸/凹透镜 | 矫正视力 |

| 相机 | 凸透镜 | 聚焦光线形成清晰图像 |

| 显微镜 | 复合透镜系统 | 放大微小物体 |

| 投影仪 | 凸透镜 | 放大并投射图像 |

七、课堂小结

- 透镜是利用光的折射原理工作的光学器件。

- 透镜分为凸透镜和凹透镜，具有不同的光学特性。

- 掌握透镜的主光轴、光心、焦点、焦距等基本概念。

- 了解透镜的成像规律及其在实际中的应用。

八、课后思考题

1. 凸透镜和凹透镜在结构上有何不同？

2. 为什么凸透镜可以用来矫正远视眼？

3. 如果一个物体放在凸透镜的焦点上，会发生什么现象？

下节课我们将继续学习透镜的成像规律与实验探究，敬请期待！