八年级物理上册第五章第3节凸透镜成像的规律导学案新版新人教版.docx
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八年级物理上册第五章第3节凸透镜成像的规律导学案新版新人教版
第三节探究凸透镜成像的规律导学案
学习目标:
1、探究凸透镜成像的探究过程。
2、理解凸透镜的成像规律,知其物距、像距变化,像距变化的规律。
3、掌握凸透镜成实像、虚像的条件。
4
、会画各种成像的光路图。
学习重点:
1、理解凸透镜的成像规律,知其物距、像距变化,像距变化的规律。
2、掌握凸透镜成实像、虚像的条件。
3、会画各种成像的光路图。
学习难点:
1、理解凸透镜的成像规律,知其物距、像距变化,像距变化的规律。
2、掌握凸透镜成实像、虚像的条件。
3、会画各种成像的光路图。
课前预习:
1、画
出一个带箭头的线段“个”竖立在凸透镜主轴上,u>2f,f
2、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验,其实验装置的示意图如图所示,a、b、c、d、e是主光轴上的五个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。
(1)在a、
b、c、d、e这五个点中:
①把烛焰放在________点上,可以成正立、放大的虚像;
②把烛焰放在________点上,所成的像最小;
③把烛焰放在________点上是属于照相机原理;
④把烛焰放在________点上是属于投影仪原理。
(2)小宇做完实验后,又想用手表代替蜡烛,看在光屏上能成什么样的像。
于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如图
甲所
示。
把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图乙所示,移动光屏直到成清晰像为止。
此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的哪一个()
合作探究:
提出问题:
凸透镜成像的与那些因素有关?
猜想假设:
凸透镜的成像性质与、有关。
设计实验与收集证据:
一、测定凸透镜的焦距
如右图,测得凸透镜的焦距f=.
二、调节装置
调节和,使、和在同一。
目的:
使像成在.
注意:
如在桌面实验,应使三者中心在同一水平线上。
三、实验步骤与记录表格
u与f
性质
v与f
像与物的位置
(一)评价:
1、应在每一个区间内,;
2、还应对时的成像特点进行探究。
(二)动态连续观察
现象:
当物体靠近透镜时,像透镜,像逐渐。
口诀:
物像。
(三)成像条件逐条分解
1、成倒立、缩小、实像的条件:
u,成,此时v.
2、成倒立、等大、实像的条件:
u,成,此时v。
3、成倒立、放大、实像的条件:
u,成,此时v。
(四)探究u u与f 性质 v与f 像与物的位置 1、u 2、u 3、此时的像与物在侧。 4、u 5、观察虚像时,眼睛应在一侧,透过观察。 例题: 观察凸透镜所成虚像正确的是() 6、想要看到更大的虚像,可以将物体再透镜一些,或将透镜稍物体一些。 7、当u=f时,像 【交流合作】 1、成实像与虚像物距的分界点: 焦距处是成和的分界点。 口诀: 一倍焦距分. 2、成放大的像与缩小的像的分界点: 焦距处是成的像和的像的分界点 口诀: 二倍焦距分. 3、归纳方式一 4、归纳方式二 【实验思考】 1、凸透镜成实像时,都是立的;凸透镜成虚像时,都是立的。 2、凸透镜成放大的像时,(一定/不一定)都是虚像; 凸透镜成缩小的像时,(一定/不一定)都是实像。 3、凸透镜成实像时,、都颠倒。 4、凸透镜成的实像和虚像用眼睛直接观察。 5、无论怎样移动光屏,都不能在光屏上找到像,这是什么原因? (1)物距uf; (2)透镜、光屏、烛焰三者中心不在。 6、凸透镜成的像偏在光屏上端,可以向移动光屏,或向调节凸透镜,或向 调节蜡烛。 技巧: 像移动的方向与物体移动的方向; 像移动的方向与透镜移动的方向。 (如右图) 7、能否通过移动凸透镜找像? 若移动凸透镜,将随之改变,也会改变,此时的像就不是我们要找的那个像了。 所以,实验过程中,凸透镜的位置须,而应通过移动来找像。 8、如果凸透镜被挡住或摔坏一半,成像性质,亮度。 9、成实像时,物与像之间的距离L与f有何关系? 成实像时,物像间距L4f。 10、成实像时,物与像的移动速度相同么? 当u>2f时,移动速度较快;当f 11、凸透镜成实像时,将物体与光屏交换位置,根据性,光屏上恰好能成清晰的像,成像性质(改变/不变). 12、利用凸透镜成像作图,如右图: 13、用发光F字代替蜡烛的优点: ①便于判断像与物上下、是否颠倒。 ②成像,不会; ③底部的方格便于比较像与物的关系。 14、虚像与实像的观察 光屏 眼睛 实像 虚像 课后练习: 1.一个焦距为10cm的凸透镜,当物体从离透镜30cm处逐渐移到离透镜20cm处的过程中,像与像距的变化为() A.像逐渐变小,像距逐渐变小B.像逐渐增大,像距逐渐增大 C.像先小后大,像距逐渐增大D.像逐渐增大,像距逐渐变小 2.通过实验发现凸透镜可以成实像,也可以成虚像;可以成放大的像,也可以成缩小的像;可以成倒立的像,也可以成正立的像。 我们可以看到,物体通过凸透镜所成的像的____________、____________、____________、____________等取决于物距和凸透镜的____________关系。 3.当物距___________2倍焦距时,凸透镜成的像是___________实像;当物距___________焦距时,成虚像,并且虚像的尺寸___________。 4.一个物体在凸透镜前20cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f() A.10cm 5.许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称“猫眼”)。 从室内透过防盗门镜向外看,可以看到来客的正立、缩小的像。 由此可以断定,此时防盗门镜的作用相当于一个() A.凸透镜B.凹透镜C.凸透镜和凹透镜D.玻璃砖 6.(2010天津模拟)如图3-3-1所示,凸透镜的焦距为8cm,当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12cm的位置处时,调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像,则在光屏上得到一个() 图3-3-1 A.倒立放大的实像B.倒立缩小的实像C.正立放大的实像D.正立放大的虚像 7.(2010江苏连云港模拟)如图3-3-2是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。 若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则() 图3-3-2 A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像 C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像 8.(2010江苏徐州课改区模拟)如图3-3-3所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置,其中还需要调整的是____________。 调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像,若想使像变大,应将蜡烛向____________移。 图3-3-3 9.(2010河南模拟)在观察凸透镜成像的实验中,光屏上已成清晰、缩小的像,当烛焰向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向____________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,若要观察到烛焰放大的虚像,烛焰到透镜的距离应____________透镜的焦距。 10.有一焦距为10cm的凸透镜,将物体从离凸透镜30cm处沿主光轴移到距透镜20cm处,这个过程中所成的像() A.始终是正立、放大的实像B.始终是倒立、放大的实像 C.离透镜越来越远,像变大D.离透镜越来越近,像变小 11.(2010山东滨州模拟)张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图3-3-5所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。 实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是() 图3-3-5 A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小B.烛焰位于b点时,成放大的实像 C.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大D.烛焰位于d点时,成放大的实像 12.一物体放在凸透镜前18cm处,在透镜另一侧20cm处成一清晰像,则此透镜的焦距() A.一定大于20cmB.一定小于9cm C.一定在10cm到8cm之间D.一定在9cm到10cm之间 13.在研究凸透镜成像实验时,当烛焰离透镜12cm时成的是放大的实像,当烛焰离透镜7cm时成的是放大的虚像,则这个透镜的焦距不可能是下列的哪个值() A.8cmB.10cmC.11cmD.14cm 14.一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30cm时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移到物距为15cm时,它的像一定是() A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像 15.在观察凸透镜成像的实验中,把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸透镜靠拢的过程中,光屏上所成的像将() A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大 16.一个物体在凸透镜前的主光轴上,在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像,当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后,物体此时在光屏上形成的像是() A.只有上半部分,亮度不变B.只有下半部分,亮度不变 C.与原来相同,亮度不变D.与原来相同,亮度变暗 17.(2010江苏南通模拟)小明在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。 小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是() A.倒立放大的实像B.正立放大的虚像C.倒立缩小的实像D.倒立等大的实像 18.在凸透镜2倍焦距以外的地方,沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒AB,如图3-3-6所示,则形成的像A′B′为 图3-3-6 A.比实物短,且B′端比A′端粗B.比实物短,且A′端比B′端粗 C.比实物长,且B′端比A′端粗D.比实物长,且A′端比B′端粗 19.(2010福建莆田模拟)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-3-7中的() 图3-3-7 20.在“研究凸透镜成像”的实验中,当凸透镜、烛焰和光屏放在图3-3-8中A、B、C三个位置时,屏上成一个缩小的像,则在A点位置放的是____________,在B点位置放的是____________,在C点位置放的是____________。 图3-3-8 21.(2010广西柳州课改区模拟)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 (1)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________________________。 (2)所用凸透镜的焦距为10cm。 某同学的实验数据如下表。 次数 物体到凸透镜的距离/cm 像到凸透镜的距离/cm 像的大小(放大或缩小) 像的正倒 1 30 15 缩小 倒 2 20 20 等大 倒 3 14 35 放大 倒 4 10 / 不成像 / 5 8 / 放大 正 ①分析1、2、3次实验的数据可知、、 。 ②在第5次实验中,从____________一侧透过透镜看到在____________一侧放大的像。 探究凸透镜成像的规律——习题——答案 1,思路解析: 由于f=10cm,当u=30cm时成倒立缩小的实像且像距在10cm到20cm之间,当u=20cm时成倒立等大的实像且像距为20cm,即像由缩小到等大,像距由10cm到20cm之间变为20cm。 答案: B 2,思路解析: 对于一个确定的凸透镜,焦距是唯一的,成像的情况只取决于物体距离凸透镜的远近。 答案: 大小虚实正倒位置焦距 3,思路解析: 物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立的实像,当物距小于焦距时成放大的虚像。 答案: 大倒立小于大于物的尺寸 4,思路解析: 解决这类问题的关键是根据凸透镜的成像特点和成像条件,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,物距必然大于2倍焦距,即u>2f。 本题中有20cm>2f,解不等式得: f<10cm。 答案: C 5,思路解析: 它是由凹透镜和凸透镜组合而成的。 从室内通过”猫眼”向室外观看,可以看到室外正立缩小的景象,能看到较大的范围情况;凹透镜对光线有发散作用,才会看到较大的范围,凹透镜应在外边,两透镜之间的距离等于凸透镜的焦距。 答案: C 6,思路解析: 根据凸透镜成像规律可以知道,当f 当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以B错。 当u 答案: A 7,思路解析: 由题意可知u=30cm,u=2f,求出焦距f=15cm。 若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,此物距变为10cm。 当物距小于焦距时,在光屏上得不到蜡烛的像,即成虚像。 答案: D 8,思路解析: 本实验应将蜡烛、光屏和凸透镜调整到同一高度;若像变大,应减小物距,蜡烛向右移。 答案: 降低光屏的高度倒右 9,思路解析: 凸透镜成实像的变化规律是: 当物距大于焦距时,凸透镜都能成实像,且像距也在大于焦距的范围内。 若物体逐渐向凸透镜移动,向焦点靠近,则像逐渐远离透镜,且逐渐放大;若物体逐渐远离凸透镜,则像逐渐向凸透镜移动,接近焦点,且逐渐缩小。 所以,题中应先后填上“远离”和“小于”。 答案: 远离小于 10,思路解析: 由凸透镜成像规律可知,当物距在2倍焦点以外运动时,所成的像始终为倒立、缩小的实像,但物距越小,像越大,像距越大。 答案: C 11,思路解析: 烛焰在d点时,位于焦点以内,成正立、放大的虚像,故D选项错误。 答案: D 12,思路解析: 由于本题中物像异侧,说明此像是一实像;又由于像距比物距大,可推知此像是一放大、倒立的实像,此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,像在另一侧的二倍焦距之外。 即f<18cm<2f① 20cm>2f② 综合①②解得9cm 答案: D 13,思路解析: 根据题意当u=12cm时成放大的实像、u=7cm时成放大的虚像可得出: f<12cm<2f,7cm 而14cm不在这个范围内。 答案: D 14,思路解析: 从条件“当u=30cm时,成放大的实像”可得: f<30cm<2f,即15cm<f<30cm。 当物体移到物距为15cm时,即物体在焦距之内,成正立放大的虚像。 答案: C 15,思路解析: 在凸透镜成像的情况中,当物体的位置发生移动时,像的位置也随之移动,像与物是朝同一方向移动的。 当物体从二倍焦距之外移向凸透镜时,像做远离凸透镜的运动,且像变大;当物体离凸透镜接近二倍焦距时,像也接近凸透镜接近二倍焦距,像继续变大;当物继续移向凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,当物距小于1倍焦距时,像变为虚像,像仍变大;当物继续靠近凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,像继续变大,所以A正确。 答案: A 16,思路解析: 解此题的关键在于正确理解凸透镜成实像的原理: 物体射出的光经凸透镜折射后会聚在透镜后面的光屏上,形成物体的实像,无论透镜多大都能成像,只是镜面小一些,透光量少些,像暗淡一些,不会影响像的完整性,尽管题中条件是将凸透镜上半部分遮住不透光,物体仍能够由它的下半部分透光成像,并且能够成一个完整的像,但是会聚在光屏上的光会少一些,像变暗,应选D. 答案: D 17,思路解析: 凸透镜成像的规律是,物在2倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像。 由题干可知,点燃的蜡烛成的是倒立、缩小的实像。 像距小于2倍焦距而大于1倍焦距。 如果在像的位置上放物体,那么物距就是在1倍焦距与2倍焦距之间,成像在2倍焦距以外,且一定是倒立的、放大的实像。 所以BCD错,A正确。 答案: A 18,思路解析: 因为u>2f所以f<v<2f,成的是倒立缩小的实像,故像A′B′比物体AB短,这样就排除了CD的正确性。 又因A与B两点相比,B点物距小,其像距大,像也变大,故B端的像比A端的像A′要粗些。 答案: A 19,思路解析: 由题意知u 故选B。 答案: B 20,思路解析: 屏上成的像是实像,要成倒立缩小的实像,物距大于像距,物、像在凸透镜的两侧。 答案: 光屏凸透镜蜡烛 21,答案: (1)同一高度 (2)物距大于焦距时像是倒立的物距越大,像距越小,物距越小,像距越大物距大于2倍焦距时成缩小的像光屏蜡烛
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- 年级 物理 上册 第五 凸透镜 成像 规律 导学案 新版 新人