北京市通州區(qū)育才中學(xué)八年級物理《4.3探究凸透鏡成像的規(guī)律》學(xué)案（無答案）

1、通州區(qū)育才中學(xué)八年級物理4.3探究凸透鏡成像的規(guī)律課案課題第四章 光的折射 透鏡 第三節(jié) 探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)間年 月 日,周 課型新授課課時(shí)2課時(shí)主備 【目標(biāo)】（1）探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。（2）了解凸透鏡成像的應(yīng)用【重點(diǎn)】理解凸透鏡的成像規(guī)律【難點(diǎn)】理解凸透鏡的成像規(guī)律及其應(yīng)用 “探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)報(bào)告【提出問題】凸透鏡成的像的虛實(shí)、大小、正倒跟物距、像距有什么關(guān)系?【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】光具座、蠟燭、凸透鏡(f = cm)、光屏、火柴【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1把蠟燭放在較遠(yuǎn)處,使物距u>2f，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在屏上成清晰的實(shí)像，觀察實(shí)像的大小和正倒。記下物距u和像距v (此步

2、驟做兩次)。2把蠟燭向凸透鏡移近,使物距在2f和f之間，即f<u<2f，重復(fù)以上操作，進(jìn)行觀察并記下物距u和相距v (此步驟做兩次)。3繼續(xù)移近蠟燭，使物距u<f,調(diào)整光屏的位置，看能否在屏上找到像。如果不能，試著觀察到蠟燭的像，觀察一下是實(shí)像還是虛像?并觀察像的大小和正倒。記下物距u和像距v(像距只需估測)(此步驟做兩次)。4把蠟燭從距凸透鏡較遠(yuǎn)處逐漸移近透鏡，同時(shí)移動光屏保證屏上的像清晰，注意觀察像的大小、正倒以及像距的大小，看有什么規(guī)律。【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像 的 性 質(zhì)像距v/cm虛 實(shí)大 小正 倒u>2fu>2f2f>u>

3、f2f>u>fu<fu<f【得出結(jié)論】分析上表的記錄,找出凸透鏡成像的規(guī)律:1.像的虛實(shí):當(dāng)物體放在_時(shí),凸透鏡成實(shí)像,當(dāng)物體放在_時(shí),凸透鏡成虛像.2.像的大小:當(dāng)物體放在_時(shí),凸透鏡成的像是縮小的實(shí)像.當(dāng)物體放在_時(shí),凸透鏡成的像是放大的實(shí)像._縮小的實(shí)像(填“有”或“沒有”)3.像的正倒:凸透鏡所成的像_正立的實(shí)像,_倒立的虛像.(填“有”或“沒有”)4.當(dāng)物體逐漸向凸透鏡移近時(shí),物體所成的實(shí)像逐漸_,像離凸透鏡的距離逐漸_(填“變大”或“變小”)口訣：一倍焦距內(nèi)外分 ；兩倍焦距內(nèi)外分 ；物近（實(shí)）像 像變 ?！緦?shí)驗(yàn)思考】查看上表的數(shù)據(jù),凸透鏡成放大的實(shí)像時(shí),物距

4、跟像距相比,哪個(gè)比較大?成縮小的實(shí)像時(shí),物距跟像距相比,哪個(gè)比較大?由此可以得出什么結(jié)論? _【交流與合作】1）將凸透鏡的一半用紙擋住，像有何變化？ 2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一段時(shí)間，蠟燭變短，像往 移。 3）若無論怎樣移動光屏，都無法在光屏上得到像，可能原因是什么？ _課外補(bǔ)充:透鏡成像作圖法要求出一個(gè)發(fā)光點(diǎn)由凸透鏡所成的像,只需要求出從這個(gè)發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的任意兩條光線經(jīng)凸透鏡折射后的交點(diǎn)就可以了,當(dāng)發(fā)光點(diǎn)不在主光軸上時(shí),下面三條特殊光線的折射光線的方向很容易求出:(1)通過凸透鏡光心的光線,經(jīng)過凸透鏡后方向不變.(2)跟凸透鏡主光軸平行的光線,經(jīng)過凸透鏡折射后通過焦點(diǎn).(3)通過凸透鏡焦點(diǎn)的光線,經(jīng)過凸

5、透鏡折射后跟主光軸平行.應(yīng)用這三條光線中的任意兩條,就可以求出發(fā)光點(diǎn)S的像S。試應(yīng)用上面的方法作出下面物體在不同位置時(shí)所成的像：物體在a處： 物體在b處：物體在c處： 物體在d處：你能根據(jù)凹透鏡對光線的作用，選擇三條特殊光線中的任意兩條，作出凹透鏡所成的像：· ·F F凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用一、作為放大鏡的應(yīng)用原理：當(dāng)物體在 ，凸透鏡成 的像。例1 老奶奶用放大鏡看報(bào)時(shí)，為了看到更大的清晰的像，她常常這樣做（ ）A報(bào)與放大鏡不動，眼睛離報(bào)遠(yuǎn)些 B報(bào)與眼睛不動，放大鏡離報(bào)遠(yuǎn)一些C報(bào)與放大鏡不動，眼睛離報(bào)近一些 D報(bào)與眼睛不動，放大鏡離報(bào)近一些解析：放大鏡是凸透鏡，由凸透鏡成

6、像實(shí)驗(yàn)可以看出，當(dāng)物體在一倍焦距以內(nèi)的時(shí)候，物距越大，像距越大，像也越大。也可從成像原理得出結(jié)論，平行于主軸的光線不變，而隨著物體的遠(yuǎn)離透鏡，過光心的光線越來越平緩，所以兩條光線的反向延長線交點(diǎn)就離透鏡越遠(yuǎn)，像就越大。也就是在一倍焦距以內(nèi)的時(shí)候，物體離焦點(diǎn)越近，像越大。所以答案為B。例2 小明拿著一個(gè)直徑比較大的實(shí)驗(yàn)用的放大鏡，伸直手臂觀看遠(yuǎn)處的物體，他可以看到物體的像，下面說法中正確的是（ ）A射入眼中的光一定是由像發(fā)出的 B像一定是虛像C像一定是倒立的 D像一定是放大的解析：放大鏡是凸透鏡，在手拿凸透鏡，并伸直了手臂看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，物距遠(yuǎn)大于兩倍焦距，所以會成像在手內(nèi)側(cè)稍大于一倍焦距處。而

7、人的眼睛在一個(gè)手臂以外，所以進(jìn)入人眼的光線肯定是折射光線匯聚成像后再分開的光線，我們看到就好像是從像發(fā)出的。這個(gè)像肯定是倒立縮小的實(shí)像。所以答案是C。而選項(xiàng)A中并非所有進(jìn)入人眼的光線都是從像發(fā)出來的。二、作為放映機(jī)鏡頭的應(yīng)用原理：當(dāng)物體在 ，凸透鏡成 的像。例3 在農(nóng)村放映電影，試鏡頭時(shí)，發(fā)現(xiàn)屏上的影像小了一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)怎樣調(diào)整放映機(jī)（）A放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些，膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些 B放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些，膠片離鏡頭近一些C放映機(jī)離屏近一些，膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些 D放映機(jī)離屏近一些，膠片離鏡頭近一些解析：這是一道凸透鏡的應(yīng)用題，電影放映機(jī)鏡頭（凸透鏡）的焦距是不變的，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，膠片距透鏡焦點(diǎn)的距離越近，

8、屏上成的像越大，同時(shí)，屏離透鏡越遠(yuǎn)。凸透鏡成像，物體越靠近焦點(diǎn)，成的像越大，此時(shí)像離凸透鏡越遠(yuǎn)（實(shí)像、虛像都有這個(gè)規(guī)律）。反過來，物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，成的實(shí)像越小，像越靠近焦點(diǎn)。凹透鏡成像，物體體離凹透鏡越遠(yuǎn)，所成的像越小，像越靠近虛焦點(diǎn)。從上述分析可知，本題的正確選項(xiàng)為B。三、作為照相機(jī)鏡頭的應(yīng)用原理：當(dāng)物體在 ，凸透鏡成 的像。例4 某同學(xué)拍畢業(yè)合影后，想拍一張單身像。攝影師應(yīng)采取的方法是（ ）A使照相機(jī)靠近同學(xué)，同時(shí)鏡頭往后縮，離膠片近些B使照相機(jī)靠近同學(xué)，同時(shí)鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)些C使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，同時(shí)鏡頭往后縮，離膠片近些D使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，同時(shí)鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)些解析：照相機(jī)鏡頭

9、相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。鏡頭后是暗箱，膠片裝在暗箱底部，膠片相當(dāng)于光屏；當(dāng)拍完合影后，再拍單身像，像要變大。成像時(shí)要使像變大，物距應(yīng)減小，同時(shí)增大像距，即拉長暗箱或使鏡頭前伸。從上述分析可知，本題的正確選項(xiàng)為B。例5 用照相機(jī)拍攝水池底部的物體時(shí)，若保持照相機(jī)的位置不變，比較池中有水和無水兩種情況（假設(shè)兩種情況下，人眼看到的物體等大），則有水時(shí)（  ）A暗箱應(yīng)略短一些，得到的像會略大些 B暗箱應(yīng)略短一些，得到的像會略小些C暗箱應(yīng)略長一些，得到的像會略大些 D暗箱應(yīng)略長一些，得到的像會略小些解析：根據(jù)照相機(jī)成像原理，當(dāng)物距減小時(shí)，像距變大，要在膠片上得到物體清晰的像，應(yīng)將暗箱適當(dāng)拉長一些，同

10、時(shí)，膠片上的像將比原來的像略大一些。本例中，池底的物體在有水與無水兩種情況下，相對于照相機(jī)鏡頭的距離是不同的；由于光的折射作用，池中有水時(shí)相當(dāng)于物距減小了。根據(jù)成像原理可知，正確選項(xiàng)為C。例6 測繪人員繪制地圖時(shí)，需要在空中的飛機(jī)上向地面照相，稱為航空攝影，若使用航空攝影照相機(jī)的鏡頭焦距為50mm，則底片到鏡頭的距離為（  ）A10mm之外 B略小于50mm C略大于50mm D等于50mm解析：航空攝影是指在飛機(jī)上向地面拍照，由于物體距離凸透鏡非常遠(yuǎn)，可以看成從無限遠(yuǎn)處入射的光線，它所成的像應(yīng)當(dāng)略大于焦距。故本題的正確選項(xiàng)為C?！驹u注】解決有關(guān)照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡應(yīng)用的問題都離不

11、開凸透鏡成像規(guī)律。而掌握這些規(guī)律的最好方法就是畫圖，因此，同學(xué)們在課下應(yīng)反復(fù)畫物體在凸透鏡不同位置的成像光路圖，在這個(gè)基礎(chǔ)上熟練掌握知識點(diǎn)分析中所列的表格，再做這種問題就得心應(yīng)手了。四、作為眼鏡的應(yīng)用例7 如圖所示，把一副近視眼鏡放在凸透鏡前，移動光屏，使光屏上得到了一個(gè)清晰的像，若取下眼鏡，則光屏上的像變模糊了，此時(shí)，要想得到清晰的像，則光屏應(yīng)向_移動，如果此時(shí)在凸透鏡前再放一副遠(yuǎn)視眼鏡，要想得到清晰的像，則光屏應(yīng)向_移動。解析：此題實(shí)際考查的是近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法。近視眼的成因之一是晶狀體太厚，來自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光會聚在視網(wǎng)膜前，到達(dá)視網(wǎng)膜上的是一個(gè)模糊的光斑?？梢岳冒纪哥R能使光線發(fā)散的特點(diǎn)來矯正。遠(yuǎn)視眼是由于來自近處某點(diǎn)的光還沒有會聚到一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜了。我們可以利用凸透鏡能使光線會聚的特點(diǎn)來矯正。從上述分析可知，本題中的答案是：要想到清晰的像，則光屏應(yīng)向凸透鏡移動，如果此時(shí)在凸透鏡前再放一副遠(yuǎn)視眼鏡，要想得到清晰的像，則光屏也應(yīng)向凸透鏡移動。例8