53第1課時凸透鏡成像實驗和規(guī)律物理人教版八年級上冊

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律第1課時凸透鏡成像實驗和規(guī)律探究凸透鏡成像的規(guī)律猜想與假設(shè)：凸透鏡所成像的大小、虛實、正倒可能跟_____有關(guān)。實驗器材：光具座、凸透鏡、發(fā)光物體、光屏等。知識點探究凸透鏡成像規(guī)律物距實驗步驟：(1)在光具座上由左至右依次放置發(fā)光物體、凸透鏡、光屏，如圖所示。(2)調(diào)節(jié)發(fā)光物體、凸透鏡、光屏三者的中心在________，目的是__________________。(3)發(fā)光物體移至離凸透鏡2f以外(即u>2f)的位置，移動光屏直到光屏上出現(xiàn)清晰的發(fā)光物體的像；記下發(fā)光物體到凸透鏡的距離(物距u)、像到凸透鏡的距離(像距v)、像的性質(zhì)(包括大小和正倒，以及與物相對于凸透鏡的位置)，填入下面的表格。同一高度使像成在光屏中央(4)再分別把發(fā)光物體移至2f處(即u＝2f處)、2f和f之間(即f<u<2f)、f處、f以內(nèi)(即u<f)，進行實驗，觀察光屏上能否成像并記錄物距、像距及像的性質(zhì)，將數(shù)據(jù)記錄在下面表格中。實驗結(jié)論：(凸透鏡成像規(guī)律)有兩個物距是影響成像性質(zhì)的關(guān)鍵點：u＝f是成_______像的分界點；u＝2f

是成____________像的分界點；凸透鏡所成的實像都是____立的，所成的虛像都是____立的。(1倍焦距分虛實，2倍焦距分大小)虛、實放大、縮小倒正物距像的性質(zhì)像距

應(yīng)用倒立或正立放大或縮小虛像或?qū)嵪駏>2ff<u<2fu<f倒立縮小實像f<v<2f照相機倒立放大實像v>2f幻燈機正立放大虛像v>u放大鏡評估與交流：若無論怎樣左右移動光屏，光屏都承接不到清晰的像，可能的原因有：①發(fā)光物體的中心、凸透鏡的光心、光屏的中心不在同一高度；②發(fā)光物體在凸透鏡的1倍焦距以內(nèi)；③發(fā)光物體在凸透鏡的焦點上；④物距較大，光具座長度不夠。例在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中：(1)把蠟燭、凸透鏡、光屏固定在光具座上后，調(diào)整它們的高度時，____(填“要”或“不要”)點燃蠟燭，最終使像成在光屏中央，便于______________；若像成在如圖甲所示的位置，為使像成在光屏中央，可以將凸透鏡向____(填“上”或“下”)調(diào)節(jié)。要觀察像的性質(zhì)下(2)當(dāng)凸透鏡在40cm處、蠟燭在20cm處時，移動光屏?xí)业降沽?、等大的實像，則該凸透鏡的焦距為____cm；當(dāng)燭焰、凸透鏡在如圖乙所示的位置時，適當(dāng)移動光屏，在光屏上得到一個清晰、倒立、_____的實像，利用這一成像原理制成的器件是_______(填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)。(3)如果在如圖乙所示的實驗中保持蠟燭和光屏的位置不變，只移動中間的凸透鏡，要使光屏上再次出現(xiàn)一個明亮清晰的像，則應(yīng)向____(填“左”或“右”)移動凸透鏡，光屏上的像將_____(填“變大”“變小”或“不變”)。10縮小照相機左變大(4)某小組實驗時對實驗裝置進行了改進，將蠟燭換成“F”形的LED燈，并將光屏貼上方格紙，如圖丙所示。請寫出改進后的其中一個優(yōu)點：____________________________。(5)把燈放到光具座的某一位置，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請指出其中一條可能的原因：__________________________________。(6)用手指指尖觸摸凸透鏡表面，這時光屏上出現(xiàn)的像_____(填“會”或“不會”)缺少一部分，像會變____(填“亮”或“暗”)一些。便于比較像與物的大小關(guān)系物距小于焦距，成正立、放大的虛像不會暗[方法指導(dǎo)](1)為了使像呈現(xiàn)在光屏的中央，實驗時需要調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，所以調(diào)整時需要將蠟燭點燃。(2)物距等于2倍焦距時成倒立、等大的實像，此時像距等于2倍焦距；物距大于2倍焦距時成倒立、縮小的實像，此時像距大于1倍焦距且小于2倍焦距。(3)根據(jù)“折射現(xiàn)象中光路是可逆的”來進行解答。(4)LED燈比燭焰更穩(wěn)定，貼上方格紙能夠更好地比較像與物的大小關(guān)系。(5)物距小于焦距時成正立、放大的虛像，光屏上不能承接虛像。(6)手指遮擋透鏡的一部分，仍有光透過透鏡成像，只是成像變暗。(2023·寧夏期末)一束平行光正對凸透鏡照射時，在離透鏡15cm處的光屏上得到一個亮點，那么當(dāng)物體位于透鏡前25cm處時，在透鏡的另一側(cè)可得到()A.倒立、縮小的實像B.倒立、放大的實像C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像B1.(2023·肇慶期中)學(xué)校對校園門禁系統(tǒng)進行了升級，加入了人臉識別系統(tǒng)。師生通過校門時，只需將人臉朝向屏幕前的攝像頭，系統(tǒng)自動拍照獲取面部信息并與備案信息對比，決定是否放行，如圖所示。關(guān)于人臉識別系統(tǒng)，下列說法正確的是()A.系統(tǒng)拍照時，人臉是光源B.系統(tǒng)的攝像頭相當(dāng)于一個凹透鏡C.系統(tǒng)的攝像頭成的是正立、放大的實像D.人臉應(yīng)該在攝像頭鏡頭的2倍焦距之外D2.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，當(dāng)燭焰與凸透鏡的距離小于1倍焦距時，人眼觀察到燭焰成像的情形是下圖中的()B3.在探究凸透鏡成像的規(guī)律時，把蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上可接收到倒立、縮小、清晰的像。則該凸透鏡的焦距可能為()A.10cmB.15cmC.20cmD.30cmA4.(2023·惠州一模)如圖所示，此時燭焰在光屏上成一個清晰的像，下列說法正確的是()A.這個像是縮小的實像B.此時的物距為50.0cmC.此成像原理可應(yīng)用于照相機D.凸透鏡成像是光的折射現(xiàn)象D5.(2023·惠州期中)如圖所示，是某地投放使用的智能無人駕駛小巴車，它可以通過車上的攝像機和激光雷達識別道路狀況。小巴車上的攝像機識別道路上的行人時，其鏡頭相當(dāng)于一個___透鏡，行人在攝像機感光元件上成倒立、_____(填“放大”“縮小”或“等大”)的___像。當(dāng)小巴車靠近公交站牌時，站牌在攝像機感光元件上所成的像_____(填“變大”“變小”或“不變”)。凸縮小實變大6.(2023·茂名模擬)如圖所示，是小芳回家進小區(qū)時用手機掃碼的情景，手機攝像頭相當(dāng)于一個凸透鏡，對光有_____作用，圖中手機攝像頭的成像原理與_______(填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)相同，其所成的是倒立、_____(填“放大”“縮小”或“等大”)的實像。會聚照相機縮小7.(2023·珠海二模)常用體溫計的刻度部分為三棱體，橫截面如圖所示，其正面呈圓弧形，這樣就可以看清體溫計內(nèi)極細(xì)的水銀柱，以便讀數(shù)。體溫計是根據(jù)液體的_________原理制成的；圓弧形玻璃的作用，相當(dāng)于_______(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)，使我們能看到水銀柱放大后的____(填“實”或“虛”)像。熱脹冷縮凸透鏡虛8.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，將蠟燭、透鏡和光屏依次放在_______上，并使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在_________。在圖甲中，凸透鏡的焦距為10cm。保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭在35cm刻度處時，為了找到像的位置，光屏應(yīng)在光具座的_______(填“60～70”或“大于70”)cm的刻度范圍內(nèi)移動；在光屏上所成的燭焰的像應(yīng)該是圖乙中的圖____(填序號)。光具座同一高度大于70d9.(2023·揭陽二模)如圖所示，此時燭焰通過凸透鏡在光屏上成清晰、等大的實像，則該凸透鏡的焦距是____cm。將蠟燭移至35cm刻度線處，移動光屏使?fàn)T焰再次在光屏上成清晰的像，則燭焰在光屏上成的是倒立、_____的實像；如果用物理書擋住凸透鏡的一半，則光屏上的像會_____(填“變成一半”“變大”“變小”或“變暗”)。10.0放大變暗10.(2023·惠州二模)某實驗小組在進行“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗。(1)小作和小怡先將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，點燃蠟燭后，在光屏上得到了燭焰的像，如圖甲所示。若要讓像成在光屏中央，則可以將光屏向____(填“上”或“下”)移動。上(2)小源認(rèn)為使用蠟燭時成像不穩(wěn)定，于是用高為4cm的發(fā)光體(由發(fā)光二極管組成)替換蠟燭，如圖乙，他把凸透鏡固定在光具座的50cm刻度線處不動，并將凸透鏡成實像時的部分實驗數(shù)據(jù)記錄在上表中。分析表中數(shù)據(jù)可知，實驗中所用凸透鏡的焦距為____cm。(3)在第3次實驗時，應(yīng)將光屏移到光具座____cm刻度線處，光屏上才會出現(xiàn)清晰的像，生活中的________(填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是根據(jù)這一原理工作的。此時，如果小源不小心用手指尖觸碰到了凸透鏡，光屏上_____(填