八年級物理全冊《4.5 科學探究 凸透鏡成像》導學案(新版)滬科版_第1頁
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文檔簡介

1、第五節(jié) 科學探究:凸透鏡成像 學習目標:1.知道透鏡的幾個基本概念(主光軸、光心、焦點和焦距),理解凸透鏡和凹透鏡對光線的作用,理解并畫出通過透鏡的三條特殊光線;2.學會判斷凸透鏡和凹透鏡分別對光線的作用的方法重點:透鏡對光線的作用。難點:透鏡的三條特殊光線?!疽c梳理】知識點一、凸透鏡和凹透鏡1.定義:凸透鏡:中間厚邊緣薄的透鏡; 凹透鏡:中間薄邊緣厚的透鏡。2.透鏡的有關(guān)概念焦點:平行光線(太陽光)通過透鏡后會聚的點,或通過透鏡后發(fā)散光線的反向延長線的會聚點。(焦點一般有兩個,并且一般關(guān)于透鏡對稱) 焦距:焦點到光心的距離。 光心:透鏡的幾何中心主光軸:通過兩個球面球心的直線3.對光線的作

2、用:(1)凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發(fā)散作用。(2)特殊光線:平行于主光軸的光線,通過凸透鏡后會聚于焦點;通過凹透鏡后,反向延長線會聚于焦點。通過焦點的光線通過凸透鏡后平行于主光軸;正向延長線通過焦點的光線通過凹透鏡后平行于主光軸。 通過光心的光線通過透鏡后方向不變。 注意:會聚作用不一定要使折射光線相交,凸透鏡對光的會聚作用指的是:光通過透鏡后,其折射光線向主軸偏折,即在原光線的傳播方向上合攏一些。凹透鏡對光線的發(fā)散作用指的是:光線通過凹透鏡后,其折射光線遠離主光軸偏折,即在原光線的傳播方向上發(fā)散開一些。【典型例題】例1.光通過透鏡的光路如圖所示,其中正確的是( )解析:凸透鏡對

3、光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用,因此B項正確【答案】B例2. 如圖甲所示,請畫出光線分別通過a、b透鏡后的傳播方向如圖乙所示,根據(jù)入射光線和折射光線,在圖中的虛線框內(nèi)畫出適當?shù)耐哥R(1)作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時,首先要仔細觀察入射光線的特點,然后再根據(jù)透鏡的光學特點來作圖(2)根據(jù)入射光線和折射光線的特點判斷出光線是會聚的還是發(fā)散的,來確定透鏡的類型解析:(1)凸透鏡中,從焦點發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后與主光軸平行凹透鏡中,延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸(2)兩條平行光線,經(jīng)圖示透鏡折射后,變得發(fā)散,因此該透鏡對光線有發(fā)散作用,為凹透鏡如圖所示:知識點二、凸透鏡的成像

4、1.物距和像距(1)物距:物體到凸透鏡光心的距離,常用u表示。(2)像距:像到凸透鏡光心的距離,常用v表示。2.凸透鏡成像規(guī)律物距與焦距的大小關(guān)系像的性質(zhì)像距與焦距的大小關(guān)系物距與像距的大小關(guān)系物與像的位置關(guān)系應 用正或倒放或縮實或虛u2f倒立縮小實像fv2fuv異側(cè)眼睛與照相機u=2f倒立等大實像v=2fu=v異側(cè)測焦距f=1/2V=1/2ufu2f倒立放大實像v2fuv異側(cè)投影儀與放映機u=f不成像獲得平行光、測焦距uf正立放大虛像uv同側(cè)放大鏡注意:1.一倍焦距:像虛實的分界線 (一倍焦距分虛實)2.二倍焦距:實像放大縮小的分界線 (二倍焦距分大?。?.實像都是倒立的,虛像都是正立的。

5、4.在調(diào)節(jié)物距和像距時,物像在主光軸上同向移動。像與物變化關(guān)系: 成實像時物近像遠像變大,物遠像近像變?。幌窈臀锿较蛞苿?。成虛像時物遠像遠像變大,物近像近像變小。(成虛像時,物距變大,像距變大,像變大;成實像時,物距變大,像距變小,像變小。這里的遠近是相對于透鏡來說的。)5.物體、透鏡和光屏位置已經(jīng)確定,在光屏上已經(jīng)有一個清晰的像,如果保持透鏡不動,像左右上下的移動方向和物體左右上下移動的方向相反;如果保持物體不動,像左右上下移動的方向和透鏡移動的方向相同。(注意這里的移動不是沿主光軸的前后移動,而是與主光軸垂直方向移動)。口訣:一倍焦距分虛實,二倍焦距分大??; 實像異側(cè)像倒立,物近像遠像變

6、大; 虛像同側(cè)像正立,物遠像遠像變大。誤區(qū):放大鏡只能成放大的像。放大鏡實際上就是一個凸透鏡,只是利用了物體在焦點以內(nèi)成放大的虛像這一原理。放大鏡也可以成縮小的像?!镜湫屠}】例3.一束平行光正對凸透鏡照射時,在凸透鏡另一側(cè)距凸透鏡中心10cm的地方出現(xiàn)一個小亮點,那么把點燃的蠟燭放在光具座上距凸透鏡15cm的地方,在凸透鏡另一側(cè)移動光屏,在光屏上就可以得到( )A倒立、放大的虛像 B正立、放大的虛像C倒立、縮小的實像 D倒立、放大的實像解析:當一束平行光通過凸透鏡后,在凸透鏡另一側(cè)距透鏡中心10cm處出現(xiàn)一個小亮點,證明凸透鏡的焦距f=10cm,由題干可知物距u=15cm,因為fu2f,所以

7、像距v2f,故像的性質(zhì)是倒立、放大的實像,選項D正確 。【答案】D達標檢測1、凸透鏡的鏡片中央比邊緣_,對光線有_作用;凹透鏡的鏡片中央比邊緣_,對光線有_作用。2、常用體溫計的刻度部分為三棱體,橫截面如右圖,其正面呈圓弧形,這樣就可看清體溫計內(nèi)極細的水銀柱,以便于讀數(shù),這是因為圓弧形玻璃的作用相當于_ ,使我們能看到水銀柱 的_ _的 像。3、 在研究凸透鏡成像的實驗中,當燭焰距凸透鏡6厘米時,可以在光屏上成一個放大的像,移動蠟燭使它距透鏡12厘米時,調(diào)整光屏,_(填“能”、“不能”)在光屏上得到清晰的像,若能得到像,那么成的是_、_的_像。4、將點燃的蠟燭沿凸透鏡的主軸,從大于二倍焦距處逐

8、漸向透鏡移動時,在光屏上可先觀察到_、_的實像,當蠟燭移到距凸透鏡二倍焦距時可觀察到_、_的實像,接著移動蠟燭可觀察到_、_的實像,最后在光屏上觀察不到像了,可在凸透鏡的另一側(cè)觀察到_、_的虛像。5、凸透鏡成放大實像和縮小實像的分界點是_ _;凸透鏡成實像和虛像的分界點是_ _。6、某同學拿了一個焦距為15 cm的凸透鏡,要想觀察細小的物體,應將物體放在凸透鏡下方距凸透鏡_ 的范圍內(nèi),要使此時的像放大一點,可以將凸透鏡往 (填“上”或者“下”)移一點;要想用它得到放大的實像,物體到凸透鏡的距離應該在_ _ _范圍內(nèi),此時像的位置在距離凸透鏡_ _ _的范圍內(nèi);要想用它得到縮小的實像,物體到凸透

9、鏡的距離應該_ _,此時像的位置在距離凸透鏡_ _的范圍內(nèi)。7、青少年如患有近視眼,應配戴由 制成的眼睛進行視力矯正;中老年如患有遠視眼,應配戴由 制成的眼鏡進行矯正?!袄匣ㄧR”的“度數(shù)”等于它的焦距(以m為單位)的倒數(shù)乘以100,某同學測得他奶奶所戴的老花鏡的焦距為25cm,則此眼鏡的度數(shù)為 度。8、物體從很遠處向凸透鏡的2倍焦距靠近時,像將 (填“變大”、“變小”、“不變”),物體和像之間的距離將 (填“變大”、“變小”、“不變”)。9、 一個物體通過凸透鏡在另一側(cè)光屏上成像,若將透鏡下半部分用紙遮住,物體的像將 ( )、在屏上只被接到物體上半部分的像;、能得到物體不清晰的完整的像;、能得

10、到物體完整的像,但亮度卻減弱了;、能得到物體大部分的實像。10、小華在光具座上做“研究凸透鏡成像”的實驗。當光屏、透鏡及燭焰的相對位置如圖4所示時,恰能在光屏上得到一個清晰的像。則他所用凸透鏡的焦距;A一定大于20cm ; B一定小于8cm;C一定在10cm到16cm之間; D一定在8cm到10cm之間.11如圖所示,經(jīng)過凸透鏡的a、b兩條光線,經(jīng)折射后,折射光線與主軸的交點位于( )A乙區(qū)和丙區(qū) B丙區(qū)和乙區(qū)C甲區(qū)和乙區(qū) D甲區(qū)和丙區(qū)12用照相機拍攝水池底部的物體,若照相機位置不變,比較池中有水與無水兩種情況,則有水時( )A暗箱應略短些,所得的像也略小些 B暗箱應略短些,所得的像也略大些C

11、暗箱應略長些,所得的像也略大些 D暗箱應略長些,所得的像也略小些13用一個凸透鏡成像時,下面說法正確的是()A實像總是正立的,虛像總是倒立的 B實像和虛像都可能是放大或縮小的C成實像時,物體離凸透鏡越近像越大D成虛像時,物體離凸透鏡越近像越大二、選擇題(314=42,注意13、14題各有兩個答案)1、關(guān)于透鏡對光的作用,下列說法中正確的是 ( )A、凸透鏡只對平行光束有會聚作用 B、凸透鏡對發(fā)散光束有會聚作用C、凹透鏡對發(fā)散光束有會聚作用 D、凹透鏡對會聚光束沒有發(fā)散作用2、下列關(guān)于凸透鏡或凹透鏡的光路圖中不正確的是 ( )3、把凸透鏡當作放大鏡來觀察物體時,必須把物體放在凸透鏡的 ( )A焦

12、點以內(nèi) B2倍焦距處 C焦點上 D2倍焦距和焦點之間4、將一個凸透鏡正對著太陽光,在距凸透鏡20 cm的紙上接到一個很小的亮斑,當將一個物體放在距這個透鏡50 cm處時,在凸透鏡的另一側(cè)可以得到 ( )A倒立、放大的實像 B倒立、縮小的實像C正立、放大的實像 D正立、縮小的實像5、有一物體在凸透鏡5倍焦距以外的地方,沿著主光軸逐漸移到1.5倍焦距處,像的變化是: ( )A、從小變大; B、從大變??; C、不變; D、從小變大,又從大變?。?、凸透鏡前20厘米處的物體沿主光軸遠離透鏡時,所成的倒立、縮小的像將( )A由實變虛 B由虛變實 C由小變大 D由大變小7、在凸透鏡的成像現(xiàn)象中,下列說法中

13、錯誤的是: ( )A,凡是實像必是倒立的; B, 凡是虛像必是正立的;C,凡是放大的像必是虛像; D, 凡是縮小的像必是實像。8、 一個物體通過凸透鏡在另一側(cè)光屏上成像,若將透鏡下半部分用紙遮住,物體的像將 ( )、在屏上只被接到物體上半部分的像;、能得到物體不清晰的完整的像;、能得到物體完整的像,但亮度卻減弱了;、能得到物體大部分的實像。9、某凸透鏡焦距在10厘米與15厘米之間,當物體距凸透鏡的距離為25厘米時,所成的像一定是 ( )A放大的 B縮小的 C正立的 D倒立的10、某凸透鏡的焦距可能在10厘米與15厘米之間,當物體距透鏡12厘米時,所成的像一定是 ( )A放大的 B縮小的 C正立

14、的 D倒立的11、燭焰通過凸透鏡成一個倒立放大的像,如果保持凸透鏡的位置不變,將蠟燭和光屏的位置相互交換,那么: ( )A、光屏上能得到一個倒立放大的像 B、光屏上能得到一個倒立縮小的像C、光屏上不一定能得到像 D、光屏上能得到一個像,但是像的性質(zhì)不能確定。 12、房間內(nèi)的人通過防盜門上的貓眼可以看到外面的人,而外面的人卻不能看到房間里面的人,貓眼外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別相當 ( )A、凸透鏡 凹透鏡 B、凹透鏡 凸透鏡 C、凹透鏡 凹透鏡 D、凸透鏡 凸透鏡13、有一物體離凸透鏡16cm,在凸透鏡的另外一側(cè)得到一個放大的像,那將凸透鏡向物體靠近6 cm時,光屏上不可能: ( )A、倒立放大的像 B、倒

15、立縮小的像 C、倒立等大的像 D、不成像14、在凸透鏡前有一物體,當它沿主光軸向凸透鏡方向移動20厘米,則它所對應的像卻遠離凸透鏡移動30厘米,那么物體移動的范圍可能是: ( )A、在凸透鏡一倍焦距內(nèi)移動B、在凸透鏡兩倍焦距外移動 C、在凸透鏡一倍焦距與兩倍焦距之間移動D、在凸透鏡兩倍焦距外向一倍焦距與兩倍焦距之間移動 三、實驗(117=17)1、在研究凸透鏡成像的實驗中:(1)要用 法測量凸透鏡的焦距。(2)實驗所需的儀器有蠟燭、火柴、_ _、_ _、_ _。(3)為了使燭焰的像成在光屏的中間,要調(diào)整_和_高度,使它們的中心跟_ _的中心大致在 。(4)若透鏡的焦距是15厘米,蠟燭和凸透鏡的位置距離是40cm,調(diào)節(jié)光屏的位置可得到一個清晰的像,這個像的性質(zhì)是_的_的_像。像距的范圍是 。(5)實驗一段時間以后發(fā)現(xiàn)像 (填“變高”、“變矮”),是因為 。(6)實驗時發(fā)現(xiàn)有個螞蟻爬上了凸透鏡的鏡頭,此時在光屏上 (填“會”、“

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