福建省武夷山市岚谷中学八年级物理全册 4.5 科学探究：凸透镜成像导学案（无答案）（新版）沪科版.doc

4.5 科学探究：凸透镜成像学习目标 1知道什么是透镜、薄透镜？ 2知道什么是凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距？ 3知道凸透镜和凹透镜对光的作用； 知道利用凸透镜能产生平行光。自主学习一、基本概念 透镜是利用光的折射原理制作的光学器件，它对光有作用 。2.透镜对光的作用：凸透镜：对光起 作用。 凹透镜：对光起 作用。 记住三条特殊的光线3、透镜的基本概念：主光轴：通过两个球心的直线。用 表示光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心） 焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“ f ”表示；虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“ f ”表示。 思考：凸透镜越凸（也就是越厚）对光的会聚能力越 （选填 强或弱）小结：1、透镜是由透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。 2、透镜的分类： 透镜：边缘厚，中央薄； 透镜：边缘薄，中央厚。 3、主光轴：通过两个球心的直线 。 光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向 。（透镜中心可认为是光心） 焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“ ”表示； 虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距： 到 的距离叫焦距，用“ ”表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。 4、凸透镜：对光起 作用。 凹透镜：对光起 作用。是折射现象的应用。 5、凸面镜：对光起 作用。 凹面镜：对光起 作用。是 现象的应用。展示交流11透镜可以分为两种：一种为中间厚，边缘薄的，叫做_，它能使光线_；另一种为中间薄，边缘厚的，叫做_，它能使光线_2.下图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是_.3凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做_，焦点到光心的距离叫做_6、要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ ） a、凸透镜前任意位置 b、凸透镜的焦点上 c、凹透镜前任意位置 d、凹透镜的焦点上7、凸透镜对光线有_作用；凹透镜对光线有_作用。8、对光起会聚作用的是( ) a、平面镜b、近视眼镜的镜片c、凹透镜d、老花镜的镜片9、探险者在冰天雪地中想生火而又没有火柴和打火机,如果当时有太阳他如何取得火种？10、如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（ ）a.仍然平行 b.会聚 c.发散 d.无法确定11、给你一个凸透镜，你会利用太阳光粗略测出它的焦距吗？说说你的做法。 12、要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应把小灯泡放在凸透镜的 上。2、完成下图的光路图3、根据图中光通过透镜前后的方向，在图中填上适当类型的透镜。4透过一滴水看物体，物体会有什么变化？尝试解释观察到的现象。完成图4-5-2的光路。5、画出下图中的入射光线6、如下图所示，给出了光线通过透镜前后的方向请在方框内填上适当的透镜7、如右图中，已给出了射向透镜的入射光线，请画出它们经过透镜后的出射光线。8、根据上一节课所学的透镜的光心和焦点的特殊性质，以及凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用；完成光路图。ffffff9、根据光在折射时光路是可逆的特点，你能完成右面两个光路图吗？ 10、完成下列各光路图。11、在下列方框中分别画一个合适的透镜，并确定其位置。 4.5 科学探究：凸透镜成像导学案(2)【学习目标】1. 利用平行光源粗测凸透镜的焦距。2通过实验探究知道凸透镜成像规律，并能说出照相机、投影仪、放大镜分别是根据哪条规律成像的。3. 复述凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系，进一步理解虚像和实像概念。 4. 通过研究成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法，学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法 【学习重点】通过实验探究得出凸透镜成像规律并能实际应用。【学习过程】课前预习学案 温故而知新1）凸透镜对光线有_作用。2）. 焦点到光心的距离叫做 ，用f表示。3）. 物体到凸透镜的距离叫做 ，用u表示。4）. 像到凸透镜的距离叫做 ，用v表示。5）. 实像由 光线会聚而成，能在 上呈现的像。虚像不是由实际光线会聚而成，而是由光线的 相交而成， （填“能”或“不能”）在光屏上呈现的像。6）. 照相机照相时，物体离照相镜头比较远，成的是 、 的 像。7）投影仪投影胶片时，物体离投影仪比较近，成的是 、 的 像。8）放大镜看物体时，物体离放大镜很近，成的是 、 的 像。烛焰透镜光屏 自主学习认真阅读课本，自主完成下列问题：1.照相机、投影仪和放大镜成像不同，可能与 有关。2.要完成该实验，需要哪些器材？ 3.在该实验中我们需要记录哪些数据和实验现象呢？课内探究学案一、交流预习情况1同座或小组之间交流一下自主学习中3个问题的答案。2展示光具座、凸透镜、光屏等实验器材，请学生认认它们是什么？并尝试说出实验步骤与方法。二、合作探究活动1：按右图所示顺序将平行光源、凸透镜、光屏安装在光具座上，使他们的中心大致在同一高度。（三者在同一高度是为了使像成在光屏的中央）活动2：利用平行光源粗测凸透镜的焦距。移动光屏位置，直到光屏上的亮斑最小最亮为止，测出光屏到透镜中心的距离即为该透镜的焦距。在“光具座”上标出透镜中心、透镜的焦点和二倍焦点所在位置。用平行光汇聚法测得实验所用凸透镜的焦距是 cm活动3：如图2所示，将物体（点燃的蜡烛）放在距透镜二倍焦距之外，同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入下表一中。活动4：如图3所示，将物体（点燃的蜡烛）向凸透镜移近，放在距透镜二倍焦距上，同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入下表一中。活动5：如图4所示，将物体（点燃的蜡烛）继续向凸透镜移近，放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间，同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入下表一中。活动6：继续把蜡烛向凸透镜移近，放在距透镜一倍焦距上，这时调整光屏，在光屏上已经看不到蜡烛的像（思考为什么？）小组讨论，并将讨论的要点记录下来。活动7：如图5所示，将物体（点燃的蜡烛）继续向凸透镜移近，放在距透镜一倍焦距之内，同时用眼睛观察像。将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入下表一中。记录表一物距的范围像距的范围像的情况来源:学&科&网放大/缩小正立/倒立实像/虚像同侧/异侧u2fu=2ffu2fu =fuf分析上表的记录，我们可得出以下结论： 物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的 有关，并随 的变化而变化。关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点：u =f是成 像的分界点；u =2f 是成 像的分界点；凸透镜所成的实像都是 立的，虚像都是 立的。（一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小）当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时，成 像，它的应用是 。当物体位于凸透镜的二倍焦距时，成 像。 当物体位于凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间时，成 像，它的应用是 。 当物体位于凸透镜的焦距以内时，成 像，它的应用是 。仔细分析我们还会发现：当物体逐渐向凸透镜靠近时，光屏的位置是逐渐 （选填“靠近”、“远离”），在光屏上所成的像是逐渐 （选填“变大”、“变小”）的。（物近、像远，像变大）【本节课你学到了什么？】【课堂展示1】1.在探究凸透镜成像规律的实验中，实验前应调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在 ；为什么？ 。由实验可知，凸透镜成实像的条件是_，_是成放大的像与缩小的像的分界点。实验时，蜡烛越烧越短，你将看到屏上的像向_（填“上”或“下”）移动。实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状_（填“变”或“不变”），但像的亮度将_（填“变亮”或“变暗”）2. 一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,那么当物体在凸透镜前25cm处时,在透镜的另一侧可以得到 ( ) a.倒立缩小的实像 b.倒立放大的实像 c.正立缩小的实像 d.正立放大的实像3一个物体到凸透镜的距离为30 cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜主轴移动到距凸透镜45 cm处，则成像的情况一定是（ ） a.放大的实像 b.等大的实像 c.缩小的实像 d.上述三种情况都可能4. 在探究“凸透镜成像的规律”中，物体经凸透镜成的像不可能的是（ ）a正立放大的虚像 b正立缩小的虚像 c倒立缩小的实像 d倒立放大的实像5. 一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛放在凸透镜前40cm处，则烛焰通过凸透镜所成的像是（ ）a倒立缩小的实像 b倒立放大的实像 c倒立等大的实像 d正立放大的虚像6. 尝试利用三条特殊光线做出凸透镜成像光路图。7.在实验过程中，小明和小东同学在直线上无论如何移动光屏、凸透镜和蜡烛，均不能获得像。这其中的可能原因是： ， 。 在实验中光屏的作用是 ；如果将光屏移走，烛焰通过凸透镜还能成实像吗？ 。8.某同学在探究凸透镜成像实验时，将一厚纸片遮住透镜的上半部，则她在光屏上得到的像与未遮住前相比a所成的像只是上部一半 b所成像只是下部一半c所成像没有发生变化 d像的大小、正倒、位置无没化，但像更暗些9当物体在凸透镜中成实像时，像的大小会随物距的减小而增大，那么物体在凸透镜中成虚像时，像的大小与物距有什么关系呢？请你设计一个实验去探究。10小明想替爷爷买一副老花镜，约了几位同学到眼镜店去选购。他看中一副样式新颖的眼镜，但不知道是老花镜还是近视眼镜，请你为小明提出一个既不伤害眼镜镜片，又能最简便最快的正确判断的方法，并简要说明你的理由。【课堂展示2】1、（2008山东烟台）在探究凸透镜成像的实验中：(1)在探究前，小明同学将凸透镜对着太阳光，把透镜逐渐向白纸移动，直到太阳光在白纸上会聚到一点(图甲)这一操作的目的是_。 (2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放入光具座中进行实验其中一次实验情景如图乙所示；由此得到的实验结论_。2、（2008江苏苏州）小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论请你将空缺部分补充完整。 (1)将一束平行光射向凸透镜，得到如图所示的光路图则该透镜的焦距为 cm(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 (3)按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中 上表中实验序号2中像的性质为 ，实验序号4中像距为 cm。 当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动3、(2008山东临沂)如图所示是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上研究凸透镜成像规律的实验装置，其中明显还需要调整的是_。调整后烛焰能在光屏上成缩小_的实像；若要在透镜固定的情况下，得到再大一些的清晰实像，除将蜡烛适当向右移动外，还应将光屏向_移动。 图11hhffab3题 4题4、（2008湖北荆门）小芳同学实验探究凸透镜成像的规律，她首先按图11所示完成仪器装配，图中h点是2倍焦距处。经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向_（选填“上”或“下”）调；调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到a点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向_移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、_的实像。5、（2008江苏南京）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所用凸透镜焦距为10cm实验过程中，如图22所示，光屏上可得一个清晰的像，这个像是 (选填“倒立”或“正立”)， (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像生活中 就是利用这个原理制成的图中若固定凸透镜，将蜡烛移到30 cm刻线处，再向 (选填“左”或“右”)移动光屏到适当位置，又可在屏上得到一个清晰的像 6、（2008江苏南通）)在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中(1)如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度其目的是使像成在_(2)当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、_(选填“放大”或“缩小”)的实像(3)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏_(选填“远离”或“靠近”)透镜。7、(05柳州课改)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。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l3015缩小倒22020等大倒31435放大倒410/不成像/58/放大正(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