4.3凸透镜成像的规律习题课教案-苏科版物理八年级上学期

第5课时总课时：第课时备课时间：年月日课题苏科版(2023版)物理新教材八年级（上）第四章光的折射透镜三、凸透镜成像的规律（第二课时）习题课（附课件）一、教学目标1、巩固凸透镜成像的规律，并发现一些新特点。2、练习应用凸透镜成像的规律解决一些应用问题。3、再次经历合作、交流、分析、论证、归纳、表述等形式进一步认识凸透镜的成像规律。培养学生的分析总结能力。二、教学重点应用凸透镜成像的规律解决具体问题。三、教学难点应用凸透镜成像的规律解决具体问题。。四、教学方法讨论交流、分析总结。五、教具（备用）蜡烛、凸透镜、光具座、光屏、刻度尺、火柴。六、教学过程（一）、复习上节内容1、复习凸透镜成像规律回顾上节基本概念和实验。投影凸透镜成像规律（略）2、小结凸透镜成像的一些特点：投影出。（1）、u=f是倒立实像和正立虚像的分界点。（2）、u=2f是像放大、缩小的分界点。（3）、凸透镜成实像都是倒立的，虚像都是正立的。实像与物体位于凸透镜的异侧。虚像与物体位于凸透镜的同侧。（4）、凸透镜成像时像距大于物距，像一定是放大的像；像距小于物距，像一定是缩小的像。（5）、成实像时物距变小，像距变大，像变大。物距变大，像距变小，像变小。（6）、成虚像时物距变大，像距变大，像变大。3、凸透镜成像的重点应用照相机、投影仪和放大镜。投影列表：略用三条特殊光线作图帮助学生分析理解。并列表（二）、例题解析题型一：凸透镜成像的规律直接应用1、物体到凸透镜的距离大于焦距而小于两倍焦距时，成立的像。当物体逐渐远离凸透镜时，像到透镜的距离将逐渐，像将逐渐．某同学用焦距为10cm的凸透镜观察邮票，则透镜到邮票的距离应．

讨论、解析

熟记凸透镜的成像规律，本题第一、二空就容易回答。

知道凸透镜成实像时，物距增大,像距变小,像变小。第三、四空就容易回答。观察邮票一般要看到的是放大正立的像，所以根据凸透镜成像规律，邮票应放在焦点以内，故透镜到邮票的距离应小于焦距即小于10cm．

2、关于凸透镜的成像情况，下列说法中正确的是()A．物体位于焦点以内时，成正立、放大的实像B．物体位于焦点以内时，成倒立、放大的虚像C．物体位于焦点以外，2倍焦距以内时，成倒立、放大的实像D．物体位于焦点以外，2倍焦距以内时，成正立、放大的实像．

讨论、解析此题实际是直接应用凸透镜的成像解答的题。

说明：从以上4题看，正确理解和熟记凸透镜成像规律及特点非常必要。

题型二：像的大小变化与物距、像距变化的关系

3、一个物体位于焦距为10cm的凸透镜前，从40cm处逐渐移到20cm处的过程中，像的大小变化情况是()A．逐渐变大，最后比物体大B．逐渐变大，最后与物体等大C．先是缩小的像，后是放大的像D．像不论如何变化，始终比物体大

讨论、解析与焦距比较，物距有什么特点?

成什么性质的像?

在这种情况下，物距减小，像距怎么变?像的大小怎么变?4

讨论、解析

认真看完题目内容后，你知道要回答的是什么问题吗?请说说你的看法。

此题意思是小灯泡发出的光线经凸透镜后有什么特点，实质是要回答凸透镜对光有什么作用?小结：（1）从以上4题看，正确理解和熟记凸透镜成像规律及特点非常必要。

（2）第4题并不是凸透镜成像规律的应用，而是凸透镜对光的作用问题，做题不能死板，要根据题目正确理解题意，正确应用所学知识解决问题。

题型三：利用凸透镜成像的规律判定凸透镜的焦距大小范围

*5、在研究凸透镜成像情况的实验中，当蜡烛到透镜的距离是20cm时，在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像，则下列判断错误的是（）A．该透镜的焦距是20cmB．该透镜可作为放大镜使用C．当蜡烛到透镜的距离是40cm时,光屏上可得到缩小的像D．当蜡烛到透镜的距离是10cm时，光屏上得不到像

讨论、解析

光屏上得到的像是实像还是虚像?

凸透镜成放大的实像的条件是什么?

凸透镜成放大的实像的条件是：物距大于焦距小于2倍焦距

说明了f<20cm<2f

解得10cm<f<20cm

由此可知选项A错

对于选项B，由于凸透镜物距小于焦距时能成正立放大的虚像，这正是放大镜原理，所以B正确

对于选项C，当蜡烛到透镜的距离是物距，现在物距是40cm,由于焦距小于20cm,2倍焦距小于40cm，所以40cm大于2倍焦距，由凸透镜成像规律知，此时成全立缩小的像。故C正确。

对于选项D，由于焦距大于10cm,现在蜡烛到透镜的距离是物距是10cm,小于焦距由凸透镜成像规律知，此时成正立放大的虚像。故D正确。

此题要选择的是错误说法，故应选A.

点拨：正确理解物理知识（此题是理解凸透镜成像规律），并能应用数学知识（解不等式或解不等式组）解决问题这是物理常用的方法。同学们应该重视。

题型四：凸透镜成实像时，像点与物点的关系6、在观察烛焰通过凸透镜成像的实验中．已知凸透镜的焦距为5cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，则烛焰在光屏上所成清晰的像一定是．物体经过凸透镜所成的像，不能在光屏上呈现出来的一定是．放映幻灯时，想使银幕上出现放大的“F”字母，那么幻灯片上的字形为。讨论、解析

前两个空直接应用凸透镜成像规律易回答。最后一个，是利用凸透镜成实像时，像和物体关于主光轴上下颠倒、左右颠倒，所以将物体以与主光轴的交点为中心，旋转1800就能确定像的形状。

题型五：与凸透镜成像规律有关的作图7.如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置和焦点位置，并将凸透镜画出来。再确定焦点的位置

讨论、解析由过光心的光线传播方向不变，可知，像和物体的连线一定经过光心，凸透镜的位置就确定了。再根据三条特殊光线的特点确定焦点的位置。

投影出作图过程。（三）、随堂练习1、如图所示，L是凸透镜，OO'是它的主轴，AB是垂直主轴的光源，P是垂直于主轴的光屏，当光源和光屏到凸透镜的距离相等时，在光屏上得到清晰的像．如将AB向右移动任意一段距离后，再移动P，则在P上()A.总能得到缩小的像B.总能得到放大的像C．可能得到放大的像，也可能得不到像D．可能得到放大的像，也可能得到缩小的像

讨论、解析由题意知，物距等于像距，说明物距等于2倍焦距。

将AB向右移动任意一段距离，没有说明具体移动到什么位置，所以，要考虑所有情况，可能移动到焦点与2倍焦距之间，也可能移动到焦点以内，根据凸透镜成像规律，就可能成倒立放大的实像，也可能成正立放大的虚像，而虚像不能在屏光呈现。故C正确。2、一物体放在一个焦距为15cm的凸透镜前60cm处，当物体沿主轴向凸透镜匀速移动30cm的过程中，像的大小和像移动的距离将()A．像变大，等于物体移动的距离B．像变小，大于物体移动的距离C．像不变，等于物体移动的距离D．像变大，小于物体移动的距离

讨论、解析物体由凸透镜前60cm处，沿主轴向凸透镜匀速移动30cm，即移动到离凸透镜30cm处。显然物距由大于2倍焦距，移动到物距由等于2倍焦距的位置了。像距从大于焦距变成了等于2倍焦距，移动距离一定小于焦距即移动距离小于15cm，而物体移动了30cm。像小缩小的像变成了等大的像，故像变大了。显然只有D正确。

指出：同学们可以讨论一下物体移动与像移动的快慢。并进行交流。

结果是：u>2f时，如果物距减小，像到物体的距离会减小，即像距与物距之和减小，像比物体移动得慢；2f>u>f时，如果物距减小，像到物体的距离会增大，即像距与物距之和增大，像比物体移动得快。3、在①平面镜、②凸透镜、③凹透镜、④汽车旁的观后镜几种仪器中，能成和物体大小相等的像的是()A．②③B.①③C．①②D．①④

讨论、解析

此题只要知道平面镜、凸透镜、凹透镜、汽车旁的观后镜（凸面镜）的成像特点就容易解答了。

4、某同学在家中做“研究凸透镜成像规律”的实验时，由于不知道所用凸透镜的焦距，于是他把凸透镜对着窗外的一幢楼房，另一侧放一硬白纸板，移动白纸板到凸透镜的距离，使白纸板上得到远处楼房清晰的像，这时白纸板到凸透镜的距离为11cm,则此凸透镜的焦距约为()A．1lcmB.略大于llcmC．略小于llcmD．大于22cm小于llcm

讨论、解析凸透镜成像时，物距大于2倍焦距成倒立缩小的实像，像距大于焦距小于2倍焦距，且物距越大像距越小越接近焦距。当物体离凸透镜无限远时，像距就等于焦距了。把凸透镜对着窗外的一幢楼房离凸透镜很远了，此时物距就接近焦距（但一定大于焦距），即焦距接近（但小于）物距。故选择C.

5、小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为了使指纹的像大一些，正确的做法是()A．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近一些B.眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远一些C．放大镜和手指不动。让眼睛离放大镜稍近一些D．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远一些

解析凸透镜成像时，像的性质与人所处位置无关。放大镜看指纹要指纹大些，就是像大些，根据成虚像时物距越大像越大的特点，只要凸透镜与指纹间距离大些就行了。故选择B。

*6、某同学在利用书写投影仪时，想使银幕上的像增大，应该采取的措施是()A．投影仪远离银幕，投影片靠近镜头B．投影仪靠近银幕，投影片远离镜头C．投影仪远离银幕，投影片远离镜头D．投影仪靠近银幕，投影片靠近镜头

讨论、解析

首先应知道书写投影仪镜头相当于一个凸透镜。

凸透镜成实像时，要像大，像距是要大些还是小些?物距呢?

凸透镜成实像时，物距减小像距就增大，像就变大，物距增大像距就减小，像就变小。这是调节照相机季投影仪的依据。

投影仪什么是物距?什么是像距?

*7、一物体放在凸透镜前30cm处，在另一侧距凸透镜40cm的光屏上成一个像，则此凸透镜的焦距为()A．f＞20cmB．15cm＜f＜20cmC．f＜20cmD．f<15cm

分析：v>u说明成的是倒立放大的实像，即2f>u=30cm>f，所以30cm>f或f>15cm，而v=40cm>2f，有20cm>f，综合以上结果有得20cm>f>15cm。

8.如图所示，蜡烛通过凸透镜在光屏上得到一个清晰的实像，请画出入射光线经过透镜后的出射光线．

讨论、解析

物体经凸透镜为什么能成像?

像是物体发出的光经过凸透镜发生折射会聚而成的。实像点是与发光点对应的折射光的会聚点。投影出作图过程。

9.如图，AB、CD是表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的两条光线．请在图中画出它们通过透镜后的光路．(P是与透镜距离等于两倍焦距的位置)

讨论、解析CD过焦点