华师大版初中科学八年级下册 3凸透镜成像视力矫正 学案

初中科学备课组教师班级学生日期：上课时间:主课题：凸透镜成像,视力矫正教学目标：了解透镜的基本概念掌握典型光路的画法掌握凸透镜的成像规律知道近视、远视的矫正方法教学重难点：典型光路的画法凸透镜的成像规律教学内容一、热身训练1.物体由远处沿凸透镜主光轴向焦点移近过程中，像到凸透镜的距离与实像大小的变化情况是（A）A、像到透镜的距离逐渐增大，像逐渐变大B、像到透镜的距离逐渐增大，像逐渐变小C、像到透镜的距离逐渐减小，像逐渐变大D、像到透镜的距离逐渐减小，像逐渐变小2、物体放在凸透镜前20cm处时，在光屏上得到了物体倒立、缩小的清晰实像，该凸透镜的焦距可能是（D）A．20cmB．15cmC．10cmD．5cm3、在探究凸透镜成像规律的时候，应先将凸透镜的光心、烛焰的中心、光屏的中心调整到_____________，这样才能使烛焰的像成在_________。实验中，我们所说像的倒立或正立，是相对于_________的。同一高度光屏中央烛焰4、凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点是_________；凸透镜成实像和虚像的分界点是_________。一倍焦距二倍焦距5、在“研究凸透镜成像”实验中，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么：（1）把烛焰放在________点，屏上出现的像最小。a（2）把烛焰放在________点，屏上出现的像最大d（3）把烛焰放在________点，屏上不出现烛焰的像e（4）如果把烛焰从a移动到b点，像到凸透镜的距离________，像的大小______（变大，变小，不变）变大变大6、将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20cm的纸上接到一个很小的亮斑。当将一个物体放在距这个透镜50cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（B）A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像C.正立、放大的实像D.正立、缩小的实像7.如图所示，是第一套2010年上海世博会特种邮票。用焦距为15cm的凸透镜观察这张邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离（C）A.大于15cmB.大于30cmC.小于15cmD.小于30cm8、放电影时，电影胶片上的图案经凸透镜在银幕上成的是（D）A.倒立、放大的虚像B.正立、放大的实像C.正立、放大的虚像D.倒立、放大的实像9、某同学拿了一个焦距为15cm的凸透镜，要想观察细小的物体应将物体放在距凸透镜_________的下方；要想用它得到放大的实像，物体到凸透镜的距离应该_________，此时像的位置在_________的范围；要想用它得到缩小的实像，物体到凸透镜的距离应该_________，此时像的位置在__________的范围。小于15cm、大于15cm小于30cm、大于30cm、大于30cm、大于15cm小于30cm10、小明探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，其中焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上，位于50cm刻线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小明将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、的实像（选填“放大”或“缩小”）。小明将蜡烛移至40cm刻度线处时，他通过凸透镜看到了烛焰的像，则该像是像。（选填“虚”或“实”）放大虚

二、知识回顾1．透镜的种类：（1）凸透镜：的透镜，对光线具有作用，有个焦点。中间厚，边缘薄会聚2eq\o\ac(○,1)透镜的光心、主光轴光心：薄透镜的中心，通过光心的光线传播方向。主光轴：通过两个球面球心的。不变直线eq\o\ac(○,2)焦点、焦距、物距、像距焦点：跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后，在主光轴上会聚的点叫实焦点；焦距：到透镜的距离。物距：到透镜的距离。像距：到透镜的距离。焦点光心物体光心像光心 （2）凹透镜：的透镜，对光线具有作用，有个虚焦点。中间薄，边缘厚发散2跟主光轴平行的光通过凹透镜折射发散后，折射光线的反方向延长线与主光轴相交的点叫虚焦点。 2．凸透镜成像规律在研究凸透镜成像实验中：（1）需要用到的实验器材是：带刻度的、蜡烛、凸透镜、和火柴。实验时在光具座上从左到右依次放置、和。光具座光屏蜡烛、凸透镜光屏（2）为了使烛焰的像能成在光屏的中间，首先要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在。同一高度（3）实验时先在带刻度的光具座上固定凸透镜，然后调整蜡烛的位置，最后移动光屏，直到光屏上出现为止。清晰的烛焰像（4）观察像的性质，同时在光具座刻度上读出此时的物距和像距，并和凸透镜的一倍焦距和二倍焦距作比较得出结论。（5）如果用f表示凸透镜的焦距，u表示物距，v表示像距，则有如下重要不等式关系：a．u>2f，f<v<2f，像物异侧，成、的像，应用：；倒立、缩小照相机实b．u=2f，v=2f，像物异侧，成、的像；倒立、等大实c．f<u<2f，v>2f，像物异侧，成、的像，应用：；倒立、放大幻灯机实d．u=f，不成像点；e．u<f，像物同侧，成、的像，应用：。正立、放大虚放大镜应注意的问题：（1）二倍焦距处为放大实像与缩小实像的转折点；（2）焦点处是成实像与成虚像的转折点，但焦点处是不成像点；（3）物离焦点越近，像越大，像距也越大。（4）利用凸透镜成像特点解题时主要用“不等式法”。3、凸透镜成像规律（1）成像分类在光学中，由实际光线汇聚而成，且能在光屏上呈现的像称为实像；由光线的反向延长线会聚而成，且不能在光屏上呈现的像称为虚像。实像和虚像的区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”（2）成像应用平面镜、凸透镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；凹透镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，都是倒立的。（3）凸透镜成像图解（4）表格归纳成像规律物距(u)像距(v)正倒大小虚实应用特点u>2ff<v<2f倒立缩小实像照相机-u=2fv=2f倒立等大实像测焦距大小分界点f<u<2fv>2f倒立放大实像投影仪幻灯机-u=f不成像平行光源测焦距实虚分界点u<fv>u与物同侧正立放大虚像放大镜虚像在物体同侧，虚像在物体之后（5）凸透镜成像口诀一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。物近，像远，像变大；物远，像近，像变小。4.近视与远视近视患者所成像投在视网膜之后（眼球前后径过短），需佩戴透镜加以纠正。远视患者所成像投在视网膜之前（眼球前后径过长），需佩戴透镜加以纠正。凹凸三、经典例题凸透镜和凹透镜的作用例1.为了制作一束平行光，班里的同学提出了以下的方法，你认为可行的方法是（B）A.选用凹透镜并把一小灯泡放在凹透镜的焦点上；B.选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上；C.选用凹透镜并把一小灯泡放在凹透镜的2倍焦点处；D.选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的2倍焦点处。方法与技巧：凹透镜对光线具有作用，无论将小灯泡放在它的焦点上，还是2倍焦点处，灯泡所发出的光射到透镜上都是发散的，这些光通过透镜后会更加发散，不会得到平行光，故选项A、C错误；凸透镜对光线具有作用，它能使平行于主光轴入射的光线，会聚到焦点上，由光路的可逆性可知，从焦点上发出的光经凸透镜后，会平行于主光轴射出；当发光点在凸透镜的2倍焦点处时，灯泡所发出的光则会聚到透镜另一侧的2倍焦点处，不会是平行的。发散会聚典型光路例2.如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，凸透镜和平面镜相距为d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则此凸透镜的焦距为（C）A.d B. C. D.方法与技巧：本题将凸透镜与平面镜结合在一起进行考查典型光路，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到上，但光线还未到达焦点时，就被一平面镜反射了，由图可知，如果没有平面镜的话，光线应会聚在平面镜后点上，由平面镜成像规律，A的像点到平面镜的距离与点A到平面镜的距离是的，所以焦距。焦点点A的像相等例3.如图画出了光线通过透镜前、后的方向，请在图中虚线框内画出适当类型的透镜。答案：凹透镜凹透镜方法与技巧：甲图中的透镜使光线的会聚点向后移动了，这说明透镜对光线起到了的作用，所以甲图中应为透镜。乙图中的透镜将本应聚集于一点的光线变成了平行光线，这也是对光线起到了的作用，所以乙图中也应为透镜。此类题在判断透镜的类型时，关键是看透镜对光线起到了什么样的作用，本题除了利用以上方法进行判断外，还可比较折射光线与入射光线，看它们是相互“靠近”还是相互“远离”（即折射光线与入射光线相比，是“偏离”了主光轴，还是“偏向”了主光轴）。如果折射光线相互远离，透镜对光线起作用，应为透镜；反之，若对光线起的是作用，则为透镜。发散凹发散凹发散凹会聚凸3.凸透镜成像规律例4.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律。（1）如图3所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为cm。最小最明亮10（2）请在图中画出凸透镜的主光轴。略（3）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏都不能承接到烛焰的像，原因可能是。烛焰在凸透镜焦距以内（4）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向移动。上例5.在探究凸透镜成像规律的实验中，小明同学无论怎样移动光屏，在光屏上始终观察不到烛焰清晰的像，造成这种现象的原因可能是（ACD）此题多选A.蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上；B.蜡烛距凸透镜距离大于焦距；C.蜡烛距凸透镜距离小于焦距；D.蜡烛距凸透镜距离等于焦距。方法与技巧：在该实验中，光屏上不能呈现清晰的像的原因无非有两个：一是；二是。当蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上时，蜡烛即使成实像，实像的位置会比光屏的位置偏高或偏低，从而可能导致光屏上承接不到清晰的像，所以A项正确；当蜡烛距凸透镜的距离大于焦距时，蜡烛一定会成一个实像（可能是放大的，也可能是缩小的），如果其它操作正确的话，在光屏上应该能承接的到这个像，所以B项错；当蜡烛距凸透镜的距离小于焦距时，蜡烛成的是虚像，根本无法用光屏来承接，所以C项也正确；当蜡烛距凸透镜的距离等于焦距时，经过凸透镜后的光线是平行的，不能成像，所以D项也正确。实验中所成的像为虚像或根本不能成像由于光屏放置的位置不合适而承接不到所成的实像易错点归类1.凸透镜成像规律和光路图结合应用例1.下图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线。请在图中画出它们通过透镜后的光路（P、P’是与透镜距离等于2倍焦距的位置）点评：本题是一道关于光路的作图问题，主要考查的是凸透镜对光线的作用，凸透镜的成像规律，及光学作图的知识。凸透镜对光线有会聚作用，当光线经焦点射向透镜时，这条光线经透镜后会；当光线经过透镜的二倍焦距处射向透镜后又会怎样呢？因为物体在凸透镜的二倍焦距处所成的像是，所以我们可以将左边的点P看作透镜前的一个物点，则点P通过凸透镜所成的像点应在透镜的右边，且这两点是关于透镜对称的，所以这条光线经凸透镜折射后应经过右边的点P’。平行于主光轴射出等大的实像四、课堂小练1、烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小倒立的像，若保持透镜位置不变，把烛焰与光屏的位置对调一下，则（B）A．光屏上仍能呈现出一个缩小的像B．光屏上将能呈现出一个放大的像C．光屏上不能呈现出像，但眼睛透过透镜能看到像D．光屏上没有像，需调节光屏的位置像才能呈现出来2、老奶奶用放大镜看报时，为了看得更大的清晰的像，她常常这样做（B）

A．报与放大镜不动，眼睛离报远些B．报与眼睛不动，放大镜离报远些

C．报与放大镜不动，眼睛离报近些D．报与眼睛不动，放大镜离报近些3、如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上出现了清晰的烛焰像．已知凸透镜的焦距为f，由此可以判断像距v和物距u所在的范围是（BC）此题为多选A．v<fB．f<v<2fC．u>2fD．f<u<2f4、当烛焰离凸透镜60厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的，缩小的实像。该凸透镜的焦距可能为（A）A．20厘米B．30厘米C．60厘米D．80厘米5、我们可以看到露水下的花脉更“清晰”，这是花脉的（D）A倒立放大的像。B倒立缩小的像。C正立缩小的像。D正立放大的像。6、物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜20厘米的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体放在距该透镜焦点10厘米处，所成的一定是（C）A．倒立的像 B．正立的像C．放大的像 D．缩小的像7、烛焰到凸透镜的距离为30厘米，在凸透镜另一侧的光屏上呈现一个清晰缩小的烛焰像，则凸透镜的焦距可能为（A）A10厘米。B15厘米。C20厘米。D30厘米。8、当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。该凸透镜的焦距可能为（ D）A10厘米。 B15厘米。 C20厘米。 D30厘米。9、在“验证凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜的焦距为10厘米，蜡烛距凸透镜16厘米且位置不变。在图中，光屏上成的像符合凸透镜成像规律的是（A）10、蜡烛放在离凸透镜20厘米的主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到缩小的像，若将蜡烛向远离透镜方向移动10厘米，则所成的像一定是（A）A．倒立缩小的B．倒立放大的C．正立放大的D．倒立等大的11、当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像。当烛焰离凸透镜10厘米时，所成的像（A）A一定是虚像。B一定是缩小的像。C一定是放大的实像。D可能是缩小的像。12、如图6块光学元件。要使下面的光路图成立，虚线框内应单独放入的镜是（A）A.1或3B.2或4C.1或2D.5或613、如果要用来配制近视眼镜，则应选用上题答案中的（B）14、物体经凸透镜成像于光屏上，若用一小圆纸片遮住该凸透镜的中心部分，结果应是（B）A.像的中心部分消失，其余部分则保存B.仍能成完整的像，但像比原来变暗了C.与原来的像完全一样，无任何变化D.中心部分变暗，其余部分无任何变化表一位置表一位置甲凸透镜乙凸透镜A倒立、放大倒立、放大B倒立、放大倒立、缩小C倒立、缩小倒立、缩小图15图16图15图16根据看到的现象他们猜想：凸透镜所成像的性质可能与物距和有关。凸透镜的焦距为了进一步验证他们的猜想，小李和小华分别选用不同的凸透镜，并按图16所示安装调整好器材后进行了多次实验，每次都在光屏上得到发光体清晰的像，测量并记下相应的物理量，记录数据如表二和表三所示。①分析比较实验序号2或3或4或7或8中物距与焦距的大小关系及相关条件，可得出的初步结论是，物体经凸透镜能成缩小的实像。物距大于两倍焦距②分析比较实验序号1、2、3与4（或5、6、7与8）中第二、三、五列数据的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体经同一凸透镜成实像时，。物距越大，像距越小，像越小③分析比较实验序号1与5，（或2与6，或3与7，或4与8）中数据及相关条件，可得出的初步结论是：。同一物体经不同的凸透镜成实像时，物距相同，焦距越大，像距越大，成的像越大④根据上述实验结果可以判断：表一中甲凸透镜的焦距（13）乙凸透镜的焦距。（选填“大于”、“等于”或“小于”）大于五、课后作业1．如右图所示，蜡烛经透镜所成的像是（C）A．倒立缩小的实像B．正立放大的虚像C．倒立放大的实像D．正立缩小的虚像2、“五·四”青年节那天，学校请来摄影师给我们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几位同学没有进入取景框内，这时他重新调整照相机的正确方法是（D）A．照相机向前移，镜头向前伸 B．照相机向前移，镜头向后缩C．照相机向后移，镜头向前伸 D．照相机向后移，镜头向后缩3、琦琦同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时用画像代替蜡烛，她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个画像，实际大小如图（甲）所示。把这个玻璃板放在光具座上，并用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图（乙）所示。移动光屏直到在光屏成清晰像为止。此时画像在光屏上所成的像是图（丙）中的哪一个？（A）4、在教室里用一个焦距为10cm的凸透镜在一张白纸上得到了窗外一颗树清晰的像，这个像是（A）A．缩小、倒立的实像 B．缩小、倒立的虚像C．放大、倒立的实像 D．放大、正立的虚像5、关于实像和虚像，下列说法正确的是（C）A．实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接B．实像是光的折射形成的，虚像是光的反射形成的C．实像是实际光线会聚而成的，虚像是光线反向延长线会聚而成的D．实像是实际存在的像，虚像是实际不存在的像，是人的幻觉形成的6、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（C）A．仍然平行B．会聚C．发散D．无法确定7、物体放在凸透镜前10厘米处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像。当物体距凸透镜5厘米时，所成的像（B）A．可能是倒立缩小的实像 B．一定是正立放大的虚像 C．可能是倒立放大的实像 D．一定是倒立放大的实像8、某同学经过对凸透镜的实验探究，写出了如下一些结论，其中不正确的是（D）A、凡是实像，都是倒立的B、凸透镜所成的实像，既有放大的，又有缩小的C、凡是虚像，都是正立的D、凸透镜所成的虚像，既有放大的，又有缩小的9、窗台上放着装有水的圆形玻璃缸，太阳光透过玻璃缸射到屋内窗台旁的桌面上，发现桌面有个光斑比桌面上太阳直接照到的地方还亮，下列解释中错误的是（D）A、凸透镜对光线有会聚作用B、装有水的圆形玻璃缸相当于凸透镜C、缸中的水对光线有折射作用D、装有水的圆形玻璃缸相当于凹透镜10、图9中成虚像的是（A）A、a、dB、b、cC、a、cD、a、b11、关于凸透镜成像的实验，下列说法正确的是（B）A、成实像时，物距（物体与镜的距离）越大测得的像距（像与镜的距离）也越大B、成实像时，像距不可能小于透镜的焦距C、物距大于像距则像放大D、物体与像一定分居凸透镜两侧12、如图10为凸透镜成像的示意图.由于不慎将透镜的上沿摔掉一块（图中阴影部分），则所成的像将（D）