初中物理人教版八年级上册第3节 凸透镜成像的规律导学案

第五章 透镜及其应用

第节 凸透镜成像规律

学习目标

1.理解凸透镜成像的规律。

2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。

3.学会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。

重点：探究凸透镜成像的规律。

难点：1.分析归纳数据总结，得出凸透镜成像规律。

2.利用凸透镜成像规律解释生活中的现象。

知识点1提出问题

思考：1.照相机、投影仪、放大镜成像各有何特点？

2.它们成像时，物体到凸透镜的距离有何不同？

积少成多： 物距大，成倒立、缩小的实像；照相机成像时离镜头较远。

物距小，成倒立、放大的实像；幻灯机成像时离镜头较近。

物距更小，成正立、放大的虚像；放大镜成像时离凸透镜最近。

知识点2猜想与假设

思考：凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距有什么关系呢？

知识点拨   回顾上节课知识可以总结出以下猜想：

物距大，成倒立、缩小的实像；物距小，成倒立、放大的实像；物距更小，成正立、放大的虚像

知识点3设计实验

知识点拨  改变物距大小，观察不同物距所成像的大小、正倒、虚实。

思考：（1）如何保证蜡烛的像成在光屏的中央？

1.使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

思考（2）如何找到像的位置？

2. 点燃蜡烛，使蜡烛位于凸透镜前某一位置，左右移动光屏，直到光屏上出现清晰的像，此时光屏的位置就是像的位置。若无论怎样移动光屏都得不到像，可取下光屏，直接用眼透过凸透镜观察。

思考（3）需要记录哪些数据？并制成实验表格。

知识点4 进行实验并收集数据记录表格

u＜f 正立、放大的虚像v＞u                    u＞2f 倒立、缩小的实像f＜v＜2f

u=2f倒立、等大的实像 v=2f                    f＜u＜2f 倒立、放大的实像v＞2f

u=f 不成像

一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像总是异侧倒，虚像总是同侧正，物近像远像变大，物远像近像变小。

综合练习

1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，需调节__________、_________、_________三者的中心大致在同一高度，即“三心同高”。

2.如图所示，凸透镜的焦距为lOcm，保持透镜位置不变．当蜡烛在20cm刻度处时，为了在光屏的中心找到像，应调整光屏的             ，并将光屏向                  方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”)。

3.如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．其中照相机是根据物体放在           点时的成像特点制成的，幻灯机是根据物体放在              点时的成像特点制成的．

4. 小明用凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 

（1）如图所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个 ________ 的光斑，测得凸透镜的焦距是 _________ cm。

（2）实验前，首先应调节凸透镜、光屏和烛焰，使它们的中心在同一直线上，并且大致在         ，这样可以使像成在光屏的中心；小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是 ____________。

（3）实验过程中，当物距为15cm时，在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”、“缩小”或“等大”）的像．生活中常用的        就是利用这个原理制成的；保持透镜位置不变，若希望看到更小的实像，应将蜡烛向_______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动，同时光屏向______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动；当物距为8cm时，从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个正立、________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的      像（选填 “虚”或“实”），应用这一原理可以制成_____________.

（4）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将光屏向_____移动。

（5）如图乙所示，若将光源“F”放在30cm处，其大小如图丙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下列四幅图中的(     )

5. 在凸透镜的主光轴上分别作出物体处于2倍焦距以外、2倍焦距处、焦点和2倍焦距之间、焦点以内位置时所成像的大体位置及成像的正倒、大小、虚实。
6. 默写实验记录表格

7.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是 10cm 。 用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在 50cm 处，实验装置如图所示。

（ 1 ）当把点燃的蜡烛放在 20cm 刻度处时， 首先应调节凸透镜、光屏和 蜡烛 ，使它们的中心在同一直线上，并且 调整 凸透镜和光屏的高度， 使它们的中心位置跟烛焰中心的位置大致在 ____________ ，这样做的目的是 _____________________ 。

点燃蜡烛应在调整高度之 ________ （“前”或“后”） 。  

实验时间过长时，蜡烛将会消耗，如果不随时调整高度，光屏上的像将会向 _____ （“上”或“下”）移动 。

（ 2 ）重新调整后， 保持蜡烛、凸透镜的位置不变，为了找到清晰的像，应将光屏 移到___________cm 的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立缩小的实像。

（ 3 ）当把蜡烛移到 35cm 刻度处时，移动光屏可得到一个 ________ 、 ________ 的实像。 照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律相同的是 _________ 。

（ 4 ） 此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上 _______ 成完整的烛焰的像 （ 填“能”或   “不能” ） 。    

（ 5 ）当移到 43cm 处 时，应该是从 __________这一侧透过透镜看到在 ________ 这一侧所成的放大的像（都 是选填“光屏”或“蜡烛”）。

（ 6 ） 小 明 将自己的近视跟镜放在凸透镜前，若想得到清晰的像，应向 _______ 移动光屏（ 填   “左”或“右” ） 。

（ 7 ） 如果无论光屏怎样移动，光屏都收不到像，原因可能是：

① ________ _______________________________ ______ ；

② ____________ _______________________ __________ ；

③ _________________________ __ __________________ 。

答案

综合练习

1.烛焰    凸透镜   光屏

2.高度    靠近透镜

3.a   c

4.（1）最小最亮 10.0 （2）同一高度 蜡烛在一倍焦距以内 （3）倒立 放大 投影仪  远离  靠近  放大 虚  放大镜  上  D

5.略

6.略

7.（ 1 ）同一高度   使像成在光屏的中央   前   上

（ 2 ） 60cm ~ 70

（ 3 ）倒立   放大   投影仪

（ 4 ）能

（ 5 ）光屏   蜡烛

（ 6 ）右

（ 7 ） ① 烛焰、凸透镜、光屏中心不在同一高度 ② 蜡烛在焦点处 ③ 蜡烛在 1 倍焦距之内。