探究凸透鏡成像規(guī)律.doc

江蘇省邗江中學（集團）初二物理導學案23探究凸透鏡成像實驗準備知識:【實驗目的】:1.通過觀察和實驗,加深對實像和虛像的認識,2.收集有關現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù),從中歸納出凸透鏡成像的規(guī)律.【準備】:1.了解下列與透鏡有關的光學名詞的物理意義.焦點: ;焦距: ;物距: ;像距: ;實像: ;虛像: ;2.了解估測凸透鏡焦距的簡易方法.燭焰透鏡光屏3.實驗器材:光具座;4.步驟(1)估測所用凸透鏡的焦距約為 cm.(2)實驗時,將有關器材放置在水平桌面上,應使在同一直線上，并使蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度上，（3）當凸透鏡成實像時，移動光屏，使光屏上得到最清晰的像時，光屏的位置才是像的位置，（4）實驗時，注意收集凸透鏡成不同性質的像時，物距、像距、和焦距的相關實驗數(shù)據(jù)，并將實驗結果填入設計的表格內：像的性質實驗序號透鏡焦距f/cm物距u/cm像距v/cm【當堂練習】：1. 在探究凸透鏡成像的實驗中，王聰同學先將凸透鏡對著太陽光，調整凸透鏡和白紙間的距離，直到太陽光在白紙上會聚成一個最小、最亮的點，如圖所示，這一操作的目的是；（2）在探究凸透鏡成像的實驗中，由于蠟燭火焰的高度不合適，在光屏上得到如圖所示不完整的像，要得到蠟燭火焰完整的像，應將蠟燭向調節(jié)；2.小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材探究凸透鏡成像規(guī)律。如圖所示，為了測出凸透鏡的焦距，小明同學將凸透鏡正對著太陽光，再把光屏放在它的另一側，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個 的光斑，就可以測出該凸透鏡的焦距為 cm。請在圖中畫出凸透鏡的主光軸。小明將燭焰、凸透鏡和光屏的中心高速到同一高度后，在水平桌面上無論怎樣移動光屏，都不能承接到燭焰的像，原因可能是 。實驗一段時間后，蠟燭變短了，要使燭焰的像仍然成在光屏的中心，應該將光屏向 移動。3. 在“探究凸透鏡成像規(guī)律”時，所用的凸透鏡的焦距為10cm?，F(xiàn)將凸透鏡、蠟燭和光屏放在如圖16所示的光具座上進行實驗。若圖中C位置上放置光屏，則B位置上應放置。如圖16所示，現(xiàn)要在光屏上成縮小的像，蠟燭應向移動，光屏應向移動。（填“左”或“右”）4.如圖8所示，在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。當把燭焰放在距該凸透鏡25cm處時，在凸透鏡另一側前后移動光屏，會在光屏上得到一個的實像(填寫像的性質)；如果此時將蠟燭遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向(選填“靠近”或“遠離”)透鏡的方向移動。導學案24二、探究凸透鏡成像規(guī)律導學案（一）一、基礎知識導入新課：1.請同學們將凸透鏡緊靠書上的字，若適當增加凸透鏡與字之間的距離，并調節(jié)眼睛與透鏡的距離，仔細觀察，看到的像有沒有變化呢？2.討論并交流觀察到現(xiàn)象。獻出你的疑問 :剛才同學們針對你們觀察到的各種像，你們想了解一點什么呢？ 思考：（1）什么時候成正立放大的像？ （2）什么時候成倒立縮小的像？ （3）什么時候又成倒立放大的像？2.為了研究凸透鏡成各種不同的像時，有什么規(guī)律，我們還需要介紹幾個知識點：（1） 物距（u）：物體到透鏡的距離；（2） 像距（v）：像到透鏡的距離；（3） 實像：能在光屏上呈現(xiàn)的像，它是由實際光線會聚而成的。（也可用眼睛觀察到）（4） 虛像：不能呈現(xiàn)在光屏上的像，只能用眼睛觀察到。 設計實驗3.學生討論、設計出實驗方案：（1） 測凸透鏡焦距的方法。（2） 本實驗中得到各種不同像時的物距、像距分別與焦距之間有什么關系。 進行實驗，收集證據(jù)學生進行分組實驗，及時記下各種數(shù)據(jù)，記入表中:序號物距（u）像的大小像的到正像的虛實像距（v）應用實例1234 分析與討論：同學們針對驗證實驗進行交流，實驗中還發(fā)現(xiàn)了什么新的問題/（1） 凸透鏡成實像與虛像的分界點在哪兒？（2） 凸透鏡成放大像與縮小像的分界點在哪兒？（3） 什么情況下，像與物在凸透鏡兩側？什么情況下像與物在凸透鏡同側？（4） 當凸透鏡成實像時，隨著物距的減小，像距是怎樣變化的？像距與焦距間有什么關系？ 同學們針對記錄的各種數(shù)據(jù)和討論，進行歸納總結出凸透鏡成像的規(guī)律：（1） （2） （3） 換另一焦距的凸透鏡，重復上述實驗驗證得出規(guī)律與重復實驗的結果是否相符 【課堂鞏固】:Fcbaf2fF1、根據(jù)右圖所示，將物體分別在a、b、c、d各點放置時，凸透鏡的成像情況并舉例回答其應用，均填于下表中。（設物體到凸透鏡的距離為u，像到凸透鏡的距離為v）位置物距（u）像的大小像的到正像的虛實像距（v）應用實例abcd教學案25二、探究凸透鏡成像規(guī)律導學案（二）一、基礎知識1. 在“研究凸透鏡成像”的實驗中，點燃的蠟燭分別放在a、b、c、d、e五個位置，如圖所示。其中蠟燭放在 處所得的實像最??；放在 處所得的實像與燭焰大小相同；放在 處所得的實像比燭焰大；放在 處能看到放大的虛象。若在實驗中發(fā)現(xiàn)光屏上所成的像偏左偏上，為了使燭焰的像能成在光屏中央，應向 、向 調燭焰的位置（選填“上”“下”“左”“右”）。 2. 如圖所示，在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，光屏上出現(xiàn)了清晰的燭焰像已知凸透鏡的焦距為f，由此可以判斷像距v和物距u所在的范圍是AvfBfv2fDfu2二、難點思考本節(jié)難點：探究“凸透鏡鏡成像特點”實驗在觀察凸透鏡成放大實像的條件的實驗中：把凸透鏡、蠟燭、光屏放在 上,點燃蠟燭并調整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一 。確定像的位置時,沿凸透鏡主光軸移動光屏,直到光屏上出現(xiàn) 的燭焰的像。從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開始,向焦點移動蠟燭,在這過程中,像到透鏡的距離 ,像 ，實驗得到的結論是：凸透鏡成放大實像的條件是：凸透鏡到物體的距離 。三、獻出你的疑惑 四、自我嘗試1、凸透鏡的焦距為10cm，若把物體放在離它們15cm處，則成的像為 、 、 ，它應用于 。若把物體放在離它們25cm處，則成的像為 、 、 ，它應用于 。若把物體放在離它們5cm處，則成的像為 、 、 ，它應用于 （照相機、幻燈機、放大鏡）。2. 如圖所示,f是凸透鏡的焦點,將點燃的蠟燭依次放在a、b、c、d 等 位置,則在屏上生成最大的像時,蠟燭的位置是 ( )A.a點 B.b點 C.c點 D.d點 一、典例分析例1、一束平行光正對凸透鏡照射,在離透鏡10cm處的光屏上得到一個亮點,那么當物體在凸透鏡前25cm處時,在透鏡的另一側可以得到 ( ) A.倒立縮小的實像 B.倒立放大的實像 C.正立縮小的實像 D.正立放大的實像2在觀察凸透鏡成放大實像的條件的實驗中：把凸透鏡、蠟燭、光屏放在 上,點燃蠟燭并調整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一 。確定像的位置時,沿凸透鏡主光軸移動光屏,直到光屏上出現(xiàn) 的燭焰的像。從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開始,向焦點移動蠟燭,在這過程中,像到透鏡的距離 ,像 ，實驗得到的結論是：凸透鏡成放大實像的條件是：凸透鏡到物體的距離 。二、鞏固練習1.一個同學在觀察凸透鏡成像時,發(fā)現(xiàn)蠟燭與凸透鏡的距離比28厘米小一些時,在透鏡另一側的光屏上總成放大的像；距離大于28厘米時,屏上總成縮小的像,則這個凸透鏡的焦距是（ ）A.約為28厘米 B.約為 14厘米 C.大于28厘米 D.小于 28厘米2. 用凸透鏡成像時 ( )A.實像看得見,虛像看不見 B.實像與虛像都能在屏上成清晰的像C.實像與虛像都可能是放大或縮小的 D.實像總是倒立的,虛像總是正立的3關于凸透鏡成像，下列說法不正確的是：（ ）A成實像時，像一定比物小 B成虛像時，像一定比物大C成實像時，像和物一定在透鏡的兩側D成虛像時，像和物一定在透鏡的同側4在凸透鏡及其應用的結論中,正確的是 ( )A.照相機、幻燈機的鏡頭都是用凸透鏡制成的B.物體放在凸透鏡前任何位置都能在透鏡的另一側通過透鏡看到一個放大的虛像C.照相機鏡頭的焦距大于或等于暗箱的最大長度 D.放幻燈時,幻燈片總是倒插于幻燈機鏡頭的焦距之內5以下現(xiàn)象中，屬于凸透鏡鏡成像的是 （ ）A.平靜的湖面有岸邊樹木的倒影 B.幻燈機把幻燈片投到銀幕上成像C.被拋光的銅面可以照出人影 D.童話“猴子撈月”中井里的月亮教學案26二、探究凸透鏡成像規(guī)律導學案（三）一、基礎知識1放映幻燈時,要想在屏幕上得到更大的像,應該采取的做法是 ( )A.換上大屏幕 B.增大屏幕到鏡頭的距離,同時減小幻燈片與鏡頭的距離C.減小屏幕到幻燈機的距離,同時增大幻燈片與鏡頭的距離 D.增大幻燈片到鏡頭的距離2物體距凸透鏡20時，在凸透鏡的另一側距鏡30的光屏上得到清晰的像，則該是A放大的B縮小的C等大的D無法判斷3放映幻燈片時,想要在屏幕上出現(xiàn)“F”字母,那么幻燈片正確的放法是圖所示的（ ）4物體放在凸透鏡的主光軸上，在距透鏡40厘米處的光屏上得到一個倒立、放大的像，則該透鏡的焦距可能為：( ) A 40厘米 B 30厘米 C 20厘米 D 10厘米三、獻出你的疑惑 二、課堂例題：5在研究凸透鏡成像的實驗中,當蠟燭位于凸透鏡前某位置時,在透鏡的另一側的光屏上呈現(xiàn)一個倒立、縮小的像,若保持凸透鏡的位置不變,把蠟燭與光屏的位置相互交換,則光屏上將出現(xiàn)一個（ ） A.倒立、放大的清晰的像 B.倒立、縮小的清晰的像 C.倒立、等大的清晰的像 D.正立、放大的清晰的像6物體放在凸透鏡前，到凸透鏡的距離是16cm，此時光屏上得到的是放大的像，則所用透鏡的焦距可能是：（ ）A4cm B8cm C10cm D18cm7某同學做“觀察凸透鏡成像”的實驗時，將蠟燭點燃后放在距凸透鏡15cm的地方，在光屏上得到一個清晰、倒立、放大的燭焰的像，當他將蠟燭移到距凸透鏡7cm處后（ ）A移動光屏，仍然可以得到一個倒立、放大的像B移動光屏，可以得到一個倒立、縮小的像C無論怎樣移動光屏，在光屏上始終看不到燭焰的像D移動光屏，可以在光屏上看到一個正立、放大的像8如圖A，當蠟燭向右移動時，要使光屏上成像，則光屏向 （左、右）移，并且光屏上的像是漸漸 （增大、減小）；如圖B，當蠟燭向左移動時，要使光屏上成像，則光屏向 （左、右）移，并且光屏上的像是漸漸 （增大、減小）三、課后作業(yè)：1將一物體放在凸透鏡前,使物距依次為6cm、18cm和24cm,分別得到放大的虛像、放大的實像和縮小的實像,則凸透鏡的焦距f滿足關系式 ( )A.f6cm B.6cmf18cm C.9cmf12cm D.18cmf24cm 2幻燈片和鏡頭位置之間的距離S在15S30cm之間變動,為了能在屏幕上得到放大的像,應選下列何種焦距的鏡頭( )A.焦距15cm B.焦距4.5cm C.焦距6cm D.焦距30cm3如圖，這個玻璃杯的杯底向上凸起（相當于一個凸透鏡），在凸起處的下方夾著一張演員的相片，當杯中沒有倒入酒時，杯底里什么都沒有。倒入酒后杯底出現(xiàn)演員的像，請說出其中道理？4如圖中A為燭焰上一點,A為A在光屏上的像點,畫出a、b經(jīng)過透鏡后的傳播方向。5在物理實踐活動中，某活動小組的同學通過實驗探究凸透鏡成像的規(guī)律，他們用了AB兩個焦距不同的透鏡分別進行了若干次操作，并把實驗數(shù)據(jù)及部分現(xiàn)象準確地記錄在下表中：請你完成下表并幫助他們分析從表中獲得的信息，把能得出的探究結論填在橫線上。（示例）結論一：在成實像的情況下，物體到凸透鏡的距離相同時，凸透鏡的焦距越長，像到凸透鏡的距離越長。結論二：在成實像的情況下， 。凸透鏡焦距（cm）物到凸透鏡距離（cm）像到透鏡距離（cm）像的情況正、倒大、小虛、實凸透鏡A142047倒立實像3026縮小4022縮小6018縮小凸透鏡B162080倒立放大實像30344027縮小6022縮小6如圖所示是上課經(jīng)常使用的投影儀，請按要求回答(1)平面鏡的作用是：_。(2)燈泡的作用是：_。(3)若在屏幕上的像比較模糊(與投影片無關)，調整方法是： .凸透鏡成像規(guī)律課后鞏固練習1. 如圖16所示，甲是小艷利用某透鏡觀察到的小明眼睛的像；乙是小亮利用某眼鏡觀察到的課本上“物理”字的像。關于上述兩種情況中所觀察到的像或用到的光學儀器，下列說法正確的是 A甲圖中的像一定是虛像，像的位置可能在小艷的眼睛和透鏡之間 B甲圖中的像可能是實像，像的位置可能在小明的眼睛和透鏡之間 C乙圖中的像一定是虛像，該眼鏡是近視鏡 D乙圖中的像可能是實像，該眼鏡是老花鏡2. 如圖6所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個點，F(xiàn)為焦點。下列幾種光學儀器的成像原理與物體在不同點時的成像情況相對應，下列說法正確的是A幻燈機是根據(jù)物體放在c點時的成像特點制成的B照相機是根據(jù)物體放在d點時的成像特點制成的C使用放大鏡時的成像情況與物體放在a點時的成像情況相似D人眼看物體時的成像情況與物體放在F點時的成像情況相似3. 凸透鏡成像規(guī)律可以通過畫光路圖去理解。在光路圖中凸透鏡用圖甲表示，O點為光心，F(xiàn)為其焦點。圖乙是運用經(jīng)過凸透鏡的兩條特殊光線，所畫物體AB 經(jīng)凸透鏡成的像AB的光路圖。請參照圖乙，在圖丙中畫出物體CD 經(jīng)過凸透鏡所成的像CD的光路圖。4. 某小組在探究凸透鏡成像規(guī)律時，不小心將透鏡掉在地上碎成三塊他們不知道碎鏡片的焦距是否與原透鏡相等，于是選取其中一塊鏡片，準備測量其焦距（1）請你設計一個簡單實驗，測量所選鏡片的焦距所用的主要器材有 ；在圖中虛線框內畫出你所設計的實驗示意圖（圖中鏡片已畫出）（2）測量后，發(fā)現(xiàn)這塊鏡片的焦距與原透鏡相等，由此他們得出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡相等”的結論他們這種推斷方法存在的主要問題是 5. 在“凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，某同學進行了如下兩個探究：物距u/cm實驗序號焦距fcm像距v/cm10122.525103840（1）為研究像距與焦距