第15課透鏡成像規(guī)律 學(xué)案

1、第15課 透鏡成像規(guī)律學(xué)案一目標(biāo)導(dǎo)航1、知識(shí)與技能目標(biāo)知道凸透鏡的成像規(guī)律。 2、過程與方法目標(biāo)（1）能夠利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)。（2）會(huì)用控制變量法探究凸透鏡成像與哪些因素有關(guān)。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)（1）通過實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)參與的快樂和成功的喜悅。（2）培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。（3）體驗(yàn)科學(xué)探究過程，能根據(jù)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行合理猜想，提出問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。二名師引領(lǐng)1、做實(shí)驗(yàn)前：1）在光具座上，從左至右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏；2）要先固定凸透鏡的位置，然后點(diǎn)燃蠟燭調(diào)節(jié)凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2、實(shí)驗(yàn)及結(jié)論：物距（u）像距（v）像的性質(zhì)應(yīng)用倒

2、正大小虛實(shí)u>2f2f>v>f倒立縮小實(shí)照相機(jī)u=2fv=2f等大2f>u>fv>2f放大幻燈機(jī)、投影儀u=f光平行射出，不成像平行光源u<f正立放大虛放大鏡結(jié)論：1）2f是像大小的分界點(diǎn)，f是像虛實(shí)的分界點(diǎn)；2）成實(shí)像時(shí)，物像移動(dòng)的方向相同，物越近像越遠(yuǎn)越大；反之，物越遠(yuǎn)像越近越?。?）成實(shí)像時(shí)，物像異側(cè)；成虛像時(shí)，物像同側(cè)；4）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，實(shí)像都是倒立的；虛像都是正立的。5）成實(shí)像時(shí)，物像的位置可以互換，但像的大小要改變，像的其他性質(zhì)不變；6）將透鏡遮住一半，蠟燭仍會(huì)在光屏上成一個(gè)完整的像，只是像的亮度稍暗。3、實(shí)像和虛像：（1）實(shí)像是由實(shí)

3、際光線會(huì)聚而成的；虛像是實(shí)際光線的反向延長線會(huì)聚而成的。（2）實(shí)像可以在光屏上接收；而虛像只可以通過眼睛看。（3）無論是實(shí)像還是虛像都可以用照相機(jī)拍攝。三師生互動(dòng) 共解難題例1、進(jìn)行高空攝影時(shí)，底片到鏡頭的距離為（ ）。A、略小于f B、等于fC、略大于f D、略小于2f思路導(dǎo)航：高空攝影時(shí)，地面到鏡頭的距離u很大，所成實(shí)像越接近焦點(diǎn)，即像距越接近焦距，故選項(xiàng)C正確。方法指導(dǎo)：uf時(shí)，像的移動(dòng)方向與物的移動(dòng)方向一致，物距增大，像距減小，像變小，但不管怎樣減小，像距v始終大于焦距f，只不過物體離透鏡越遠(yuǎn)，像距越接近焦距。因此，讓無限遠(yuǎn)處的物體通過凸透鏡成像在光屏上，測出像距就近似地等于凸透鏡的焦

4、距。（估測凸透鏡焦距的一種方法）例2、探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，得到以下一組數(shù)據(jù)。當(dāng)物體距透鏡30 cm時(shí)，可在凸透鏡另一側(cè)得到一個(gè)清晰的像的性質(zhì)光屏到蠟燭間的距離（cm）倒立、等大的像40A、倒立放大的實(shí)像 B、倒立縮小的實(shí)像C、正立放大的虛像 D、正立縮小的實(shí)像思路導(dǎo)航：要判斷像的性質(zhì)，必須確定物距與焦距的關(guān)系。因此，首先要根據(jù)題中提供的條件確定焦距的大小。（這是解此題的關(guān)鍵）當(dāng)物體經(jīng)凸透鏡成等大的實(shí)像，u=v=2f，物像之間的距離為u+v，即u+v=40 cm。所以：4f=40 cm,f=10 cm.（測算凸透鏡焦距的又一種方法）當(dāng)u=30 cm時(shí)，u2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知：在透鏡另

5、一側(cè)得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像，故選項(xiàng)B正確。想一想：還有哪些方法可測算凸透鏡的焦距？例3、在凸透鏡兩倍焦距以外的地方，沿主光軸方向平放一根粗細(xì)均勻的棒AB，如圖420所示，則形成的像AB為（ ）。A、比實(shí)物短，且A端比B端細(xì)B、比實(shí)物短，且B端比A端細(xì)C、比實(shí)物長，且A端比B端細(xì)D、比實(shí)物長，且B端比A端細(xì)思路導(dǎo)航：由于物體放在凸透鏡的二倍焦距以外，所以成像應(yīng)在一倍焦距和二倍焦距之間，并且是倒立、縮小的實(shí)像。所以像AB要比物體AB短。物體AB成實(shí)像，滿足成實(shí)像的規(guī)律，即物距變小，像距變大，像也變大。A與B兩點(diǎn)B點(diǎn)物距小，像距大，像也變大。所以B端的像B比A端的像A要粗些。因此選項(xiàng)A正確。例4、一

6、物體沿凸透鏡的主軸移動(dòng)，當(dāng)物距為30cm時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像，當(dāng)物體移至物距為15cm時(shí)，它的像一定是（ ）。A、放大的實(shí)像 B、縮小的實(shí)像C、放大的虛像 D、縮小的虛像思路導(dǎo)航：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律分析，u=30cm時(shí)，物體成放大實(shí)像，則物距應(yīng)滿足fu2f。所以f30cm2f，故30cmf15cm。物體移至u=15cm，即uf時(shí)，物體成放大的虛像。所以選項(xiàng)C正確。方法指導(dǎo)：凸透鏡成像的題目是初中光學(xué)中數(shù)量最多、難度最大的一類題目，在初中光學(xué)中占有重要的地位。這類題目考查的知識(shí)點(diǎn)是凸透鏡成像規(guī)律，熟練掌握凸透鏡各性質(zhì)成像的條件，是解答這類題目的前提，而凸透鏡所成的像的性質(zhì)

7、的變化，取決于物距與焦距關(guān)系的變化。因此，解答這類題目，首先要確定凸透鏡的焦距（或焦距的變化范圍）（這是解此類題的突破口）然后比較物距與焦距的大小，根據(jù)物距與焦距的大小關(guān)系和凸透鏡的成像規(guī)律，對(duì)這類題目給出正確解答。四積累運(yùn)用 舉一反三（一）、填空題1、在探究凸透鏡成像規(guī)律的時(shí)候，應(yīng)先將凸透鏡的光心、燭焰的中心、光屏的中心調(diào)整到_，這樣才能使?fàn)T焰的像成在_。實(shí)驗(yàn)中，我們所說像的倒立或正立，是相對(duì)于_的。2、將點(diǎn)燃的蠟燭沿凸透鏡的主軸，從大于二倍焦距處逐漸向透鏡移動(dòng)時(shí)，在光屏上可先觀察到_、_的實(shí)像，當(dāng)蠟燭移到距凸透鏡二倍焦距時(shí)可觀察到_、_的實(shí)像，接著移動(dòng)蠟燭可觀察到_、_的實(shí)像，最后在光屏上

8、觀察不到像了，可在凸透鏡的另一側(cè)觀察到_、_的虛像。3、凸透鏡成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)是_；凸透鏡成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)是_。4、某同學(xué)拿了一個(gè)焦距為15cm的凸透鏡，要想觀察細(xì)小的物體應(yīng)將物體放在距凸透鏡_的下方；要想用它得到放大的實(shí)像，物體到凸透鏡的距離應(yīng)該_，此時(shí)像的位置在_的范圍；要想用它得到縮小的實(shí)像，物體到凸透鏡的距離應(yīng)該_，此時(shí)像的位置在_的范圍。5、在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，在屏上出現(xiàn)的像是_像（填“虛”或“實(shí)”）。6、物體到凸透鏡的距離小于凸透鏡的焦距時(shí)能成_、_、_像。7、照相機(jī)、投影儀成像時(shí)，在像的位置，有光_在那里，如果將底片或屏幕放在此處，可顯示出像，這樣的像叫_像

9、。8、在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，在將蠟燭從遠(yuǎn)處移向凸透鏡的過程中，像到凸透鏡的距離變_。（二）、選擇題9、將一個(gè)凸透鏡正對(duì)著太陽光，在距凸透鏡20cm的紙上接到一個(gè)很小的亮斑、當(dāng)將一個(gè)物體放在距這個(gè)透鏡50cm處時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)可以得到( )。A、倒立、放大的實(shí)像B、倒立、縮小的實(shí)像C、正立、放大的實(shí)像D、正立、縮小的實(shí)像10、關(guān)于像，下列說法中正確的是( )。A、凸透鏡成虛像時(shí)，因用光屏接收不到，所以人眼也看不到B、虛像都是由光的反射形成的，實(shí)像都是由光的折射形成的C、虛像總是放大的，實(shí)像有時(shí)是放大的有時(shí)是縮小的D、虛像用眼可以看到，用光屏接收不到11、將一個(gè)物體放在距

10、凸透鏡20 cm處時(shí)，用光屏可接收到一個(gè)放大的像，這個(gè)凸透鏡的焦距可能是( )。A、20cmB、10cmC、30cmD、15cm12、某同學(xué)在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭到光屏的距離為60cm，他想在光屏上成一個(gè)與蠟燭等大的像（保持蠟燭到光屏的距離不變），應(yīng)選擇的凸透鏡是( )。A、焦距大于30cm的B、焦距小于30cm的C、焦距等于30cm的D、焦距等于15cm的13、某同學(xué)將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡14cm處時(shí)，在光屏上得到了一個(gè)縮小的像、這個(gè)凸透鏡的焦距可能是( )。A、6cmB、7cmC、10cmD、20cm14、在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭到光屏的距離為50cm保持不變，某同學(xué)將一個(gè)焦距為10cm的透鏡從光屏移向蠟燭的過程中，下列說法正確的是( )。A、能在屏上成一次清晰的像B、能在屏上成二次清晰的像C、能在屏上成三次清晰的像D、不能在屏上成清晰的像（三）、實(shí)驗(yàn)題15、某同學(xué)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，先把凸透鏡正對(duì)著太陽，移動(dòng)凸透鏡，在地上得到一個(gè)亮點(diǎn)，測出亮點(diǎn)到凸透鏡的距離，這樣做的原因是什么？答案：