滬科版八年級(jí)物理 （科學(xué)探究：凸透鏡成像）多彩的光新課件教育

科學(xué)探究：凸透鏡成像第二課時(shí)凸透鏡成像

第四章多彩的光【體驗(yàn)】凸透鏡成像

活動(dòng)1：用放大鏡靠近課本看上面的字?；顒?dòng)2：用放大鏡遠(yuǎn)離課本一定距離看上面的字。(1)活動(dòng)1中，觀察到的字較

(選填“大”或“小”)。(2)活動(dòng)2中，看到的字是

(選填“倒立”或“正立”)的。提示：(1)大(2)倒立凸透鏡成像有什么規(guī)律?探究凸透鏡成像規(guī)律

1.猜想與假設(shè)：結(jié)合“體驗(yàn)”中的活動(dòng)和日常生活經(jīng)驗(yàn)，猜想：凸透鏡成像的情況與

有關(guān)。提示：放大鏡本身就是凸透鏡，從剛才的“體驗(yàn)”中我們可以看出同樣是凸透鏡，物體到凸透鏡的距離不同，觀察到的現(xiàn)象就有很大不同，這說明凸透鏡的成像可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。參考答案：物體到凸透鏡的距離2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)實(shí)驗(yàn)器材：蠟燭、火柴、凸透鏡、

、

。參考答案：光屏光具座(2)實(shí)驗(yàn)思路①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在____________，這是為了使像成在光屏的

。提示：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把蠟燭、凸透鏡、光屏放在一條直線上，點(diǎn)燃蠟燭，并要調(diào)整凸透鏡和光屏，使它們的中心和蠟燭的中心大致在同一高度，是為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央。參考答案：同一高度中央②要研究凸透鏡成像情況與物距的關(guān)系，一般應(yīng)固定_______

位置不動(dòng)，改變

，觀察____________，測(cè)量

。參考答案：凸透鏡物距成像情況物距和像距3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析：實(shí)驗(yàn)序號(hào)凸透鏡焦距f/cm像放大或縮小像的正、倒像的虛、實(shí)物距u/cm像距v/cm110縮小倒立實(shí)像3015210等大倒立實(shí)像2020310放大倒立實(shí)像1530410不成像10510放大正立虛像5像物同側(cè)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：(1)當(dāng)物體位于凸透鏡的2倍焦距之外時(shí)，成縮小、倒立的

。(2)當(dāng)物體位于凸透鏡的1倍焦距與2倍焦距之間時(shí)，成放大、

的實(shí)像。(3)當(dāng)物體位于凸透鏡的

時(shí)，成等大、倒立的實(shí)像。(4)當(dāng)物體位于凸透鏡的

以內(nèi)時(shí)，成正立、放大的虛像。(5)當(dāng)物體位于凸透鏡的

時(shí)，不能成像。參考答案：(1)實(shí)像(2)倒立(3)2倍焦距處(4)1倍焦距(5)焦點(diǎn)上4.交流與評(píng)估：(1)如何粗測(cè)凸透鏡的焦距?參考答案：讓一束平行光(太陽光)平行于主光軸射向凸透鏡，在另一側(cè)找到一亮點(diǎn)即為焦點(diǎn)，測(cè)出焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，即為焦距。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)如果無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上成像。造成這種現(xiàn)象的原因可能有哪些?提示：①蠟燭位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)，這時(shí)燭焰成的是虛像，光屏是接收不到的；②蠟燭位于凸透鏡的焦點(diǎn)上，此時(shí)焦點(diǎn)上發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后平行射出，不能成像；③蠟燭雖在焦點(diǎn)以外，但因離焦點(diǎn)很近，所成的實(shí)像過大、像距過遠(yuǎn)，移動(dòng)光屏也有可能看不到蠟燭的像；④燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，光屏上不可能出現(xiàn)蠟燭完整、清晰的像。參考答案：①蠟燭可能位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)或焦點(diǎn)上；②蠟燭可能在焦點(diǎn)以外，但離焦點(diǎn)很近；③燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心可能不在同一高度。1.物距和像距：(1)物距：物體到_____的距離，用__表示。(2)像距：像到_____的距離，用__表示。光心u光心v2.成像規(guī)律：物距成像特點(diǎn)大小正倒虛實(shí)u>2f_____倒立實(shí)像u=2f_____倒立實(shí)像f<u<2f放大倒立_____u=f不成像u<f放大__________縮小等大實(shí)像正立虛像【拓展延伸】通過分析光路圖也可以找出凸透鏡成像規(guī)律，涉及以下四幅圖：光路圖法分析凸透鏡成像規(guī)律，從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)凸透鏡成像規(guī)律，找到成像的原因?？键c(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律

【典例】(2012·泉州中考)下面是小明探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程，請(qǐng)你和他一起完成這項(xiàng)探究：(1)小明將透鏡正對(duì)太陽光，在透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)最小的亮點(diǎn)F，該凸透鏡的焦距f=

cm；將一支高1.5cm的發(fā)光棒放在凸透鏡前30cm處，移動(dòng)光屏可以得到一個(gè)

、

的實(shí)像。(2)把該發(fā)光棒立于凸透鏡前，在光屏上成了3cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是(

)A.9cmB.12cmC.18cmD.27cm【思路導(dǎo)引】【精講精析】本題考查探究凸透鏡成像的規(guī)律。(1)平行于主光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，從焦點(diǎn)到光心的距離就是焦距，由圖可知該凸透鏡的焦距是12cm；將發(fā)光棒放在距凸透鏡30cm處，此時(shí)物距大于2倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像。(2)發(fā)光棒高1.5cm，光屏上像高3cm，說明凸透鏡此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)物距應(yīng)大于1倍焦距，小于2倍焦距，即大于12cm，小于24cm，所以物距可能是18cm。故選C。答案：(1)12倒立縮小(2)C【方法歸納】凸透鏡成像規(guī)律1.(2012·遵義中考)在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，把物體從2倍焦距外沿主光軸移向焦點(diǎn)的過程中，像及像距的變化情況是(

)A.像逐漸變小，像距逐漸變小B.像逐漸變小，像距逐漸變大C.像逐漸變大，像距逐漸變大D.像逐漸變大，像距逐漸變小【解析】選C。本題考查凸透鏡成像規(guī)律。像跟物向同一方向移動(dòng)，物體從2倍焦距外沿主光軸移向焦點(diǎn)靠近透鏡，像就要遠(yuǎn)離透鏡，像距逐漸變大；像的大小取決于像距與物距的關(guān)系，像距逐漸變大，像就逐漸變大，故選C。2.(2012·宜昌中考)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，已知凸透鏡的焦距為15cm，若將蠟燭放在離凸透鏡10cm處時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上將看到(

)A.倒立、縮小的實(shí)像B.倒立、放大的實(shí)像C.正立、放大的虛像D.無像【解析】選D。本題考查凸透鏡的成像規(guī)律。凸透鏡的焦距為15cm，若將蠟燭放在離凸透鏡10cm處時(shí)，物距小于一倍焦距，蠟燭通過凸透鏡成正立、放大的虛像，虛像不能承接在光屏上，所以在光屏上將看不到像。3.某物體放在凸透鏡前15cm處時(shí)，在另一側(cè)的光屏上得到了物體倒立、縮小的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是(

)A.20cmB.15cmC.10cmD.5cm【解析】選D。本題考查凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的條件。在光屏上得到了物體倒立、縮小的實(shí)像，說明物體位于凸透鏡的2倍焦距以外，即2f<15cm，故f<7.5cm，只有D項(xiàng)滿足條件。4.如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個(gè)最小、最亮的光斑，如圖甲所示，可知凸透鏡的焦距是

cm，現(xiàn)把蠟燭放在距凸透鏡35cm處，如圖乙所示，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，在光屏上可以得到一個(gè)

(選填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰像?！窘馕觥勘绢}考查凸透鏡成像規(guī)律。凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚于主光軸上的某一點(diǎn)，這一點(diǎn)也就是光斑最小、最亮的一點(diǎn)，叫做凸透鏡的焦點(diǎn)。從焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，由圖甲可知該凸透鏡的焦距是15.0cm；當(dāng)物距u=35cm時(shí)，u>2f，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，在光屏上可以得到一個(gè)縮小、倒立的實(shí)像。答案：15.0縮小5.利用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，李明發(fā)現(xiàn)燭焰的實(shí)像沒有呈現(xiàn)在光屏中央，如圖所示。造成這種現(xiàn)象的原因是_________________________________________。如果需要調(diào)節(jié)凸透鏡，應(yīng)將凸透鏡向

調(diào)動(dòng)?！窘馕觥勘绢}考查探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前要將燭焰、透鏡、光屏三者的中心調(diào)整到同一高度，三者不在同一高度會(huì)導(dǎo)致成的像不在光屏的中心，需要將凸透鏡向下調(diào)動(dòng)。答案：燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度下6.(2012·福州中考)小明在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，所用凸透鏡的焦距是10cm。(1)他將蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點(diǎn)燃蠟燭后發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)光屏總找不到像。其原因可能是________

。(寫出一種即可)(2)調(diào)整好后，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為36cm時(shí)，可在光屏上得到倒立、

的實(shí)像；再將蠟燭向凸透鏡靠近一些，要獲得清晰的實(shí)像，光屏應(yīng)

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡。【解析】本題考查凸透鏡成像的探究問題。(1)在光屏上找不到像的原因一是燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，二是物體在一倍焦距之內(nèi)；(2)當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離是36cm時(shí)，大于二倍焦距，故成的像是倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物距減小時(shí)，則像距變大，像變大，故光屏應(yīng)遠(yuǎn)離凸透鏡。答案：(1)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度(2)縮小遠(yuǎn)離

找找你容易錯(cuò)在哪里?如圖所示是光線A、B經(jīng)透鏡折射后傳播的情況，虛線處放的透鏡是(

)A.凸透鏡B.凹透鏡C.凸、凹透鏡都可以D.無法判斷【學(xué)生自答】A【教師點(diǎn)評(píng)】不能正確理解“會(huì)聚”和“發(fā)散”，“會(huì)聚”和“發(fā)散”是折射光線和入射光線相對(duì)比而言，光束變寬是發(fā)散，光束變窄為會(huì)聚?！菊_答案】B折射光線相對(duì)入射光線而言，光束變寬，起發(fā)散作用，應(yīng)為凹透鏡，故選B。第五章質(zhì)量與密度科學(xué)探究：物質(zhì)的密度

一個(gè)古老的故事古時(shí)候，在地中海上，有一個(gè)敘拉古王國，它的國王交給金匠一定質(zhì)量的黃金，讓金匠為自己打造一頂純金的王冠，當(dāng)王冠打造完畢交給國王時(shí)，國王發(fā)現(xiàn)這個(gè)金冠精美無比，但國王卻懷疑金匠偷竊了他的黃金而用其它便宜的金屬偷梁換柱.國王令人用秤去稱，結(jié)果王冠的質(zhì)量與國王交給金匠的黃金的質(zhì)量是相同的.新課引入觀察與思考

1．如何去鑒別王冠是否是純金制成的？

2．抗洪搶險(xiǎn)的戰(zhàn)士穿的救生衣的材料是什么？

3．配制雞尾酒，為什么可以區(qū)分出美麗的顏色和層次？

4．氣球中為什么要充有氫氣、氦氣或熱空氣？

1.嘗試探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系.（難點(diǎn)）

2.理解密度的概念，說出密度的單位.（重點(diǎn)）

3.用密度知識(shí)解決簡單的實(shí)際問題.（難點(diǎn)）新課目標(biāo)新課講解鐵塊和木塊哪個(gè)重？科學(xué)探究：物質(zhì)的密度一觀察與思考1．鐵塊、鋁塊和銅塊，如何來區(qū)分它們？2．用紙把體積相同的鐵塊、鋁塊和分別包起來，那如何來分辨它們呢？3．質(zhì)量相同的鐵塊和鋁塊，你又如何來區(qū)分它們？4．若質(zhì)量和體積都不相同的鐵塊和鋁塊，你又如何來區(qū)分它們？思考1.鐵塊當(dāng)然比木塊重，這有什么疑問呢?PK哼,我比你重2.難道一小塊鐵的質(zhì)量會(huì)比一大塊木頭的質(zhì)量還大嗎?然而......觀察與思考3.如何科學(xué)的比較鐵和木頭哪個(gè)重？

比較兩個(gè)物體質(zhì)量的大小,不能只看是什么材料,還要考慮他們體積的大小,我們通過實(shí)驗(yàn)來試一試.品種質(zhì)量/g體積/cm3大鐵塊小鐵塊大木塊小木塊（1）同種物質(zhì)組成的物體物體的質(zhì)量和體積成正比.（2）同種物質(zhì)，物體的質(zhì)量跟它的體積比值相同.（3）不同種類的物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值不同.質(zhì)量/體積(g/cm3)1872493.61212126247.797.80.50.5實(shí)驗(yàn)與探究

實(shí)驗(yàn)一用天平測(cè)量具有相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量.（體積已知）托盤天平體積相同的銅塊、鐵塊、鋁塊將實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)填入下表中.質(zhì)量/g體積/cm3

鐵塊

10銅塊

10鋁塊10結(jié)論：體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量不同.798927結(jié)論：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)體積不同.

實(shí)驗(yàn)二用天平比較質(zhì)量相同的不同物質(zhì)的體積.不同體積的鐵塊和鋁塊

實(shí)驗(yàn)三探究同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系.托盤天平砝碼刻度尺討論實(shí)驗(yàn)方法和所需器材：m

/gV

/cm3鐵塊1

鐵塊2鐵塊3鐵塊4鐵塊5鋁塊1鋁塊2鋁塊3鋁塊4鋁塊5獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用圖象尋找規(guī)律補(bǔ)充m=0，V=0的點(diǎn)補(bǔ)充m=0，V=0的點(diǎn)m

/gV

/cm3鐵塊1

鐵塊2鐵塊3鐵塊4鐵塊5鋁塊1鋁塊2鋁塊3鋁塊4鋁塊5獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用圖象尋找規(guī)律補(bǔ)充m=0，V=0的點(diǎn)m

/gV

/cm3鐵塊1

鐵塊2鐵塊3鐵塊4鐵塊5鋁塊1鋁塊2鋁塊3鋁塊4鋁塊5獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用圖象尋找規(guī)律為了表示不同物質(zhì)的上述特性，物理學(xué)中引入了密度概念.什么叫物質(zhì)的密度呢？

1．定義：某種物質(zhì)組成物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度.

2．密度的符號(hào)：

3．公式：

4．密度在數(shù)值上等于物體單位體積的質(zhì)量.5．單位：（1）國際單位：千克每立方米（kg/m3，kg·m-3

）（2）常用單位：克每立方厘米（g/cm3

，g·cm-3

）

（3）單位換算：1g/cm3=103kg/m3

對(duì)密度公式的理解（2）同種物質(zhì)：ρ一定，m與V成正比.（3）不同種物質(zhì)：①m一定時(shí)，ρ與V成反比.

②V一定時(shí)，ρ與m成正比.（1）同種物質(zhì)狀態(tài)不變時(shí)，不能理解為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比.1．實(shí)驗(yàn)原理2．測(cè)量儀器：天平、量筒3．測(cè)量對(duì)象：鹽水石塊實(shí)驗(yàn)與探究測(cè)量固體和液體的密度(1)實(shí)驗(yàn)討論：怎樣測(cè)形狀不規(guī)則的石塊體積？1.測(cè)量固體的密度使用量筒，利用排水法測(cè)體積.10020406080mlV110020406080mlV2(2)實(shí)驗(yàn)步驟：1.用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量石塊的質(zhì)量m.2.在量筒中倒入適量的水，記錄水的體積V0.3.用細(xì)線拴好石塊，浸沒在量筒的水中，記錄水面到達(dá)的刻度V總.4.根據(jù)公式計(jì)算石塊的密度.

(3)實(shí)驗(yàn)記錄表格：石塊的質(zhì)量m/g水的體積V0/cm3石塊和水的總體積V總/cm3石塊的體積V/cm3石塊的密度ρ/kg·m-3

(3)實(shí)驗(yàn)記錄表格：石塊的質(zhì)量m/g水的體積V0/cm3石塊和水的總體積V總/cm3石塊的體積V/cm3石塊的密度ρ/kg·m-354.26080202.71（1）實(shí)驗(yàn)討論：以下方法測(cè)量的是哪部分鹽水的質(zhì)量？這樣測(cè)量有什么好處？2.測(cè)量液體的密度

調(diào)節(jié)天平.在燒杯中倒入適量的待測(cè)液體，用天平測(cè)量燒杯和液體的總質(zhì)量m總.將燒杯中的液體倒入量筒中一部分，用天平測(cè)量燒杯和剩余液體的總質(zhì)量m余

.記錄倒入量筒中的一部分液體的體積V.根據(jù)密度公式計(jì)算鹽水的密度.（2）實(shí)驗(yàn)步驟：(3)實(shí)驗(yàn)記錄表格：杯和液體的質(zhì)量

m總/g杯和剩余液體的質(zhì)量m余/g量筒中液體的質(zhì)量m/g量筒中液體體積

V/cm3液體的密度ρ/kg·m-3(3)實(shí)驗(yàn)記錄表格：杯和液體的質(zhì)量

m總/g杯和剩余液體的質(zhì)量m余/g量筒中液體的質(zhì)量m/g量筒中液體體積

V/cm3液體的密度ρ/kg·m-3240.4215.225.224.51.028測(cè)固體和液體密度實(shí)驗(yàn)?zāi)M3.同種物質(zhì)的密度相同，不同種物質(zhì)密度一般是不同（個(gè)別特殊物質(zhì)密度相同，如冰和蠟、煤油和酒精.）4.密度是物質(zhì)本身的一種特性，它跟質(zhì)量、體積、形狀、位置等因素?zé)o關(guān)，但密度跟物質(zhì)的種類、狀態(tài)和溫度有關(guān).歸納與小結(jié)1.同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，即比值是一定的.(密度是反映物質(zhì)特性的物理量.)2.物質(zhì)不同，它們的質(zhì)量與體積的比值也不同.1.有一燒杯內(nèi)裝有質(zhì)量是55g、密度為1.1×103kg/m3的鹽水，鹽水的體積是多大？

注意公式變形解：V===50cm3

典例與精析解：2.一塊鋁，它的質(zhì)量是0.675t，體積是25dm3，求:⑴鋁的密度為多少kg/m3？合多少g/cm3？(2)它表示什么意義？物理意義:1m3鋁的質(zhì)量是2.7×103kg.

鋁的密度為2.7×103