5.3 凸透镜成像规律-2021-2022学年八年级物理上册备课优质学案（人教版）

第五章 透镜及其应用 5.3 凸透镜成像规律 一、教学目标 知识与能力： 1.理解凸透镜的成像规律. 2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件. 教学重点： 对凸透镜成像规律的理解和认识. 教学难点： 指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系. 二、新知识讲解 知识要点 探究凸透镜成像的规律 1.物距和像距 (1)物距：物体到____________的距离，用字母u 表示。 (2)像距：________到____________的距离，用字母v 表示。 2.探究凸透镜成像的规律 提出问题 由照相机、投影仪、放大镜成像特点可知，当改变物体与透镜之间的距离时，像的大小、倒正、虚实会发生改变，那么像的大小、倒正、虚实跟物距有什么关系？ 猜想与假设 猜想1：像的大小可能跟物体到凸透镜距离有关，并且物体距离凸透镜越近像越大。 猜想2：像是倒立还是正立很可能跟它与物体是否在同侧有关。 设计实验 如图所示，在光具座上依次放置________________、____________、________。然后将蜡烛分别移到二倍焦距之外、二倍焦距处、一倍焦距与二倍焦距之间、一倍焦距处、一倍焦距之内，观察物体的成像情况。 进行实验，收集数据 (1)依次将点燃的蜡烛、透镜、光屏放置在光具座上，调整烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度； (2)调节蜡烛到透镜间的距离，使u＞2f，左右移动光屏，直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像，记下此时的物距和像距的大小以及像的性质； (3)仿照步骤(2)，调节蜡烛到透镜间的距离，依次使u＝2f、f＜u＜2f，左右移动光屏，直到在光屏上能够看到烛焰清晰的像，记下此时的物距和像距的大小以及像的性质； (4)调节蜡烛到透镜间的距离，使u＝f，发现无论怎么移动光屏，都成不了像； (5)调节蜡烛到透镜间的距离，使u＜f，左右移动光屏，成不了像，在光屏一侧透过透镜观察成像； (6)由上面的实验总结出凸透镜成像的规律。 实验结论 物的位置 像的位置 像的性质 u＞2f 物与像异侧，f＜v＜2f ________、________的________像 u＝2f 物与像异侧，v＝2f ________、________的________像 f＜u＜2f 物与像异侧，v＞2f ________、________的________像 u＝f 不成像   u＜f 物与像同侧，v＞u ________、________的________像 【拓展】光屏上得不到像的原因：(1)蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，使成像在光屏外；(2)蜡烛在焦点外侧靠近焦点处，物体成像很远超过了光具座的范围，光屏接收不到；(3)蜡烛正好在凸透镜的焦点上，不能成像；(4)蜡烛在凸透镜的一倍焦点以内，成虚像，光屏接收不到。 【拓展】 1．利用凸透镜的三条特殊光线理解凸透镜成像规律(如图)： 2．当成放大的实像时，像移动的速度大于物体移动的速度；当成缩小的实像时，像移动的速度小于物体移动的速度。 【方法巧记】一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物在焦点外，物近像远像变大；物在焦点内，物远像远像变大。 三、例题、练习 例1 如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）.为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 为止，测得它与凸透镜中心的距离就是凸透镜的焦距f。实验中测得甲凸透镜的焦距为10cm，乙凸透镜的焦距为30cm，我们应该选择 凸透镜进行实验， 如果选择另一个凸透镜进行实验，会出现影响实验的现象是 ； （2）.蜡烛、甲凸透镜（焦距为10cm）、光屏依次放在光具座上，要使烛焰的像能呈在光屏的中央，需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 上。当它们处于如图所示的位置时，在光屏上能得到烛焰清晰的像，则该像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”） 的实像； （3）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“ 远离” 或“ 靠近”） 凸透镜。光屏上烛焰的像 （ 选填“ 变大”、“ 变小” 或“ 不变”）； （4）在一次清晰成像后，凸透镜保持不动，将光屏和蜡烛位置对调，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成烛焰清晰的像，这说明 ； （5）实验过程中蜡烛燃烧变短，此时烛焰的像成在光屏中心的上方，要使像成在光屏的中心，只调节凸透镜，应将凸透镜向 调（选填“上”或“下”）； （6）