4.5 科学探究：凸透镜成像 学案 2023-2024学年物理教科版八年级上册

第5节 科学探究:凸透镜成像 【素养目标】 1.认识凸透镜、凹透镜并知道其对光的作用,会画凸透镜会聚光、凹透镜发散光的光路图。 2.举例说出透镜在生活中的应用。 ◎重点:凸透镜成像规律的探究及其应用。 【评价任务】 通过任务驱动一完成课时重点目标; 任务驱动二完成目标1的学习。 【预习导学】 在一次南极考察任务中,科考队员到达南极,却发现取火工具弄丢了,队员的生命可能受到危险,就在大家一筹莫展的时候,有一位队员看着冰天雪地的南极和明晃晃的太阳,想到了一个办法,成功地生着了火,其实在古代就有人用这种方法取火。 问题:你知道他是用什么方法取火的吗?生活中你见到过这种取火方法吗?要回答这些问题,需要我们掌握以下知识。 【答案】预习导学 可以把冰制成凸透镜,通过凸透镜会聚太阳光来提高可燃物的温度,达到燃烧的目的。 知识点1认识透镜   1.在如图所示的透镜中,属于凸透镜的是 ,他们的共同特点是中间厚,边缘薄;属于凹透镜的是 ,他们的共同特点是中间薄,边缘厚。近视眼镜、老花镜、放大镜中, 是凹透镜。  【答案】知识点一 1.A、B、D　C、E　近视眼镜 知识点2透镜对光的作用   2.把老花镜(凸透镜)和近视镜(凹透镜)分别正对太阳光,观察太阳光经透镜折射后的情况。 现象:太阳光经凸透镜折射后,会聚在一点,可见凸透镜对光有 的作用。而太阳光经凹透镜折射后,发散射出,凹透镜对光有 的作用。  对点自测 1.尝试完成光路图,并在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点、焦距。 2.试着画出光通过透镜后的折射光线。 3.你会用太阳光测出凸透镜的焦距吗? 让凸透镜 太阳光,并移动凸透镜的位置,直到地面上出现 的光斑,用刻度尺测出 到 的距离就是该凸透镜的 。  【答案】知识点二 2.会聚　发散 对点自测 1. 2. 3.正对　最小最亮　光斑　凸透镜中心　焦距 知识点3透镜成像规律的应用   3.透镜成像规律的应用 (1)照相机:成 立、 的 像。  (2)投影仪:成 立、 的 像。  (3)放大镜:成 立、 的 像。  对点自测 2.道路监控摄像头在生活中很常见,摄像头可以将道路交通实况传输给监控器。摄像头的镜头是一个 透镜,当汽车逐渐靠近摄像头时,汽车通过摄像头成的 (选填“虚”或“实”)像逐渐 (选填“变大”或“变小”)。  【答案】知识点三 3.(1)倒　缩小　实 (2)倒　放大　实 (3)正　放大　虚 对点自测 2.凸　实　变大 【合作探究】 任务驱动1探究凸透镜的成像,并总结其成像规律 【提出问题】 1.凸透镜成像的大小、倒正、虚实是变化的吗? 2.凸透镜成像特点与什么有关? 【猜想与假设】 1.凸透镜既可以成倒立、缩小的实像,也可以成倒立、放大的实像,还可以成正立、放大的虚像。 2.凸透镜成像特点与“物距和焦距的关系”有关。 【设计实验与制订计划】 (1)明确物距和像距:物距是 到凸透镜光心的距离;像距是 到凸透镜光心的距离。  (2)选光屏:为了方便从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较 (选填“粗糙”或“光滑”)的玻璃板。  (3)测焦距:探究前先测量凸透镜的焦距。如乙图,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光具座光屏上形成一个最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm。  (4)调高度:在实验中,成像的物体是 (选填“蜡烛”或“烛焰”)。点燃蜡烛后,调整烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在 ,目的是使像呈在 。  【进行实验与收集证据】 (1)如图甲,把蜡烛放在20 cm刻度线处、凸透镜放在50 cm刻度线处,移动光屏直到光屏上出现清晰的像,观察像的特点并记录像距,把实验结果记录在下面表格中。 (2)移动蜡烛,使其位于30 cm刻度线处,移动光屏直到光屏上出现清晰的像,观察像的特点并记录像距,把实验结果记录在下面表格中。 (3)移动蜡烛,使其位于35 cm刻度线处,移动光屏直到光屏上出现清晰的像,观察像的特点并记录像距,把实验结果记录在下面表格中。 (4)移动蜡烛,使其位于45 cm刻度线处,从光屏一侧向透镜观察像的特点,把实验结果记录在下面表格中。 物距 (u/cm) 成像特点 像距 (v/cm) 倒/正 大/小 虚/实 30 倒立 缩小 实 15 20 倒立 等大 实 20 15 倒立 放大 实 30 5 正立 放大 虚 【分析与论证】分析上面表格,完成下列问题: (1)物距(u)和焦距