4.2探究：凸透镜成像的规律 -2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第四章 神奇的透镜 第2节 探究：凸透镜成像的规律 【教学要求】 (1)能完成“探究凸透镜成像的规律”的实验。能结合生活中的凸透镜成像情况,对凸透镜成像的规律进行合理猜想，会正确使用相关实验器材收集证据,清楚实验步骤的意义,能分析实验数据,归纳得出结论。 (2) 了解凸透镜成像的规律,能解释生活中的相关现象。 (3)了解凸透镜成像的规律在照相机中的应用。 【教学重难点】 凸透镜成像规律的探究是学生进人初中物理学习时接触的涉及探究因素较多的实验,对培养学生的科学探究能力有重要作用。因此，科学地进行实验探究是本节的重点。 在探究过程中,获得清晰的像,从收集到的较多信息中归纳总结出规律对学生来说都有一定难度。因此,科学地进行探究也是本节的难点。 【教学过程】 一、新课导入：生活中凸透镜能成什么样的像？ 1. 投影仪：倒立（与幻灯片相比）、放大（与幻灯片相比）、实像（能够投影到幕布上） 2. 照相机：倒立、缩小（与真人相比）、实像 3. 放大镜：正立、放大、虚像 实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒；“放大”“缩小”指像与物比较的结果；“变大”“变小”指像本身的变化情况。 用放大镜观察物体，逐渐移动放大镜，可以发现所成的像大小会改变，倒正也会改变，移动放大镜的过程中距离改变，使得成像有所改变。 2、 推进新课：物距与像距 物距(u)： 物体 到 凸透镜中心 的距离； 像距(v)： 像 到 凸透镜中心 的距离； 图中物距： 25.0cm ，像距： 22.0cm 。 【实验器材】：凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心处于同一高度（烛焰的像位于光屏中央） 【进行实验】 分别使物距在：1、大于二倍焦距（u >2f） 2、等于二倍焦距（u=2f） 3、大于一倍焦距小于二倍焦距（f<u<2f） 4、等于一倍焦距（u =f） 5、小于一倍焦距（u<f）的范围内，观察烛焰通过凸透镜在光屏上成像的变化，记录下面表格：确定凸透镜焦距！！！ 【凸透镜成像光路图】 1. 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。 2. 当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。此点为成实像大小的分界点。 3. 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。 4. 当u＝f时，不成像。此点为成像虚实的分界点。 5. 当u＜f时，成正立、放大的虚像。 【凸透镜成像规律总结】 1．焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距分虚实。 2．二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距分大小。 3．实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。 4．u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。 5．成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。 6．实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。 【作业练习】 1. 在研究凸透镜成像的实验中： （1） 用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会聚于A点，测得A点距透镜10厘米，则透镜的焦距是（     ）厘米。 （2） 若烛焰放在距上述透镜8厘米处，经透镜可得到一个____________像。 （3） 若烛焰放在此透镜前12厘米处，经透镜可得到一个_____________像。 （4） 若烛焰放在此透镜前25厘米处，经透镜可得到一个_____________像。 2. 某学生在做凸透镜成像实验时，若发现在距透镜20cm处的光屏上有一个倒立等大的像，则此透镜的焦距可能为（       ）　 A. 10cm B. 6cm C. 25cm D. 无法确定 3. 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（     ） 。     A. 倒立放大的实像 B. 倒立缩小的实像 C. 正立放大的实像 D. 正立放大的虚像 4. 某物体放在离凸透镜20cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是（      ）      A. 30cm B. 15cm C. 10cm D. 5cm 5. 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（　 ）。  A．报与放大镜不动，眼睛离报远些 B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些 C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些 D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些 6. 在“研究凸透镜成像”的实验中: (1)当物距为18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。则焦距范围为 。 (2)当物距为18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、放大的实像。则焦距范围为 。  (3)当物距为18cm时，通过透镜可以看到一个正立、放大的虚像。则焦距范围为 。 (4)当光屏距透镜18cm时，可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。则焦距范围为 。 (5)当光屏距透镜18cm时，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像。则焦距范围为 。  7. 在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实像，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（ ） A、f >20cm B、13cm<f<20cm C、10cm<f<13cm D、6.5cm<f<10cm 8. 一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处，则成像的情况是 ________________________。  9. 某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像．当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像．这个凸透镜的焦距可能是（　　） 。  A. 10cm B. 8cm C. 6cm D. 4cm 第 4 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$