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    2022新版新人教版八年级物理上册第五章第3节凸透镜成像的规律导学案

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    初中物理人教版八年级上册第3节 凸透镜成像的规律学案设计

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    这是一份初中物理人教版八年级上册第3节 凸透镜成像的规律学案设计,共15页。学案主要包含了测定凸透镜的焦距,调节装置,实验步骤与记录表格等内容,欢迎下载使用。
    第三节探究凸透镜成像的规律导学案学习目标:1、探究凸透镜成像的探究过程。2、理解凸透镜的成像规律,知其物距、像距变化,像距变化的规律。3、掌握凸透镜成实像、虚像的条件。4、会画各种成像的光路图。学习重点:1、理解凸透镜的成像规律,知其物距、像距变化,像距变化的规律。2、掌握凸透镜成实像、虚像的条件。3、会画各种成像的光路图。学习难点:1、理解凸透镜的成像规律,知其物距、像距变化,像距变化的规律。2、掌握凸透镜成实像、虚像的条件。3、会画各种成像的光路图。课前预习:1、画出一个带箭头的线段竖立在凸透镜主轴上,u>2f,f<u<2f,u<f三个不同位置上成像光路。    2、小宇在做探究凸透镜成像规律实验,其实验装置的示意图如图所示,a、b、c、d、e是主光轴上的五个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。(1)在a、b、c、d、e这五个点中:把烛焰放在________点上,可以成正立、放大的虚像;把烛焰放在________点上,所成的像最小;把烛焰放在________点上是属于照相机原理;把烛焰放在________点上是属于投影仪原理。(2)小宇做完实验后,又想用手表代替蜡烛,看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如图甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图乙所示,移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的哪一个(           合作探究:提出问题:凸透镜成像的           与那些因素有关?猜想假设:凸透镜的成像性质与                      有关。设计实验与收集证据:一、测定凸透镜的焦距如右图,测得凸透镜的焦距   f=         .二、调节装置调节               ,使                            在同一          目的:使像成在                     .注意:如在桌面实验,应使三者中心在同一水平线上。三、实验步骤与记录表格u与f性质v与f像与物的位置            (一)评价:1、应在每一个区间内                                  ;   2、还应对                       时的成像特点进行探究。(二)动态连续观察 现象:当物体靠近透镜时,像               透镜,像逐渐              口诀:物                            (三)成像条件逐条分解 1、成倒立、缩小、实像的条件:u       ,成                 ,此时     v     .2、成倒立、等大、实像的条件:u      ,成               ,此时 v         3、成倒立、放大、实像的条件:     u     ,成               ,此时 v      (四)探究u<f时的成像性质u与f性质v与f像与物的位置    1、u<f时,光屏上           像。2、u<f时,凸透镜成                  3、此时的像与物在               侧。4、u<f时,成的像上下左右与物体方向              5、观察虚像时,眼睛应在               一侧,透过             观察。例题:观察凸透镜所成虚像正确的是(        6、想要看到更大的虚像,可以将物体再      透镜一些,或将透镜稍         物体一些。7、当u=f时,         【交流合作】1、成实像与虚像物距的分界点:          焦距处是成          的分界点。口诀:一倍焦距分         .2、成放大的像与缩小的像的分界点:      焦距处是成      的像和     的像的分界点口诀:二倍焦距分          .3、归纳方式一        4、归纳方式二            【实验思考】1、凸透镜成实像时,都是        立的;凸透镜成虚像时,都是       立的。2、凸透镜成放大的像时,         (一定/不一定)都是虚像;   凸透镜成缩小的像时,         (一定/不一定)都是实像。3、凸透镜成实像时,              都颠倒。4、凸透镜成的实像和虚像          用眼睛直接观察。5、无论怎样移动光屏,都不能在光屏上找到像,这是什么原因?(1)物距 u      f;(2)透镜、光屏、烛焰三者中心不在             6、凸透镜成的像偏在光屏上端,可以向    移动光屏,或向      调节凸透镜,或向          调节蜡烛。技巧:像移动的方向与物体移动的方向        像移动的方向与透镜移动的方向        。(如右图)7、能否通过移动凸透镜找像?若移动凸透镜,      将随之改变,       也会改变,此时的像就不是我们要找的那个像了。所以,实验过程中,凸透镜的位置须        ,而应通过移动        来找像。8、如果凸透镜被挡住或摔坏一半,成像性质        ,亮度          9、成实像时,物与像之间的距离L与f有何关系?成实像时,物像间距L        4f10、成实像时,物与像的移动速度相同么? 当u>2f时,       移动速度较快;当f<u<2f时,       移动速度较快。11、凸透镜成实像时,将物体与光屏交换位置,根据          性,光屏上恰好能成清晰的像,成像性质         (改变/不变).12、利用凸透镜成像作图,如右图:13、用发光F字代替蜡烛的优点:便于判断像与物上下、        是否颠倒。成像        ,不会          底部的方格便于比较像与物的          关系。14、虚像与实像的观察 光屏眼睛实像  虚像    课后练习:1.一个焦距为10 cm的凸透镜,当物体从离透镜30 cm处逐渐移到离透镜20 cm处的过程中,像与像距的变化为(        A.像逐渐变小,像距逐渐变小       B.像逐渐增大,像距逐渐增大    C.像先小后大,像距逐渐增大       D.像逐渐增大,像距逐渐变小2.通过实验发现凸透镜可以成实像,也可以成虚像;可以成放大的像,也可以成缩小的像;可以成倒立的像,也可以成正立的像。我们可以看到,物体通过凸透镜所成的像的____________、____________、____________、____________等取决于物距和凸透镜的____________关系。3.当物距___________ 2倍焦距时,凸透镜成的像是___________实像;当物距___________焦距时,成虚像,并且虚像的尺寸___________。4.一个物体在凸透镜前20 cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f(       A.10 cm<f<20 cm              B.f>10 cm              C.f<10 cm                D.f>20 cm5.许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称猫眼)。从室内透过防盗门镜向外看,可以看到来客的正立、缩小的像。由此可以断定,此时防盗门镜的作用相当于一个(        A.凸透镜              B.凹透镜            C.凸透镜和凹透镜           D.玻璃砖6.(2010天津模拟)如图3-3-1所示,凸透镜的焦距为8 cm,当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12 cm的位置处时,调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像,则在光屏上得到一个(    3-3-1
        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7.(2010江苏连云港模拟)如图3-3-2是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30 cm处,则(    3-3-2A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像          B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像          D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像8.(2010江苏徐州课改区模拟)如图3-3-3所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置,其中还需要调整的是____________。调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像,若想使像变大,应将蜡烛向____________移。3-3-39.(2010河南模拟)在观察凸透镜成像的实验中,光屏上已成清晰、缩小的像,当烛焰向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向____________ (填靠近远离)透镜的方向移动,若要观察到烛焰放大的虚像,烛焰到透镜的距离应____________透镜的焦距。10.有一焦距为10 cm的凸透镜,将物体从离凸透镜30 cm处沿主光轴移到距透镜20 cm处,这个过程中所成的像(        A.始终是正立、放大的实像               B.始终是倒立、放大的实像    C.离透镜越来越远,像变大               D.离透镜越来越近,像变小11.(2010山东滨州模拟)张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图3-3-5所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是(   
    3-3-5    A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小    B.烛焰位于b点时,成放大的实像    C.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大    D.烛焰位于d点时,成放大的实像12.一物体放在凸透镜前18 cm处,在透镜另一侧20 cm处成一清晰像,则此透镜的焦距 (        A.一定大于20 cm               B.一定小于9 cm    C.一定在10 cm8 cm之间      D.一定在9 cm10 cm之间13.在研究凸透镜成像实验时,当烛焰离透镜12 cm时成的是放大的实像,当烛焰离透镜7 cm时成的是放大的虚像,则这个透镜的焦距不可能是下列的哪个值(        A.8 cm        B.10 cm            C.11 cm           D.14 cm14.一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30 cm时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移到物距为15 cm时,它的像一定是(        A.放大的实像            B.缩小的实像         C.放大的虚像           D.缩小的虚像15.在观察凸透镜成像的实验中,把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸透镜靠拢的过程中,光屏上所成的像将(        A.一直变大          B.一直变小          C.先变大后变小      D.先变小后变大16.一个物体在凸透镜前的主光轴上,在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像,当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后,物体此时在光屏上形成的像是(        A.只有上半部分,亮度不变                   B.只有下半部分,亮度不变    C.与原来相同,亮度不变                     D.与原来相同,亮度变暗17.(2010江苏南通模拟)小明在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20 cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是(        A.倒立放大的实像          B.正立放大的虚像        C.倒立缩小的实像          D.倒立等大的实像18.在凸透镜2倍焦距以外的地方,沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒AB,如图3-3-6所示,则形成的像AB3-3-6    A.比实物短,且B端比A端粗             B.比实物短,且A端比B端粗    C.比实物长,且B端比A端粗             D.比实物长,且A端比B端粗19.(2010福建莆田模拟)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-3-7中的(    3-3-720.在研究凸透镜成像的实验中,当凸透镜、烛焰和光屏放在图3-3-8中A、B、C三个位置时,屏上成一个缩小的像,则在A点位置放的是____________,在B点位置放的是____________,在C点位置放的是____________。 3-3-821.(2010广西柳州课改区模拟)在探究凸透镜成像的规律的实验中。(1)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________________________。(2)所用凸透镜的焦距为10 cm。某同学的实验数据如下表。次数物体到凸透镜的距离/cm像到凸透镜的距离/cm像的大小(放大或缩小)像的正倒13015缩小22020等大31435放大410/不成像/58/放大分析1、2、3次实验的数据可知                                                                                             在第5次实验中,从____________一侧透过透镜看到在____________一侧放大的像。                                  探究凸透镜成像的规律——习题——答案1,思路解析:由于f=10 cm,当u=30 cm时成倒立缩小的实像且像距在10 cm20 cm之间,当u=20 cm时成倒立等大的实像且像距为20 cm,即像由缩小到等大,像距由10 cm20 cm之间变为20 cm答案:B2,思路解析:对于一个确定的凸透镜,焦距是唯一的,成像的情况只取决于物体距离凸透镜的远近。答案:大小  虚实  正倒  位置  焦距3,思路解析:物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立的实像,当物距小于焦距时成放大的虚像。答案:大  倒立  小于  大于物的尺寸4,思路解析:解决这类问题的关键是根据凸透镜的成像特点和成像条件,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,物距必然大于2倍焦距,即u>2f。本题中有20 cm>2f,解不等式得:f<10 cm答案:C5,思路解析:它是由凹透镜和凸透镜组合而成的。从室内通过猫眼向室外观看,可以看到室外正立缩小的景象,能看到较大的范围情况;凹透镜对光线有发散作用,才会看到较大的范围,凹透镜应在外边,两透镜之间的距离等于凸透镜的焦距。答案:C6,思路解析:根据凸透镜成像规律可以知道,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,A正确。当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以B错。当u<f时,成正立、放大的虚像,所以CD错。答案:A7,思路解析:由题意可知u=30 cm,u=2f,求出焦距f=15 cm。若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30 cm处,此物距变为10 cm。当物距小于焦距时,在光屏上得不到蜡烛的像,即成虚像。答案:D8,思路解析:本实验应将蜡烛、光屏和凸透镜调整到同一高度;若像变大,应减小物距,蜡烛向右移。答案:降低光屏的高度    9,思路解析:凸透镜成实像的变化规律是:当物距大于焦距时,凸透镜都能成实像,且像距也在大于焦距的范围内。若物体逐渐向凸透镜移动,向焦点靠近,则像逐渐远离透镜,且逐渐放大;若物体逐渐远离凸透镜,则像逐渐向凸透镜移动,接近焦点,且逐渐缩小。所以,题中应先后填上远离小于答案:远离  小于10,思路解析:由凸透镜成像规律可知,当物距在2倍焦点以外运动时,所成的像始终为倒立、缩小的实像,但物距越小,像越大,像距越大。答案:C11,思路解析:烛焰在d点时,位于焦点以内,成正立、放大的虚像,故D选项错误。答案:D12,思路解析:由于本题中物像异侧,说明此像是一实像;又由于像距比物距大,可推知此像是一放大、倒立的实像,此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,像在另一侧的二倍焦距之外。即f<18 cm<2f            20 cm>2f                综合 解得9 cm<f<10 cm答案:D13,思路解析:根据题意当u=12 cm时成放大的实像、u=7 cm时成放大的虚像可得出:f<12 cm<2f7 cm<f,解该不等式组可得7 cm<f<12 cm。而14 cm不在这个范围内。答案:D14,思路解析:从条件当u=30 cm时,成放大的实像可得:f<30 cm2f,即15 cm<f<30 cm。当物体移到物距为15 cm时,即物体在焦距之内,成正立放大的虚像。答案:C15,思路解析:在凸透镜成像的情况中,当物体的位置发生移动时,像的位置也随之移动,像与物是朝同一方向移动的。当物体从二倍焦距之外移向凸透镜时,像做远离凸透镜的运动,且像变大;当物体离凸透镜接近二倍焦距时,像也接近凸透镜接近二倍焦距,像继续变大;当物继续移向凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,当物距小于1倍焦距时,像变为虚像,像仍变大;当物继续靠近凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,像继续变大,所以A正确。答案:A16,思路解析:解此题的关键在于正确理解凸透镜成实像的原理:物体射出的光经凸透镜折射后会聚在透镜后面的光屏上,形成物体的实像,无论透镜多大都能成像,只是镜面小一些,透光量少些,像暗淡一些,不会影响像的完整性,尽管题中条件是将凸透镜上半部分遮住不透光,物体仍能够由它的下半部分透光成像,并且能够成一个完整的像,但是会聚在光屏上的光会少一些,像变暗,应选D.答案:D17,思路解析:凸透镜成像的规律是,物在2倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像。由题干可知,点燃的蜡烛成的是倒立、缩小的实像。像距小于2倍焦距而大于1倍焦距。如果在像的位置上放物体,那么物距就是在1倍焦距与2倍焦距之间,成像在2倍焦距以外,且一定是倒立的、放大的实像。所以BCD错,A正确。答案:A18,思路解析:因为u>2f所以f<v<2f,成的是倒立缩小的实像,故像AB比物体AB短,这样就排除了CD的正确性。又因A与B两点相比,B点物距小,其像距大,像也变大,故B端的像比A端的像A要粗些。答案:A19,思路解析:由题意知u<f成虚像,观察者的眼睛应在蜡烛的异侧通过透镜观察到正立、放大的虚像。故选B。答案:B20,思路解析:屏上成的像是实像,要成倒立缩小的实像,物距大于像距,物、像在凸透镜的两侧。答案:光屏  凸透镜  蜡烛21,答案:(1)同一高度(2)物距大于焦距时像是倒立的  物距越大,像距越小,物距越小,像距越大  物距大于2倍焦距时成缩小的像  光屏  蜡烛  

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