八年级物理导学案 第三章 光和眼睛

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名称 八年级物理导学案 第三章 光和眼睛
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2014-11-15 23:48:28

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文档简介

第三章 光和眼睛
3.1 光世界巡行
【学习目标】 ①了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
②知道光在真空和空气中的传播速度。c=3×108m/s。
③会用光线来表示光的传播途径。
【学习重点】
理解光的直线传播规律。
【学习难点】
对光的直线传播条件的认识。学习时要认真观察实验,并注意利用光的直线传播解释生活和自然界中的一些重要现象。如小孔成像、影的形成、日食、月食等。
【学习任务】
任务一:光源
1、我们周围哪些物体能发光?
答: 。
2、 叫光源。
3、列举人造光源的例子:
4、列举天然光源的例子: 任务二: 探究光的传播路径
1、通过你自己的生活经验和仔细观察老师做的实验,你认为光的传播路径是 。
结论:光在 中是沿 传播的。
2、你认为如何形象简单地在书本上能将光的传播路径表示出来?
答:
任务三:光的直线传播应用
请同学们完成“活动1”手影游戏
1、你知道手影形成的原因吗?
答: 。
2、你认为生活中还有哪些利用光的直线传播的例子,请写出来


任务四:光的传播速度
请同学们仔细阅读课本第48页
1、光在不同物质中的传播速度是 (相同的/不同的)。
2、光在真空中的传播速度为 。
任务五:光的色散
仔细观察老师的实验,然后阅读课本第50页第一、二段。
一束白光通过三棱镜后,会在屏上呈现出由 七种颜色的光组成的彩带,这个现象就是光的色散。
光的三基色是 。
【自我检测】
1、光在真空中的传播速度是 km/s。“风在吼,马在叫,黄河在咆哮”,这些声音都是由于物体的 产生的。现在高档住宅窗户开始安装一种双层玻璃,两层玻璃中间为真空.光线 通过窗户,声音 通过窗户.(均选填“能”或“不能”)
2、解放军战士在练习瞄准射击的过程中,应用了光在 介质中沿 传播的道理。
3、月亮、蜡烛火焰、萤火虫、电灯等物体中,不属于光源的是 。
4、下列事件中不属于光沿直线传播的是( )
A、挖掘隧道时,采用的“激光准直”技术
B、排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了
C、通过硬纸板上的小孔向外看时,眼睛离洞越近,看到的范围越大
D、光在不均匀的大气层中传播
5、打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声,主要是因为( )
A、闪电发生的地点离我们近
B、闪电是用眼睛看到的,人的眼睛能看得很远;而雷电必须进入我们的耳朵,传播的路程更远
C、打雷时,闪电和雷声虽同时发生,但光速大于声速
D、因为人的眼睛比了耳朵反应更灵敏
6、关于光的传播,下列说法正确的是( )
A、光总是沿直线传播的 B、光只有在真空中沿直线传播
C、光速虽快,但光的传播也须用时间 D、光在不同的介质中传播的速度是相同的
【总结】
小结本节课的知识点:


【补充理解】
⑴光是客观存在的,它在均匀介质中具有沿直线传播的规律,因此用光线表示光的传播路径和方向,“光线”是抽象出的一种理想化的模型,但光线不是光.
⑵运用光沿直线传播的事实,可以帮助我们解决许多问题,如栽树时要使其成一直行,并使我们可以解释很多自然现象,如日食、月食等,有助于我们破除迷信.
3.2 探究光的反射定律
【学习目标】 1、了解光在物体表面可以发生反射。
2、认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。
3、知道光路可逆。知道什么是镜面反射。什么是漫反射。
【学习重点】探究光的反射规律
【学习难点】用反射规律解释生活中现象
【课前准备】平面镜、与作业本大小差不多的一张贴有白纸的硬纸板(按下图所示在纸板上用铅笔画出相应的细线,并标出角度)、量角器、激光笔
【自主学习】
(一)光的反射现象及规律 1、观察与思考: ①我们为什么可以看见物体?是因为物体有光线射入我们的眼睛。
例如:蜡烛、日光灯、电视等。
②许多物体本身并不发光,我们为什么也可以看的见?
许多物体本身并不发光,我们也可以看见,是因为这些物体___ __的光进入我们的眼睛。 2、阅读课本52页:
光在 改变传播方向又 原来的介质中的现象叫光的反射。
右图为光的反射光路图,其中,AO叫做 ,OB叫做 ,ON叫做 ,α叫做 ,β叫做 。
3、探究光的反射规律
(1)步骤:
①在平面镜上方竖直放置我们事先准备的硬纸板(光屏),让激光笔的入射光沿着硬纸板左侧的细线入射到镜面的O点;
②观察并测量入射角分别为30 o、45 o、60 o时的反射角,并记录在下表中;
③将硬纸板的右侧沿法线ON向后折,让入射光仍然沿着硬纸板左侧的细线入射到镜面的O点,观察硬纸板的右侧有无反射光线出现。
(2)将结果填入下表
入射角α
30 o
45 o
60 o
反射角β
结论如下:
光反射时,反射光线、入射光线和法线三者在 平面内,反射光线和入射光线分别位于
两侧。反射角 入射角。
这就是光的反射定律。
4、动脑想一想 使入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上,此时反射光线怎样?
在反射现象中,光路是________的。
(二)光的反射类型:
讨论两种反射:光的反射可分为______________和______________。
1、漫反射:在凹凸不平的表面上发生的反射
(平行光线射入反射光线朝___________________)
2、镜面反射:在平滑表面上发生的反射
(平行光线射入,光线__________射出)
应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮、黑板“反光”等,都是因为发生了______反射。
探讨:在漫反射中,为什么光线向各个方向发散,因为它不遵守光的反射规律吗?
(讨论后,说出原因)
? 漫反射_________(填遵守或不遵守)光的反射规律。
请列举生活中两种光的反射类型的实例:(各举一例)
镜面反射: 。
漫反射: 。
应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生_ ___的缘故。
为什么用久了的黑板常会因“反光”而看不清上面的字?怎样才能使黑板不“反光”?
(三)光的反射的应用:
举例出两个例子: 、
【课堂练习】
1、一束激光射到平面镜上,当入射角是65°时,反射角是? ?。当入射光线垂直镜面入射时,反射角为? ?。
2、已知入射光线与镜面的夹角是40o,则入射角是??? ???;如果入射线与反射线的夹角是120 o,则反射角等于??? ???。
3、完成下面的光路图,画出入射光线或反射光线,并标出入射角或反射角。

4、镜面反射和漫反射是光的两种反射,日常生活中,我们能从各个角度看到物理课本上的文字是光的??? ??反射,而大城市高层建筑安装整体玻璃造成光污染是属于光的??? ??反射。
5、如图所示,在研究光的反射规律的实验中,平面镜M平放在平板上,E、F是两粘接起来的硬纸板,可绕垂直于镜面的接缝ON转动。 (1)如图甲,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,此时反射角?? ?入射角.(填“大于”“小于”或“等于”)若将AO向ON靠近,则OB?? ? ON。(选填“靠近”或“远离”) (2)如图乙,把半面纸板F向前或向后折,则?? ?(选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明:?? ?。
3.3探究平面镜成像特点
【学习目标】 1.理解平面镜成像的特点。
2.知道什么是虚像,及虚像的形成。
3.了解凹面镜和凸面镜及其应用。
【学习重点】理解平面镜成像的特点。
【学习难点】平面镜成像原理的应用。
【学习过程】
知识回顾:
1、反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在 ;反射光线、入射光线分居 两侧;反射角 入射角。(三线共面,两线分居,两角相等)
2、镜面反射和漫反射的相同点:都是 现象,都 光的反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向 方向(刺眼);而漫反射射向 。
合作探究:
(一)提出问题:平面镜成像时,像与物有什么关系?
(二)猜想与假设:像可能与物间存在的关系是 。
(三)活动与探究:平面镜成像特点实验
1.在水平桌面上,将一块薄玻璃板 架在一把直尺的上面。
2.取两段 的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板两侧的直尺上。点燃玻璃板前的蜡烛A,并移动玻璃板后的蜡烛B,直到 为止。此时蜡烛B好像也被点燃了。
测出物距(即蜡到镜面距离)和像距(即像与镜面距离)它们有什么关系?

观察并比较像与物大小关系,可知 。移开玻璃板,将两个位置连接一起来,连线与镜面有什么关系?
把蜡烛A沿直尺前后移动,同时调整玻璃板后蜡烛B的位置,再做几次,像的大小有无这变化? 。
移走蜡烛B,将一张纸(光屏)放在像的位置上,在纸上能呈现出像吗? 。
5、结论:平面镜成像特点是
像与物到镜面的距离 ;像与物大小 ;
像与物关于镜面对称。
平面镜后面所成的像 (选填“能”或“不能”)呈现在光屏上。
(四)、讨论与思考
1.为什么用两支同样蜡烛?
2.怎样确定像的位置?
3.平面镜成像原理是什么?
4.平面镜成实像还是虚像?如何证明?
5.镜面如果不竖直,对实验有何影响?太厚有何影响?
6.说一说生活中平面镜成像现象。
(五)平面镜的应用
举出两个例子: 、 。
(六)球面镜:反射面是球面的一部分的镜子。球面镜分为 和 。
凹面镜对光有 作用,例如: 。
凸面镜对光有 作用,例如: 。
【课堂检测】
1.某人站在镜子前面,在镜中会看到另一个“他”,则镜中的这个“他”就是这个人在平面镜中的________。
2.某人身高1.7m,站在镜子前2m 处,那么他的像距离镜子 m,像与人相距 m,像高为 m;当他向远离镜子的方向再移动0.5m,此时像距为 m,像与他相距 m,像的大小 。(填变大、变小或不变)
3.凸面镜能使光 ,凹面镜能使光 .汽车后视镜是_________镜,街道拐角处的大反光镜是 镜,太阳灶是利用了 镜。
4、在图中作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
5、在探究“光反射时的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图甲所示。
B.让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹.改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹(如甲图)。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D.纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线.(如乙图)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)该实验中硬纸板显示出:反射光线与入射光线分别位于 两侧。
(2)在该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否 。
(3)由实验步骤C可以得到的规律是 。
(4)在甲图中,如果将光线沿着FO射向平面镜时,你还会发现反射光线会沿 射出,这是因为 。
光的反射与平面镜成像复习
【自主学习】
1、光在 介质中沿直线传播;
2、光的直线传播的应用:(难点)
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的圆形光斑是太阳的像);
(2)取直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;
(3)限制视线:坐井观天;一叶障目;
(4)影的形成、日食、月食(日食时月球在中间;月食时地球在中间)
3、在计算中,真空或空气中光速 ;
4、光年:是光在一年中传播的距离,光年是 单位;1光年≈9.46×1015m;
5、镜面反射和漫反射的相同点:都是 现象,都 光的反射定律;
不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向 方向(刺眼);而漫反射射向 .
6、平面镜成像的特点:所成的是像是 像,像和物关于 对称(像和物的 相等,像和物对应点的连线和镜面 ,像和物到镜面的距离 )
7、平面镜成像的原因: 。(任何一条反射光线反向延长后都交于虚像点)
【思考与点拨】
例1、小宇的妈妈喜欢在家中养花,为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长,小宇想让室外太阳光照射到盆中花上的B处,如图.请你在图中把光路补充完整并过A点画出放置的平面镜。
例2、我们在湖边漫步时,看见大树的影子是由于
形成的;同时,我们在湖边上还可以看见大树在水中的的“倒影”,它是由于 形成的,其实它是大树的 像。
例3、湖水深10m,小鸟在距离湖面6m的地方飞翔,那么此时小鸟的像距离湖面 m,像与鸟距离 m。
例4、如右图是在竖直平面镜中看到的时钟的像,那么这时的确切时间是 。
【课堂检测】
1、下列说法中正确的是( )
A.光在真空中的传播速度是3×108km/s
B.光在玻璃中的传播速度小于3×105km/s
C.漫反射不遵循光的反射定律
D.平面镜成的像是实像
2、下列说法中错误的是( )
A.潜望镜利用了平面镜成像的原理
B.在光的反射现象中,光路是可逆的
C.在漫反射现象中,反射角可能不等于入射角
D.平面镜所成的像是由光的反射形成的
3、如图所示是一只蚂蚁在河边喝水时的情景,则下列说法正确的是(   )
A.蚂蚁在水中的倒影是实像
B.蚂蚁在水中的倒影比本身小一些
C.蚂蚁在水中的倒影比本身大一些
D.蚂蚁在水中的倒影是由于光的反射形成的
4、如图所示为检测视力的情景,下列说法不正确的是(   )
A.镜中的“视力表”与身后的视力表大小相同
B.为了让学生看清视力表,应用灯光照亮平面镜
C.检查时,该同学眼睛到镜中“视力表”的距离是4.6m
D.为了让学生看清视力表,应用灯光照亮身后的视力表
5、当铅笔尖触到平面镜时,发现笔尖和它在镜中的像相距3mm,则镜子厚度是( )
A 、3mm B 、6mm C 、1.5mm D 、0.75mm
6、高1.64m的小华站在平面镜前1.5m处,她在镜中的像距她 m,像高为 m;她希望离自己在平面镜中的像更近一些,她离镜面的距离应该更 。当她远离平面镜时,她在镜中像的大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
7、如图,为了探究“光的反射定律”,晓婷将一张白纸B放在水平桌面上,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着 (选填“A”或“B”)照射,并记录下了反射角和入射角的度数如下表.通过表格中的数据可得到的结论是 。
入射角
15°
30°
60°
反射角
15°
30°
60°
8、小勇利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验:
(1)除图所示的实验仪器外,还需用到的测量工具是 。用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 。实验时,玻璃板要与纸面 放置。为便于观察,该实验最好在 环境中进行(填“较明亮”或“较黑暗”)。 蜡烛A的像是由于光射到玻璃表面发生 形成的。
(2)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿另一支相同的蜡烛B (选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像 ,说明像与物的大小 ;小勇在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛 (选填“A”或“B”)的一侧观察。
(3)若移去蜡烛B,并在其所在位置处放一光屏,观察光屏上的像是否存在,人的眼睛应该
(选填“蜡烛A处透过玻璃板观察”或“直接观察光屏”);此时,观察光屏,将 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,说明所成的是 像(选填“虚”或“实”)。
(4)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验,用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。
(5)若在玻璃板的背面挡上一块不透明的塑料板,从前面看去, 看到蜡烛的像(选填“能”或“不能”)。
(6)小勇将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时,蜡烛A的像将逐渐向 (填“靠近”或“远离”)玻璃板的方向移动,像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
9、发光点S位于平面镜MN前,S/是发光点S的像,试根据平面镜成像特点作出从S发出的一条光线SO的反射光线。
3.4 探究光的折射规律
【学习目标】
1.了解光的折射现象。
2.了解光从空气斜射入水或其他介质中的偏折规律。
3.了解光发生折射现象时,光路是可逆的。
【学习重点】光的折射规律
【学习难点】利用折射规律解释生活中的一些现象
【课前准备】小瓷碗、筷子、硬币、激光笔
【合作探究】
(一)活动与探究
1、观察与思考
(1)将筷子插入水中,看水中的筷子有什么变化?
(2)在一个碗中放一枚硬币,让两个学生斜看碗中的硬币,上下移动视线到刚好看不到硬币为止(此时视线不能动),然后慢慢向碗中倒水,能否看到硬币? ,也就是说此时光发生了偏折,这就是光的折射现象。
光由一种介质进入另一种介质时,传播方向发生 的现象,叫做光的折射。
2、动手做一做 (1)选材:激光笔?? 水?? 水槽 硬纸板 量角器 玻璃砖
(2)活动与探究:
A:有关概念
AO是 光线, 是法线,∠α是入射角, 是分界面, 是折射光线,∠γ是 角。
B: 探究过程:①让光线从空气斜向射入水中,比较折射角γ和入射角α的大小,折射角γ (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角α。
②改变入射角的大小,观察折射角的变化情况:
当入射角增大时,折射角将 (选填“增大”或“减小”);
当入射角减小时,折射角将 (选填“增大”或“减小”)。
若让光线垂直射向水面,则进入水中的光线方向 。
③把水槽换成玻璃砖,重做上述实验。 结论:
①光折射时,折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内;折射光线和入射光线分
别位于 两侧;
②光从空气斜向射到水或玻璃表面时,折射光线向 偏折,折射角 入射角(选填“大于”“等于”或“小于”)。光从水或玻璃斜射入空气中,折射角 入射角。即在光的折射现象中,光路是 的(填“可逆”或“不可逆”)。
③光线垂直射到水或玻璃的表面时,在水或玻璃中的传播方向 。
这就是光的折射规律。
(二)问题探究:
(1)在将铅笔插入水中,看水中的铅笔向上弯折;在一个杯子中放一枚硬币,眼睛原来看不到硬币,倒水后却能看到硬币,这都是因为发生了光的 现象。
(2)叉鱼时,我们同学会叉在鱼的上方,原来鱼从水中发出的光线,由水进入空气时,会在水面发生折射,折射角大于入射角, 光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,觉得这些光线好像是从它们的反向延长线的交点鱼像发出来的,鱼像是鱼的 ,(填“实像”或“虚像”)鱼像比鱼位置 。(填“深”或“浅”).所以叉鱼应瞄准鱼的下方才能叉到鱼。我们可以用图
(填“甲”或“乙”)来直接说明。
【课堂检测】
1、光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射角______入射角;光从水或玻璃斜射入空气时,折射角______入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。折射光线和入射光线总是分居在______的两侧。
2、小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验,当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时,请在图中大致画出折射光线并标出折射角.当他们逐渐增大入射角时,折射光线将________(选填“靠近”或“远离”)法线。
3、夏季,当你在河岸边漫步时,有时会看到“鱼在云中游”的美景.你看到的鱼是由于光的 形成的像,水中的云是由于光的 形成的像。
4、下列现象中,属于光的折射现象的是      ( )   A.人站在河边能看见水中的鱼 B.人站在河边能看见自己在水中的像   C.用潜望镜观看远处的景物 D.以上都是光的折射现象 
5、某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据:
入射角α

15°
30°
45°
60°
反射角β

15°
30°
45°
60°
折射角γ

11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
分析表中数据,可得出结论: ①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:
,且折射角 (“大于” “等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 。
3.5 奇妙的透镜
【学习目标】
1、了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。
2、了解凹透镜和凸透镜对光的作用。
【学习重点】观察凹透镜对光的会聚作用和凸透镜对光发散作用。
【学习难点】凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程。
【课前准备】手电筒、刻度尺、白纸
【合作探究】
阅读课本P65——67
(一)认识透镜 1、观察与思考
在我们的桌子上都有一盒透镜,请同学们认真观察,动手动脑,看有什么不同。
学生讨论总结:
(1)、透镜分为 和 ;中间比边缘厚的叫做 透镜,中间比边缘薄的叫做 透镜
识别:看图,看看它们中哪些是凸透镜;哪些是凹透镜?
凸透镜是 ,凹透镜是 。
联系生活:帮助人们矫正视力,保护眼睛的近视眼镜的镜片是凹透镜,远视眼镜的镜片是凸透镜。
(2)、透镜的主光轴和光心
透镜的中心O叫做 ,通过光心的光线传播方向 。(填“改变”或“不改变”)通过光心O和球面球心的直线叫做透镜的 。
(二)透镜对光的作用
活动1:分别将一凸透镜和凹透镜正对着平行光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察有什么变化?
结论:
1、实验表明:凸透镜对光线有 作用,凹透镜对光线有 作用。
2、透镜的焦点
平行于主光轴的光经凸透镜折射后,会聚在主光轴上的某一点,这一点就叫做凸透镜的
。平行于主光轴的光经凹透镜折射后将变成发散光线,将这些发散光线反向延长也会相交于主光轴上的一点,这是凹透镜的 。
注意:透镜两侧各有一个对称的焦点。
3、从 到 的距离叫做焦距,用字母 表示。
4、怎样粗略测量凸透镜的焦距?
测量方法:将凸透镜正对太阳光(或平行光),调节光屏(白纸)的位置,使光屏上的光斑最小、最亮,再用刻度尺测出这时光屏到透镜的距离就是焦距。
活动2:测量凸透镜的焦距(课本P67)
1
焦距f/mm
2
焦距f/mm
3
焦距f/mm
4
焦距f/mm
焦距的平均值/mm
凸透镜
(3)信息浏览:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,实际上就是将冰块制成 ,利用它对光的 作用,将物体点燃。
【课堂检测】
1、一家汽车美容店的门口,贴着如图所示的“爱车小贴士”,这是因为留在车身上的水滴相当于 镜,使太阳光 在车身局部形成高温,导致车漆失去光泽.
2、如图所示,一束平行光经过凸透镜后,在光屏上得到一个 、 的光斑.由此可知,凸透镜对光有 作用,它的焦距是 cm.
3、如图所示,F是凸透镜的焦点,请画出折射光线或入射光线.
4、如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径.由图可知 (“甲透镜”或“乙透镜”)是凹透镜。
5、如图所示是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于一个 ,对光有 作用,灯丝大概位于 位置。
3.6 探究凸透镜成像规律
【学习目标】探究凸透镜成像的规律。
【学习重点】凸透镜成像规律的探究过程。
【学习难点】设计实验,分析数据,归纳总结,得出规律。
【知识回顾】
1、从透镜的焦点到光心的距离,叫做 ,用 表示。
2、如何测出凸透镜的焦距?
【合作探究】
阅读课本P70——71
物体到透镜光心的距离叫做 ,用 表示;像到透镜光心的距离叫做 ,用 表示。
(一)提出问题:利用凸透镜能成什么样的像?成像情况与哪些因素有关?
(二)猜想假设:(说出自己的猜想,可以进行小组讨论。)
像的大小及像距v可能跟 有关。
(三)制订计划
1、你认为需要哪些器材探究凸透镜成像?
蜡烛、光具座、 、 。
2、实验步骤:
①了解凸透镜的焦距f= cm.
②从左至右依次将蜡烛、凸透镜和光屏摆放在光具座上,将凸透镜固定在光具座标尺的40cm处。
③点燃蜡烛,并调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度上。
④移动蜡烛到某处,然后调整光屏的位置,在光屏上分别找到缩小或放大的清晰的烛焰的像。记下各种成像情况时的物距u。将探究情况记录在表格中。
物距u/cm
物距u跟焦距f的关系
像的大小
像的正倒
像的虚实
(四)进行实验
(五)数据收集
根据计划进行实验探究,并把现象和数据填在表格中。
(六)分析数据得出结论
1.当u>f时,在凸透镜的另一侧形成 立的 像;
当u>2f时,像的大小比物体 ;当2f>u>f时,像的大小比物体 。
2.当u>2f时,在凸透镜的 侧形成 立的、放大的 像。
3.当u>f时,即成实像时,物体逐渐向凸透镜移近时,物体所成的像逐渐_______,像离凸透镜的距离逐渐_______(填“变大”或“变小”)
(七)实验思考交流
1、想一想,在哪些情况下,我们不能在光屏上得到像?
2、在凸透镜成像实验中,光屏上得到了清晰的像,此时如果将凸透镜遮住一半,光屏上得到的像会是怎样呢?
总结:
【凸透镜成像规律】
物距
倒正
大小
虚实
应用
u>2f
u=2f
fu=f
不成像
获得平行光
u【课堂检测】
1、一束平行光正对凸透镜照射时,在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮点;那么当物体位于该透镜前35cm处时,在透镜的另一侧可得到 ( )
A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像
C、正立放大的虚像 D、正立缩小的虚像
2、水族馆里的小金鱼在球形鱼缸中供游客观赏,球形鱼缸相当于一个 ,我们看到的小金鱼是它通过球形鱼缸形成的 、 的 (填“实像”或“虚像”)
3、在“研究凸透镜成像”实验中
(1)实验所需的主要器材有光具座、 、 、 。
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上,要调整三者的高度,使、凸透镜和光屏的中心大致在 。
(3)把烛焰放在距凸透镜2倍焦距以外,移动光屏时,一直到光屏上出现______________为止,这时光屏上成的是________、________的实像。
(4)如果保持凸透镜位置不变,先后把烛焰放在图中a、b、c、d各点,分别调整光屏的位置,则烛焰放在_______点时,光屏上的像最小。
3.7 眼睛与光学仪器
【学习目标】
1、说出眼睛的构造,简述眼睛是怎样看见物体的。
2、简述眼镜是怎样矫正视力的。
3、照相机和投影仪的结构和原理。
4、显微镜和望远镜结构和原理。
【学习重点】用前面所学凸透镜成像规律的知识,加深对眼睛的了解。
【学习难点】将科学知识应用于日常生活的意识的培养。
【自主学习】
阅读P73——77
1、人的眼睛:眼睛中的晶状体相当于 ,眼球后部的视网膜相当于 。
2、人眼看清远近物体的原理:
人的眼睛是靠调节晶状体的 ,改变 从而获得清晰的像。
看远物时, 变薄,对光的折射能力变 。
看近物时, 变厚,对光的折射能力变 。
3、近视眼:
(1)特点:远处景物经晶状体折射后所成的像位于视网膜 ,因此,近视眼看不清远处景物。
(2)矫正:配戴用 (填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的镜片。
4、远视眼:
(1)特点:近处物体经晶状体折射后所成的像位于视网膜 ,因此,远视眼看不清近处物体。
(2)矫正:配戴用 (填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的镜片。
5、照相机构造:
①镜头是一个 。
②胶片相当于实验中的 。
③景物相当于实验中的 。
④原理: 。
6、投影机原理:当f【课堂检测】
1、人眼是世界上最精密的 (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”),晶状体相当于一个 ,视网膜相当于 。只有成像在视网膜上才会看清物体;小莉看不清黑板上的字,她向黑板靠近几步就看清了,说明她是 眼(选填“近视”或“远视”)。如果小莉仍坐在原位,为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上,她应该配戴适当度数的由 透镜制作的眼镜来矫正视力。
2、人的眼睛像一架照相机。视力正常的人,物体经晶状体成像在视网膜上,对于近视眼而言( )
A.像成在视网膜的前方,需配戴凸透镜矫正
B.像成在视网膜的前方,需配戴凹透镜矫正
C.像成在视网膜的后方,需配戴凸透镜矫正
D.像成在视网膜的后方,需配戴凹透镜矫正
3、(多选题)图18所示的四幅图,有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理,有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是( )
A.图①能够说明远视眼的成像原理,图③给出了远视眼的矫正方法
B.图②能够说明远视眼的成像原理,图④给出了远视眼的矫正方法
C.图①能够说明近视眼的成像原理,图③给出了近视眼的矫正方法
D.图②能够说明近视眼的成像原理,图④给出了近视眼的矫正方法
?4、现代医学对近视眼的矫正有一种新技术,就是用激光对近视眼患者的角膜进行适当的切削,来矫正视力。对角膜进行切削的目的是( )
A、增长眼球前后方向的距离 B、缩短眼球的焦距
C、减少进入眼球的光线 D、改变晶状体太厚的状态,减弱它的折射能力
5、人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论,错误的是( )
A.视网膜相当于光屏 B.眼睛和投影机的原理是一样的
C.晶状体相当于一个凸透镜 D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
6、某小区楼道设有多功能电子门铃,此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者,该摄像镜头相当于凸透镜,经摄像镜头所成的是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;若镜头的焦距为l0cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于 cm. 7、某同学探究“视力的矫正”原理,如图所示.他实验观察到如下现象:
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊;只将光屏远离透镜移动时,又能在光屏上看到烛焰清晰的像.
②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只将光屏靠近透镜移动时,又可以在光屏上看到烛焰清晰的像.
(1)分析实验现象可知:甲乙两个眼镜中, 是凸透镜, 是凹透镜.
(2)在实验现象①和②中,属于近视眼矫正原理的是 ,属于远视眼矫正原理的是 .(填写实验现象序号)
8、在春台公园,我们用照相机给亭子拍照,亭子到镜头的距离要大于 ,亭子在底片上成倒立、 的实像;若要把亭子的像拍得更大一些,则应使照相机镜头 (选填“远离”或“靠近”)亭子.
9、图示为国际空间站上宇航服通过悬浮水珠成像的情景.图中水珠相当于
镜,所成的像为倒立、 的 像,生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有 (写出一种即可).
透镜及其应用复习
【学习目标】
1、知道透镜的光学性质 2、知道凸透镜成像规律及其应用
【知识回顾】
(一)透镜:凸透镜对光有 作用,凹透镜对光有 作用。
对光的偏折能力越强,凸透镜焦距越 。
(二)凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的画法:
凸透镜的三条特殊光线: 2. 凹透镜的三条特殊光线:
(三)凸透镜成像规律:
物距u
像的特点
物像位置
应用或用途
u>2f
异侧
照相机和摄影机
u=2f
异侧
缩小和放大像的分界点
f 异侧
幻灯机和投影仪
u=f

实像和虚像的分界点
u同侧
放大镜
凸透镜成实像时的特点:物近像远像变大,物远像近像变小。
(四)实像和虚像的区别
1、实像是实际光线会聚而成的像,虚像是实际光线的 会聚而成的像。
2、实像 在光屏上呈现,虚像 在光屏上呈现。
(五)眼睛和眼镜
近视眼:晶状体曲度 ,对光的偏折能力 。成像在视网膜 。
矫正镜片为 镜。
远视眼:晶状体曲度 ,对光的偏折能力 。成像在视网膜 。
矫正镜片为 镜。
【思考与点拨】
例1、面镜和透镜都能用来成像,但它们的成像原理不同,面镜是根据光的 规律成像,而透镜是根据光的 规律成像。
例2、王刚身边有一个焦距为10cm的凸透镜,现在他想用它产生一个放大的像,则物体到凸透镜的距离应在 的范围,如果要想用它产生一个缩小的像,则物体到凸透镜的距离应在 的范围。
例3、正在用投影仪放投影片时,投影仪镜头上落了一个小昆虫,则在屏幕上将( )
A、不出现昆虫的像
B、出现这种昆虫的像
C、没有黑点,只是画面比原来暗一些
D、画面不受任何影响
【课堂检测】
1、在平面镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、凹透镜中,其中,用作汽车头灯里的反光镜的是 ,用作汽车后视镜的是 ,用作幻灯机镜头的是 。
2、下面各句话中的“影”是由于什么原因形成的:
(1)手影            ; (2)水中的倒影         
(3)电影院放映电影         ;(4)立竿见影         。
3、清晨,草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠相当于 ,叶脉通过露珠形成一个放大的 、 的像。
4、湖边,各式现代建筑环湖矗立,充满时代气息.如图所示,建筑物在湖中的“倒影”是由光的 所形成的 (选填“实像”或“虚像”).这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为建筑物的光射到水面时,有一部分发生 进入了水中;拍摄该照片的照相机镜头相当于 透镜,这种透镜对光线具有 作用,可用来矫正 (选填“近”或“远”)视眼。
5、烛焰通过凸透镜恰好在光屏上成一个倒立、缩小的清晰的像,若保持透镜的位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则光屏上将 ( )
A、呈现一个倒立放大的像 B、呈现一个倒立缩小的像
C、不能呈现出像,但眼睛透过透镜看到一个正立、放大的像。
D、没有像,但调节光屏的位置仍能看到清晰的像。
6、有四种不同焦距的凸透镜,如果要使离凸透镜15cm处的物体在光屏上得到缩小的像,那么应选凸透镜的焦距为(   )
A、5cm B、 10cm C、20cm D、30cm
7、用研究凸透镜成像的实验中,物体沿凸透镜的主光轴从焦点外逐渐远离凸透镜时,像的位置和大小将( )
A、像逐渐靠近凸透镜并变大 B、像逐渐靠近凸透镜并变小
C、像逐渐远离凸透镜并变大 D、像逐渐远离凸透镜并变小
8、补全下列光路图

9、 如下图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,放好仪器,点燃蜡烛,调整透镜和光屏的高度,使它们的中心跟 中心大致在 。这样做的目的是              。
①如果将蜡烛放在A点时,移动光屏至像清晰为止,此时,在屏上出现一个 、 的实像。它的应用是 。
②如果将蜡烛放在B点,移动光屏,会在屏上出现一个 、 的 像。应用是 。
③如果将蜡烛放在C点,可以得到一个 的虚像,应用是 。
④实验时,如果用纸将凸透镜的上半部遮掉,光屏还能成完整的像吗?
答: 。
⑤在实验中,若将蜡烛放在某一位置后,无论怎样移动,都无法在光屏上的得到清晰的像,请分析造成这一现象的可能原因:
a; 。
b; 。