(共27张PPT)
(浙教版)八年级
上
1.5 透镜和视觉
第1章
“第2课时”
对环境的察觉
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
学习目标
科学观念:掌握凸透镜成像的规律;能识别凸透镜所成像的实虚情况;知道凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像和正立放大虚像的条件;会利用凸透镜规律解释一些简单的现象;
科学思维:知道应从像的放大或者缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况;
探究实践:经历从生活现象中提炼问题的过程,经历实验过程和分析数据的过程,学会归纳实验数据的方法,获知凸透镜成像的一般规律;
态度责任:经历实验过程,形成乐于探究生活中常见仪器的原理的精神,及将科学技术应用于日常生活的意识。
新知导入
凸透镜能够成倒立的实像,像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜,用放大镜观察种子的结构,能够看到一个正立、放大的像。
那么,物体经凸透镜所成的像有什么规律可循?让我们通过实验来探究凸透镜成像的特点。
探究新知
一、探究凸透镜成像的特点
【目标】
通过改变物体相对于凸透镜的位置,探究凸透镜成像的特点。 【器材】
凸透镜,光具座,光屏,蜡烛(或LED灯)等。
【过程】
提出问题:
物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
探究新知
设计实验:
(1)对探究问题,物距是自变量,实验中需要改变 。
(2)我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验,然后逐渐减小物距,观察 的情况。
(3)由于凸透镜对光的会聚程度跟它的 有关,我们可以重点观察物距 、 或 1倍焦距、2倍焦距……时,物体成像的情况。
物距
物体所成像
物距
小于 大于 等于
探究新知
进行实验:
(1)选择一块焦距 f= 的凸透镜,用点燃的蜡烛火焰作物体,用白色硬纸板作光屏来承接蜡烛火焰的像,研究蜡烛火焰所成的像。
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做?
(3)把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛火焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,测出物距u和像距v。 将蜡烛逐次移近凸透镜,重复上面的操作。
10cm
探究新知
(4)当蜡烛移近凸透镜,在光屏上观察不到蜡烛火焰的像时,撤去光屏, 试着从光屏一侧向凸透镜方向观察,能否观察到蜡烛火焰的像?像的大 小、正倒怎样?像的位置在哪里?
(5)记录实验数据。 把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。
40cm
13cm
异侧
30cm
15cm
20cm
20cm
15cm
异侧
异侧
异侧
30cm
13cm
40cm
异侧
8cm
同侧
5cm
同侧
分析:
分析与论证:
(1) 像的正倒:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成倒立的像?什么条件下成正立的像?
(2)像的虚实:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成实像?什么条件下成虚像?
(3)像的大小:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像?什么条件下成放大的实像?能否成缩小的虚像?
物距大于一倍焦距时成倒立的像;物距小于一倍焦距时成正立的像。分界点是焦点。
物距大于一倍焦距时成倒立的实像;物距小于一倍焦距时成正立的虚像。分界点是焦点。
物距大于二倍焦距时成缩小的实像;物距小于二倍焦距且大于一倍焦距时时成放大的实像。(分界点为二倍焦距处)
不能成缩小的实像。
探究新知
实验结论:
(1)当 u 2f时,蜡烛火焰在光屏上成倒立、缩小的 像。
(2)当 f u 2f时,蜡烛火焰在光屏上成倒立、放大的 像。
(3)当 u f 时,蜡烛火焰在光屏上成正立、放大的 像。
>
实
<
<
实
<
虚
视频:
凸透镜成像规律探究
(点击图片播放)
现象解释
放大镜看远近楼房
(点击图片播放)
放大镜看远处楼房缩小了是因为凸透镜成像规律。
当用放大镜(凸透镜)看远处的楼房时,物距通常大于2倍焦距。根据凸透镜成像规律,这种情况下所成的像是倒立缩小的实像。这是因为光线从远处的楼房出发,经过放大镜折射后,在放大镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间的位置形成一个倒立缩小的实像。
实验讨论
二、关于凸透镜成像实验的问题讨论
问题1、把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做?
问题2、实验过程中,若蜡烛因燃烧而变短,此时会出现什么现象,应该如何操作?
问题3、如果不小心将蜡油粘在凸透镜的某一区域上,此时还能正常成像吗?
使烛焰的像成在光屏的中央
蜡烛因燃烧而变短时,其像的位置会偏向光屏的上方,为使烛焰的像成在光屏的中央,可以将蜡烛位置适当上升。
可以成像,但像可能比正常情况下暗淡些。
问题4、实验过程中,若有一只苍蝇停在凸透镜中间,光屏上能看到苍蝇的像吗?
问题5、如果在光具座上无论怎样左右移动光屏,都不能呈现烛焰的像,则可能的原因有哪些?
实验讨论
原因①、光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上。使光屏上无法呈现像。
原因②、由于物距小于或等于焦距,凸透镜不能成实像。使光屏上无法呈现像。
原因③、由于物距太小(接近焦距)像距较大,光屏调不到烛焰的像所在的位置。
苍蝇位于凸透镜的一倍焦距内,光屏上不会出现苍蝇的像。
学法指导
三、凸透镜成像的特点的理解
1、凸透镜成像的两个转折点:
① 在二倍焦距处 ( u=2f )是大小的转折点;
u=2f,成等大的实像;
u>2f,成缩小的像;
u<2f,成放大的像。
② 在焦点处 (u=f )是虚实像的转折点;
u>f时,成实像;
u<f时, 成虚像。
2、凸透镜成像的两个“凡是”:
①凡是实像都是倒立的(上下颠倒,左右颠倒),像和物在分居在透镜的两侧。
(注:实像是由实际光线会聚而形成的,可用光屏承接。)
②凡是虚像是正立的,与物体在透镜同侧。
(注:虚像是由折射光线的反向延长线相交的交点构成的,不能用光屏承接,只能用眼睛直接观看。)
学法指导
3、物距与像距变化规律:
(1)成实像时物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大。
(2)成虚像时物距越小,像距越小,像越小。物距越大,像距越大,像越大。
4、物像移动规律:
(1)像和物体的移动方向一致;
(2)u>2f,像移动速度比物体慢;(小像移小步)
(3)f<u<2f,像移动速度比物体快。(大像移大步)
学法指导
课堂练习
1、下列说法中正确的是 ( )
A. 放大镜的镜片是凹透镜
B. 照相机的镜头是凹透镜
C. 近视眼镜的镜片是凸透镜
D. 远视眼镜的镜片是凸透镜
D
课堂练习
2、某同学用光具座做凸透镜成像实验时,蜡烛的像成在光屏的下方。为了使像能成在光屏的中央,下列操作可达到目的的是( )
A. 将蜡烛往下移
B. 将蜡烛往上移
C. 将凸透镜往下移
D. 将光屏往上移
A
课堂练习
3、小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为25cm
B.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
C.屏上的像是倒立缩小的实像
D.取走光屏,则凸透镜不成像
C
课堂练习
4、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是
( )
A. 利用了这一原理制成了照相机
B. 若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小
C. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
D. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
B
课堂练习
5、小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图,烛焰在光屏上成清晰的像,则其像是倒立________(选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像;
(2)将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,但是不管蜡烛怎么向左移动,像始终在一倍到两倍焦距之间;
缩小
左
课堂练习
(3)相机和手机的镜头也是凸透镜:
①通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,实验数据如下表,请判断手机镜头的焦距大约为_____cm。
②请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。
0.5
像距都非常接近焦距(像距变化不大)
课堂总结
1.5 透镜和视觉(2)
…… 凸透镜成像规律研究
1、器材:光具座、凸透镜、光屏、蜡烛(火柴)等
2、操作:
①摆放顺序:蜡烛、凸透镜、光屏
②调节元件:烛焰中心、凸透镜中心、光屏中位于同一高度
3、规律:
①当 u>2f 时,在光屏上可得到倒立、缩小的实像;
②当 u=2f 时,在光屏上可得到倒立、等大实像;
③当 2f>u>f 时,在光屏上可得到倒立、放大的实像;
④当 u<f 时,可透过凸透镜看到正立、放大的虚像。
分层作业
1、复习本课时主要内容;
2、完成学案中的“课后练习”;
3、预习“眼睛”相关内容。
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浙教版八上§1.5 透镜和视觉(2) 学案
姓名
[学习目标]
1、掌握凸透镜成像的规律;
2、能识别凸透镜所成像的实虚情况;
3、知道凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像和正立放大虚像的条件;
4、会利用凸透镜规律解释一些简单的现象;
5、知道应从像的放大或者缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况;
一、知识点梳理:
1、虚像与实像:能够在光屏上得到的像叫 像;不能在光屏上得到的像叫 像。物体到透镜的距离叫做 ,像到透镜的距离叫做 ;
2、凸透镜成像实验时,在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,为了使烛焰的像能成在光屏的中间,要调整 的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在 。
3、凸透镜成像规律:
物体到透镜的距离u 像的特点 像与透镜的距离v
倒立或正立 缩小或放大 虚像或实像
u>2f f<v<2f
f<u<2f v>2f
u=2f[
u=f 不成像
u<f
二、例题讲解
例题1、下列说法中正确的是 ( )
A. 放大镜的镜片是凹透镜 B. 照相机的镜头是凹透镜
C. 近视眼镜的镜片是凸透镜 D. 远视眼镜的镜片是凸透镜
例题2、某同学用光具座做凸透镜成像实验时,蜡烛的像成在光屏的下方。为了使像能成在光屏的中央,下列操作可达到目的的是( )
A. 将蜡烛往下移 B. 将蜡烛往上移 C. 将凸透镜往下移 D. 将光屏往上移
例题3、小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为25cm B.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
C.屏上的像是倒立缩小的实像 D.取走光屏,则凸透镜不成像
例题4、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A. 利用了这一原理制成了照相机
B. 若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小
C. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
D. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
例题5、小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图,烛焰在光屏上成清晰的像,则其像是倒立________(选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像;
(2)将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,但是不管蜡烛怎么向左移动,像始终在一倍到两倍焦距之间;
(3)相机和手机的镜头也是凸透镜:①通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,实验数据如下表所示,请判断手机镜头的焦距大约为 cm。②请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。
1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
三、课后练习:
1、关于实像与虚像,以下说法中,不正确的是( )
A.实像都是倒立的,虚像都是正立的 B.实像是经凸透镜所成的,虚像不是
C.实像能呈现在光屏上,虚像不能 D.实像是实际光线会聚而成的,而虚像则不是
2、将一个凸透镜正对太阳,在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。将一个物体放在此透镜前40cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个( )
A.倒立、放大实像 B.倒立、缩小实像 C.倒立、等大实像 D.正立、放大虚像
3、今年三月,小徐在太子湾郁金香花展上拍摄了一张照片,如图所示。在拍摄过程中( )
A. 影像传感器(相当于底片)上的像是倒立缩小的虚像
B. 影像传感器和镜头的距离在二倍焦距外
C. 若靠近郁金香拍摄,影像传感器上成的像大小不变
D. 若远离郁金香拍摄,应短镜头和影像传感器的距离
(第3题图) (第4题图)
4、“探究凸透镜成像的规律”实验时,测量出物距和像距的数据并绘制成如图的图象,由图象可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
5、凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是( )
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
6、实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律,实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,则这三个透镜的焦距f 甲、f 乙、f 丙的大小关系为( )
A.f 甲>f 乙>f 丙 B.f 乙>f 丙>f 甲 C.f 乙>f 甲>f 丙 D.f 丙>f 乙>f 甲
7、平面镜水平放置且镜面朝上,在镜面右端上方竖直放置一凸透镜,在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有点光源S,关于点光源在该光具组中成像情况的判断,正确的是( )
A. 两实像,两个虚像 B. 两实像,一虚像 C. 一实像,两虚像 D. 一实像,三虚像
(第7题图) (第8题图)
8、如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应,下列说法正确的是( )
A. 幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的
B. 照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
C. 使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似
D. 人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
9、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示( 透镜焦距为10厘米),此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 利用这一原理可制成投影仪
B. 蜡烛向左移动5厘米,光屏向右移动适当的距离,能在光屏上成一个清晰缩小的像
C. 将蜡烛移到45厘米刻度处,向右移动光屏能得到一个清晰的像
D. 将蜡烛和光屏都向右移动15厘米,光屏上能得到清晰放大的像
10、凸透镜是一种基本光学元件,在生活中有广泛的应用.下列说法正确的是( )
A. 用放大镜看报纸时,报纸应放在一倍焦距之内,要使观察的像更大而且清晰些,报纸要靠近放大镜
B. 用投影仪放映试题时,要使银幕上所成像更大且清晰些,应该让镜头下降些,同时投影仪远离屏幕
C. 用照相机照人像照时,要使所成像更大且清晰些,应让拍摄对象靠近镜头,同时镜头前伸
D. 用照相机照人像照时,要使所成像更大且清晰些,应改用焦距更长的镜头,同时镜头前伸
11、某同学自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上,并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是( )
A. 胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B. 胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C. 胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于 10cm
D. 胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 20cm
12、在探究凸透镜成像规律时,调节凸 ( http: / / www.21cnjy.com )透镜、光屏和烛焰,使它们的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,当物距为20cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的等大、倒立的实像。当物距为25cm时,移动光屏,可得到一个清晰的 、倒立的实像。当物距为5cm时,成 像,在放大镜和投影仪中,成像情况与此类似的是 。
13、某同学在做“验证凸透镜成像规律”的实验,实验室中提供了焦距分别为5厘米、10厘米和15厘米三种规格的凸透镜。
(1)在组装和调试实验装置时,应将蜡烛、凸透镜和光屏放在________上,并调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰中心大致在__________,这样做的目的是为了_____________________;
(2)实验时,凸透镜和蜡烛的位置如图所示,当把光屏移到光具座的80厘米刻度处时,找到了最清晰的像,请你根据所学知识判断,光屏上所成的像应该是如图中的图_____(选填序号),则该同学选择的凸透镜的焦距是________厘米;
(3)若保持凸透镜位置不变,把物体移至20厘米刻度线处,则应向______(选填“左”或“右”)移动光屏,才能找到清晰的烛焰像,则所成像如图中的 (选填序号)。
14、在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具 ( http: / / www.21cnjy.com )座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因: ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm ( http: / / www.21cnjy.com )处时(图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的;如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
(4)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,她应当向 (选 填:远离或靠近)透镜方向移动光屏,可再次得到清晰的像。21·世纪*教育网
(5)实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像 (选填“向上”、“向下”或“不”)移动。
15、在学习了光学知识后,某兴趣小组同学用玻璃杯和笔做了一些有趣的实验:小柯先把笔放在空杯子后一定距离处(如图甲),然后向杯中注入水,看到了如图乙的现象。小桥看到后很感兴趣,也进行了小柯的实验,但把笔放到注水玻璃杯后,却看到了如图丙现象,小桥思考后经过某一操作,终于看到了如小柯图乙的实验效果。
(1)小柯实验中,出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于________,从而形成了一个“倒”像。
(2)请分析小桥进行的操作是________,从而也达到了与小柯相同的实验效果。
(3)若将该注水的无盖玻璃杯移到固定在墙上的绿色环保标志“ ”的正前方,则站立时透过玻璃杯观察,下列图像中可能看到的是 。
A. B. C. D.
参考答案:
一、知识点梳理:
1、 实 虚 物距 像距 2、凸透镜和光屏 同一高度
3、
二、例题讲解:
例题1、D
解析:放大镜和远视眼镜的镜片是凸透镜,故A错误、D正确;照相机的镜头是凸透镜,是利用物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的原理制作的,故B错误;近视眼镜的镜片是凹透镜,故C错误。故D符合题意。
例题2、A
解析:如果像要回到光屏的中央,那么像需要向上移动。根据实像的倒立特点可知,像的运动方向与物体的运动方向相反,因此蜡烛要向下移动,故A正确,B错误;像的移动方向与凸透镜的移动方向相同,因此凸透镜要向上移动,故C错误;光屏的移动方向与像的移动方向相反,即光屏向下移动,故D错误。故A符合题意。
例题3、C
解析:A、根据图示信息不能确定焦距大小,故A错误;B、因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛变短时,像应该先上移动,故B错误;C、能在光屏上成像,并且物距大于像距,只有u>2f,2f>v>f,成倒立缩小实像,故C正确;D、凸透镜成像与有无光屏无关,所以取走光屏,则凸透镜仍能成像,故D错误。故C符合题意。
例题4、B
解析:A、由图可知,物距小于像距,f<u<2f,v>2f,此时光屏上成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪利用了此原理.u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故图示不照相机机的原理图.故A错误;B、成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故B正确;C、若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,故C错误;D、由图可知,f<u﹣15cm<2f,则7.5cm<f<15cm,当将蜡烛放在刻度线45cm处,当u<f时,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,故D错误;故B符合题意。
例题5、(1)缩小(2)左(3)0.5;像距都非常接近焦距(像距变化不大)
解析:(1)根据图片可知,此时像距小于物距,则光屏上的像是倒立缩小的实像;(2)根据“物远像近小”的规律可知,将蜡烛向左移动时物距增大,而像距减小,即将光屏向左移动;(3)①根据表格可知,当物距最大为10cm时,像距为0.5cm,那么该手机镜头的焦距大约0.5cm; ②手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是:像距都非常接近焦距(像距变化不大)。
三、课后练习:
1、B 2、C 3、D 4、B 5、D 6、B 7、B 8、A
9、D 10、A 11、B 12、缩小,正立、放大的虚,放大镜
13、(1)光具座 同一高度 使像成在光屏中央 (2)D 10 (3)左 B
14、(1)会聚;11.0;(2)蜡烛放在了一倍焦距以内,成虚像;(3)靠近;(4)远离;(5)向上。
15、(1)凸透镜(2)将笔适当远离水杯(3)A、B、C
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浙教版八上科学§1.5透镜和视觉教学设计
课题 1.5透镜和视觉(2)……凸透镜成像规律 单元 一 学科 科学 年级 八上
教材分析 本节课为浙教版八上第1章第5节《透镜和视觉》的第2课时,主要探究凸透镜成像规律。此前学生已学习了光的反射规律、透镜的类型及相关的一些概念(焦点、焦距、实像、虚像等),教材通过实验进一步探究凸透镜成像的规律。这部分内容是初中光学部分的重中之重,呈现规律多而复杂,要求学生具有一定的抽象思维能力、探究实验设计能力、动手操作能力、分析归纳能力等,尤其是成像清晰的判断等特点,需要教师指导下完成。教学中让学生带着问题,用探究的方法深入研究凸透镜成像规律,体验科学探究过程,在探究过程中培养科学研究方法,形成清晰的凸透镜成像的规律。本课时是对光的折射现象的进一步延伸和细化,通过凸透镜对光的作用,将折射现象顺利地过渡到实际应用中,所以具有承上启下的作用。
学习目标 科学观念:掌握凸透镜成像的规律;能识别凸透镜所成像的实虚情况;知道凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像和正立放大虚像的条件;会利用凸透镜规律解释一些简单的现象;科学思维:知道应从像的放大或者缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况;探究实践:经历从生活现象中提炼问题的过程,经历实验过程和分析数据的过程,学会归纳实验数据的方法,获知凸透镜成像的一般规律;态度责任:经历实验过程,形成乐于探究生活中常见仪器的原理的精神,初步形成将科学技术应用于日常生活的意识。
重点 凸透镜成像规律特点
难点 凸透镜成像规律的探究过程及不同像的成因条件
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 凸透镜能够成倒立的实像,像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜,用放大镜观察种子的结构,能够看到一个正立、放大的像。 那么,物体经凸透镜所成的像有什么规律可循?让我们通过实验来探究凸透镜成像的特点。 导入新课
讲授新课 一、探究凸透镜成像的特点 【目标】 通过改变物体相对于凸透镜的位置,探究凸透镜成像的特点。 【器材】 凸透镜,光具座,光屏,蜡烛(或LED灯)等。 【过程】 提出问题: 物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系? 设计实验: (1)对探究问题,物距是自变量,实验中需要改变 。 (2)我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验,然后逐渐减小物距,观察 的情况。 (3)由于凸透镜对光的会聚程度跟它的 有关,我们可以重点观察物距 、 或 1倍焦距、2倍焦距……时,物体成像的情况。 参考:物距 物体所成像情况 焦距 小于 大于 等于进行实验: (1)选择一块焦距 f= 10cm 的凸透镜,用点燃的蜡烛火焰作物体,用白色硬纸板作光屏来承接蜡烛火焰的像,研究蜡烛火焰所成的像。 (2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做? (3)把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛火焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,测出物距u和像距v。 将蜡烛逐次移近凸透镜,重复上面的操作。 (4)当蜡烛移近凸透镜,在光屏上观察不到蜡烛火焰的像时,撤去光屏, 试着从光屏一侧向凸透镜方向观察,能否观察到蜡烛火焰的像?像的大 小、正倒怎样?像的位置在哪里? (5)记录实验数据。 把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。参考:分析与论证: (1) 像的正倒:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成倒立的像?什么条件下成正立的像? 参考:物距大于一倍焦距时成倒立的像;物距小于一倍焦距时成正立的像。 分界点是焦点。 (2)像的虚实:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成实像?什么条件下成虚像?参考:物距大于一倍焦距时成倒立的实像;物距小于一倍焦距时成正立的虚像。 分界点是焦点。 (3)像的大小:什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像?什么条件下成放大的实像?能否成缩小的虚像? 参考:物距大于二倍焦距时成缩小的实像;物距小于二倍焦距且大于一倍焦距时时成放大的实像。(分界点为二倍焦距处) 不能成缩小的实像。 实验结论: (1)当 u > 2f时,蜡烛火焰在光屏上成倒立、缩小的 实 像。 (2)当 f < u < 2f时,蜡烛火焰在光屏上成倒立、放大的 实 像。 (3)当 u < f 时,蜡烛火焰在光屏上成正立、放大的 虚 像。 视频:凸透镜成像规律探究现象解释:用放大镜看远处楼房,楼房倒立缩小(附视频)解释:放大镜看远处楼房缩小了是因为凸透镜成像规律。 当用放大镜(凸透镜)看远处的楼房时,物距通常大于2倍焦距。根据凸透镜成像规律,这种情况下所成的像是倒立缩小的实像。这是因为光线从远处的楼房出发,经过放大镜折射后,在放大镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间的位置形成一个倒立缩小的实像。 二、关于凸透镜成像实验的问题讨论 问题1、把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度。想一想,为什么要这样做? 参考:使烛焰的像成在光屏的中央 问题2、实验过程中,若蜡烛因燃烧而变短,此时会出现什么现象,应该如何操作? 参考:蜡烛因燃烧而变短时,其像的位置会偏向光屏的上方,为使烛焰的像成在光屏的中央,可以将蜡烛位置适当上升。 问题3、如果不小心将蜡油粘在凸透镜的某一区域上,此时还能正常成像吗? 参考:可以成像,但像可能比正常情况下暗淡些。 问题4、实验过程中,若有一只苍蝇停在凸透镜中间,光屏上能看到苍蝇的像吗? 参考:苍蝇停在凸透镜的一倍焦距仙,光屏上不会出现苍蝇的像。 问题5、如果在光具座上无论怎样左右移动光屏,都不能呈现烛焰的像,则可能的原因有哪些?参考:原因①、光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上。使光屏上无法呈现像。 原因②、由于物距小于或等于焦距,凸透镜不能成实像。使光屏上无法呈现像。 原因③、由于物距太小(接近焦距)像距较大,光屏调不到烛焰的像所在的位置。 学法指导:三、凸透镜成像的特点的理解 1、凸透镜成像的两个转折点: ① 在二倍焦距处 ( u=2f )是大小的转折点; u=2f,成等大的实像; u>2f,成缩小的像; u<2f,成放大的像。 ② 在焦点处 (u=f )是虚实像的转折点; u>f时,成实像; u<f时, 成虚像。 2、凸透镜成像的两个“凡是”: ①凡是实像都是倒立的(上下颠倒,左右颠倒),像和物在分居在透镜的两侧。 (注:实像是由实际光线会聚而形成的,可用光屏承接。) ②凡是虚像是正立的,与物体在透镜同侧。 (注:虚像是由折射光线的反向延长线相交的交点构成的,不能用光屏承接,只能用眼睛直接观看。) 3、物距与像距变化规律: (1)成实像时物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大。 (2)成虚像时物距越小,像距越小,像越小。物距越大,像距越大,像越大。 4、物像移动规律: (1)像和物体的移动方向一致; (2)u>2f,像移动速度比物体慢;(小像移小步) (3)f<u<2f,像移动速度比物体快。(大像移大步) 本课时内容为“凸透镜成像规律”主要着力于通过实验探究来获知凸透镜成像的规律难点是实验设计这需要发挥教师的主导作用学生在实验操作过程中难免出现这样或那样的细节问题需要教师耐心、细致地辅导、纠正帮助学生进行规范操作实验数据的处理与分析也是学生的难点之一通过共同分析与认证,获得结论讨论与交流可促进学生理解学法指导必不可少
课堂练习 1、下列说法中正确的是 ( D )A. 放大镜的镜片是凹透镜 B. 照相机的镜头是凹透镜 C. 近视眼镜的镜片是凸透镜 D. 远视眼镜的镜片是凸透镜 2、某同学用光具座做凸透镜成像实验时,蜡烛的像成在光屏的下方。为了使像能成在光屏的中央,下列操作可达到目的的是( A ) A. 将蜡烛往下移 B. 将蜡烛往上移 C. 将凸透镜往下移 D. 将光屏往上移3、小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是( C )A.凸透镜的焦距为25cm B.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降C.屏上的像是倒立缩小的实像 D.取走光屏,则凸透镜不成像4、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( B ) A. 利用了这一原理制成了照相机B. 若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小C. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像D. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像5、小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律: (1)如图,烛焰在光屏上成清晰的像,则其像是倒立________(选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像; (2)将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,但是不管蜡烛怎么向左移动,像始终在一倍到两倍焦距之间; (3)相机和手机的镜头也是凸透镜:①通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,实验数据如下表,请判断手机镜头的焦距大约为_____cm。②请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。1234567物距/m10.005.002.001.000.500.100.05像距/cm0.5000.5010.5020.5030.5050.5260.556参考:(1)缩小(2)左(3)0.5;像距都非常接近焦距(像距变化不大) 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
板书设计 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
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