2017秋八年级物理上册5.3凸透镜成像的规律学案设计（含解析）（新版）新人教版

第3节　凸透镜成像的规律
学习目标
1.知道凸透镜成像规律.
2.能运用凸透镜成像的规律解释有关现象.
3.学会分析实验结果并能从中得出规律.
自主探究
1.　　　　叫凸透镜的焦距,用符号　　　　表示.
2.　　　　　　叫物距,用符号　　　　表示.
3.　　　　　　叫像距,用符号　　　　表示.
4.实像由　　　　光线会聚而成,能在　　　　上呈现的像.虚像不是由实际光线会聚而成,而是由光线的　　　　相交而成,　　　　(填“能”或“不能”)在光屏上呈现的像.
合作探究
1.提出问题
(1)回顾照相机、投影仪、放大镜利用凸透镜成像.
(2)根据所学知识猜一猜,凸透镜成像有时倒立,有时正立,有时放大,有时缩小,跟什么因素有关呢
2.猜想与假设
(1)照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,由此看来像的大小与　　　　有关.
(2)照相机和投影仪成像时物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜成像时物体和像在透镜的同侧,由此看来像的虚实与　　　　有关.
3.合作互动探究新知
图1
(1)实验器材:光具座、光屏、凸透镜(f=10
cm)、蜡烛、火柴.
(2)将实验器材按如图1所示摆放.
注意:将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度.光屏上的像一定要明亮、清晰;多次进行测量,仔细观察,做好记录进行实验.
(3)提出问题,进行探讨:
如何使物体成的像呈现于光屏上
实验过程中应记录哪些现象和数据
活动1:如图2所示,将物体(点燃的蜡烛)放在距透镜二倍焦距之外,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.
图2
活动2:如图3所示,将物体(点燃的蜡烛)向凸透镜移近,放在距透镜二倍焦距上,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.
图3
活动3:如图4所示,将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.
图4
活动4:继续把蜡烛向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距上,这时调整光屏,在光屏上已经看不到蜡烛的像(思考为什么).小组讨论,并将讨论的要点记录下来.
活动5:如图5所示,将物体(点燃的蜡烛)继续向凸透镜移近,放在距透镜一倍焦距之内,同时用眼睛观察像.将像距和观察到的像的性质(大小、正倒、虚实、物像同异侧)填入表中.
图5
记录表
物距
像距
像的性质
观察光屏
像与物在镜的
放大或缩小
倒立或正立
实像或虚像
u>2f
2f>v>f
缩小
倒立
实像
有清晰像
异侧
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
有清晰像
异侧
2f>u>f
v>2f
放大
倒立
实像
有清晰像
异侧
u=f
/
不成像
f>u
/
放大
正立
虚像
无
同侧
4.分析上表的记录,我们可得出以下结论:
(1)物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的　　　　有关,并随　　　　的变化而变化.
(2)关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点:u=f是成　　　　像的分界点;u=2f是成　　　　像的分界点;凸透镜所成的实像都是　　　　立的,虚像都是　　　　立的.
(3)当物体逐渐向凸透镜靠近时,光屏的位置是逐渐　　　　(选填“靠近”或“远离”),在光屏上所成的像是逐渐　　　　(选填“变大”或“变小”)的.
课堂检测
1.一凸透镜的焦距是8
cm,将点燃的蜡烛放在离凸透镜12
cm处,则所成的像是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.正立、缩小的虚像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.倒立、缩小的虚像
2.小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为15
cm.将蜡烛放在距离该透镜35
cm处时,蜡烛在光屏上所成清晰的像是(　　)
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是(　　)
A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
4.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律,蜡烛在　　　　点时,凸透镜右侧光屏上成的像最大,像是　　　　(选填“正立”或“倒立”)的.
5.探究凸透镜成像规律
(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向　　　　(填“上”或“下”)调整.
(2)已知凸透镜焦距为10
cm,将烛焰放在距离凸透镜25
cm处,调节光屏可得到倒立、　　　(填“放大”或“缩小”、“等大”)的实像,应用这个原理工作的仪器有　　　　.
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏　　　　(填“远离”或“靠近”)透镜,光屏上的像　　　　(填“变大”“变小”或“不变”).
参考答案
自主探究
1.焦点到凸透镜光心的距离　f
2.物体到凸透镜光心的距离　u
3.像到凸透镜光心的距离　v
4.实际　光屏　反向延长线　不能
合作探究
1.(2)物距
2.(1)物距　(2)物距
4.(1)焦距　物距　(2)实和虚　放大和缩小　倒　正　(3)远离　变大
课堂检测
1.B　解析:透镜的焦距是8
cm,把点燃的蜡烛放在距凸透镜12
cm处,则2f>u>f,成倒立、放大的实像.
2.C　解析:由题意知:f=15
cm,则2f=30
cm.蜡烛到凸透镜的距离即物距u=35
cm>2f.根据凸透镜成像的规律,此时成倒立缩小的实像.
3.A　解析:物距小于像距,成倒立、放大的实像.要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜.
4.
答案:b　倒立
解析:当蜡烛位于一倍、二倍焦距之间时,成放大、倒立的实像,此时越靠近一倍焦距,所成的实像越大.
5.答案:(1)下　(2)缩小　照相机　(3)靠近　变小
解析:(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.所以光屏应向下移动.
(2)透镜的焦距为f=10
cm,烛焰放在距离凸透镜25
cm处,即u=25
cm>2f,这时凸透镜成倒立、缩小的实像,应用这一原理制成的是照相机.
(3)将蜡烛向远离透镜的方向移动,即物体远离透镜时,像就会靠近透镜,因此光屏应当靠近透镜,且光屏上的像会变小.