【苏科版】2017年八年级上册：第4章《光的折射、透镜》知识解读课件:22张PPT

课件22张PPT。第四章
光的折射 透镜
本章知识解读方案专题一 有关透镜的光学作图
专题解读
本章光学作图主要包括四大类：第一类是凸透镜光路图；第二类是凹透镜光路图；第三类是透镜和平面镜等光学元件的综合作图；第四类是黑盒子问题，选填透镜类型.
(1)凸透镜光路图有三条特殊光线：①平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后过异侧焦点；②过光心的光线，传播方向不改变；③过焦点的光线，经过凸透镜折射后与主光轴平行.(2)凹透镜光路图有三条特殊光线：①平行于主光轴的光线，经过凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线过同侧焦点；②过光心的光线，传播方向不改变；③延长后过异侧焦点的光线，经过凹透镜折射后与主光轴平行.
(3)解决黑盒子问题时，通过比较经过透镜后的折射光线和入射光线，看折射光线相对于入射光线是会聚了还是发散了确定透镜的种类.
例1 （辽宁葫芦岛中考）如图4-1所示，ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线，并射向凹透镜的焦点F.S′是光源S在平面镜中的像.
请画出：（1）光源S的位置；（2）ab的入射光线；（3）ab经凹透镜的折射光线.图4-1 解析：画出像S′关于平面镜的对称点S，可得光源S的位置.连接Sa，可得ab的入射光线.ab的延长线过凹透镜的焦点，则其折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，如图4-2所示.
答案：如图4-2所示
图4-2专题二 探究凸透镜成像规律实验中的问题
专题解读
在探究凸透镜成像规律的实验中，由于器材选择、组装、实验方法等原因，导致实验过程中出现一些问题，具体有：换用不同焦距的凸透镜，如何调整蜡烛和光屏的位置；在透镜前或后加入近视眼镜或远视眼镜，如何调整蜡烛和光屏的位置；实验过程中，像不在光屏的中央，如何调整仪器；无论如何调整仪器，光屏上始终不出现像，该如何解决；蜡烛和光屏的位置互换，如何移动蜡烛和光屏才能成清晰的像等.
例2 （辽宁营口中考）在“探究凸透镜成像规律的实验”中：
甲乙图4-3（1）如图4-3甲所示是小明确定凸透镜焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为 ____cm.当烛焰距凸透镜15 cm时，能成倒立、______的实像，生活中_______的就是利用这个原理制成的.当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_____（填“左”或“右”）移，此时所成像将______（填“变大”“变小”或“不变”）.
（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图4-3乙所示，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向_____（填“上”或“下”）调整.11.0放大投影仪左变小下（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将蜡烛适当_______（填“左”或“右”）移.
解析：（1）将凸透镜正对太阳光，并移动光屏，直到白纸上的光斑最小、最亮，这个光斑所在的位置是凸透镜的焦点所在的位置，题图甲中凸透镜的光心到焦点的距离为11.0 cm，则凸透镜的焦距为11.0 cm.把蜡烛放在距凸透镜15 cm处，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，幻灯机和投影仪就是根据这个原理制成的.左当把蜡烛向远离凸透镜的方向移动时，物距在不断增大，由凸透镜成像规律可知,物距增大，像距减小，像变小，所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时，要想在光屏上再次得到清晰的像，需将光屏向左移动，此时烛焰所成的实像变小.（2）蜡烛在燃烧过程中不断缩短，烛焰向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能成在光屏中央，可向上移动光屏或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜.（3）近视眼镜的镜片是凹透镜，凹透镜对光有发散作用，使原来会聚的光推迟会聚，所以将蜡烛向左远离凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像.
答案：（1）11.0 放大 投影仪 左 变小（2）下 （3）左专题三 有关凸透镜成像性质的问题
1.根据物距与焦距的关系，利用凸透镜成像规律进行判断.
（1）u＞2f时，成倒立、缩小的实像.
（2）f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像.
（3）实像一定是倒立的；虚像一定是正立的，且u＜f.
（4）成实像时，物距减小，像距增大，像变大.
2.根据物距与像距的关系，也能判断凸透镜成像的性质.
（1）物距大于像距时，成倒立、缩小的实像.
（2）物距等于像距时，成倒立、等大的实像.
（3）物距小于像距时，成倒立、放大的实像. 例3 （湖北武汉模拟）如图4-4所示，烛焰在光屏上成清晰的像.下列哪一项操作不可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像（ ）
A.透镜、光屏不动，蜡烛靠近透镜
B.蜡烛、光屏不动，透镜靠近蜡烛
C.透镜不动，蜡烛、光屏交换位置
D.透镜不动，在透镜前放置一个近
视眼镜，光屏适当远离透镜图4-4A 解析：光屏上能再次出现清晰的像，此时像是实像，要使所成像是放大的，就要减小物距，增大像距.若透镜、光屏不动，蜡烛靠近透镜，即物距减小，像距不变，则光屏上无法得到清晰的像，A符合题意；若蜡烛、光屏不动，透镜靠近蜡烛，即物距减小，像距增大，则光屏上能得到清晰放大的像，B不符合题意；因为光路可逆，图中位置凸透镜成倒立、缩小的实像，所以当蜡烛和光屏位置不变，凸透镜向左远离光屏，使现在的物距等于原来的像距时，凸透镜成倒立、放大的实像，C不符合题意；近视镜的镜片为凹透镜，对光起发散作用，当透镜不动，在透镜前放置一个近视眼镜，光屏适当远离透镜时，光屏上能得到清晰放大的像，D不符合题意.
答案：A方法一 实验法
方法解读
在探究凸透镜成像规律时，通过实验学习制订实验计划、选择合适的实验器材、设计合理的实验步骤、观察记录实验现象、排除实验过程中的故障、总结实验结论来体会实验法的作用.利用实验法研究物理问题，注重知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养同学们的科学素养，使同学们学会学习.
例4 （北京中考）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5 cm、10 cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个.小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”.小华的主要实验步骤如下：
①将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧，调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度.
②用刻度尺测出发光物体A的高度，并记录在表格中.
③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中.
④将发光物体A放在光具座上距凸透镜20 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中.
根据以上叙述，回答下列问题.
（1）小华的探究过程中存在的问题：_________________________________________________.没有控制物距不变，并且没有改变物体的高度（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：___________________________________________________________________________________________________________________. 在第④步中，应当将发光物体B放在光具座上距凸透镜30 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中 解析：（1）探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”时，应控制物距不变，且要改变物体的高度，多次实验后分析像的高度与物体的高度是否有关，而小华的探究过程中却没有改变自变量“物体的高度”，反而改变了应控制的变量“物距”，故不能达到探究目的.（2）根据控制变量的思想，应保持物距不变，改变发光物体的高度，具体的改正措施：在第④步中，应当将发光物体B放在光具座上距凸透镜30 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中.
答案：（1）没有控制物距不变，并且没有改变物体的高度（2）在第④步中，应当将发光物体B放在光具座上距凸透镜30 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中方法二比较法
方法解读
各种物理现象和过程都可以通过比较确定差异点和共同点来获取规律.比较是抽象与概括的前提，通过比较可以建立物理概念、总结物理规律.比较法有三种类型：
（1）异中求同的比较，即比较两个或两个以上的对象找出其相同点.
（2）同中求异的比较，即比较两个或两个以上的对象找出其不同点.
（3）异同综合比较，即比较两个或两个以上的对象的相同点和不同点.
本章应用比较法的是：凸透镜和凹透镜特点的比较、光学作图的比较、凸透镜成像规律和应用的比较、近视眼和远视眼的成因及矫正的比较等，通过比较能加深对知识间联系的认识，使知识条理化.
例5 （安徽蚌埠期末）有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，如图4-5所示.小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是（ ）
A.用手摸镜时，中间厚边缘薄的是近视镜
B.让镜片正对太阳光，太阳光通 过镜片后能会聚的是近视镜
C.让镜片正对太阳光，太阳光通 过镜片后能发散的是近视镜
D.拿着镜片看字，能把字放大的是近视镜图4-5C 解析：用手摸镜时，中间厚边缘薄的是凸透镜，用于矫正远视眼，A错误；让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜，即老花镜，B错误；让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑，即能使光发散的是凹透镜，即是近视镜，C正确；拿着镜片看字，能把字放大的是放大镜，即是凸透镜，是远视镜，D错误.
答案：C