《4.5、科学探究：凸透镜成像规律》同步跟踪练习

《4.5、科学探究：凸透镜成像规律》同步跟踪练习
第一课时
4.5、透镜(1)
【课堂学习】
1、自主学习：自己阅读书本P88相关内容并尝试完成以下问题：
1.透镜通常可以分为____ 和 ______ 。
2. ________________ 叫凸透镜，它的符号是 。
3. ________________ 叫凹透镜，它的符号是 。
4.生活中常见的眼镜的镜片就是透镜。请你辨别：患有近视眼的学生配戴的近视眼镜的镜片是_______ 透镜；而患有老花眼的老年人配戴老花镜片是______ 透镜。
2、透镜特点的探究
（一）活动：通过透镜来看字
你的发现：分别通过让凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距离书本较近）
得到： 通过____透镜，所看到的物体的像是放大的；
通过____透镜，所看到的物体的像是缩小的。
（二）观察一束平行光透过透镜发生的现象
活动：一束平行光（如太阳光）通过凸透镜，将会发生什么现象？
一束平行光（如太阳光）通过凹透镜，将会发生什么现象？
我们看到：凸透镜对光有__________作用，凹透镜对光有__________作用。
所以：凸透镜又叫____________透镜，凹透镜又叫____________透镜。
（三）活动：小组讨论：如何辨别凸透镜和凹透镜，你们组有哪几种方法？
①____________________________________
②____________________________________
③_____________________________________
（四）以凸透镜为例自学透镜相关名词：
光心（O）：
主轴：通过光心且垂直于透镜平面的直线称为透镜的 ，简称主轴。
焦点（F）：跟主轴平行的光通过凸透镜后会聚在主轴上的F点
焦距（f）：
与凹透镜主轴平行的入射光经过凹透镜后将变成发散光线（如下图）。将这些发散光线反向延长也会交于主轴上的F点，由于这一交点F不是光线实际会聚的点，因此叫做凹透镜的虚焦点。
3．尝试练习
[课堂反馈]：
1．透镜是利用光的　　　规律制成的，透镜有两类：一类是中间比边缘厚的透镜叫做　　　　　　，如　　　　　镜片，这类透镜对光有 作用，又叫 透镜；另一类是中间比边缘薄的透镜叫　　　　，如　　　　　　镜片，这类透镜对光有 作用，又叫 透镜。
2.凸透镜将平行于主光轴的平行光 于一点,这一点叫凸透镜的 ,该点到透镜中心的距离叫 若太阳光射到凸透镜上时,在镜后10cm处的纸光屏上形成一个亮点,则这个凸透镜的焦距是 cm.
3．如图4-4所示的两个透镜 （ ）
A．都是向右凸出的，都是凸透镜 B．都是向右凹进的，都是凹透镜
C．a是凸透镜，b是凹透镜 D．b是凸透镜，a是凹透镜
4． 画出图4—6中入射光线或折射光线的大致方向．?
5．下列光路图中，正确的是 （ ）
4.5、透镜（2）
【课前活动】
1．通过透镜观察邮票上的图案，如所看到的图案的像是缩小的。则此透镜一定是__________；如所看到的图案的像是放大的。则此透镜一定是__________。
2．将凸透镜的一面正对着太阳光，另一面正对一张白纸，改变透镜与白纸之间的距离，观察白纸上的光斑最小、最亮，这时镜片与纸间的距离近似等于凸透镜的__________，平行光线会聚的这一点叫做__________。一般的凸透镜有_______个这样的点。
3．试画出与已知光线对应的入射光线或出射光线。
【课堂学习】
1、活动4.5探究透镜的奥秘
观察一束激光通过三棱镜后，出射光线将向哪个方向偏折？
请同学们再做刚才实验的光路图，注意，这里有两次光的折射。
得出：一束光线经三棱镜后，画出这束光在三棱镜内和离开三棱镜后进行的路径。结果表明，出来光线向_____________偏折 。然后再由同学们完成图的两个光路图，联想成凸透镜和凹透镜，体会凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
画出平行光线经下图1中后的大致光路图：
图1
2、讨论：
⑴一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法正确的是（ ）
A．一定是会聚光束 B．一定是发散光束
C．可能是会聚光束或平行光束，不可能是发散光束
D．可能是会聚光束，也可能是平行光束或发散光束
⑵凸透镜对光线有会聚作用和会聚光束有区别吗
_______________________________________________________
[课堂反馈]：
1.为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶，这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个_________镜，它对太阳光的_________作用，可能会导致森林火灾
2．一块矩形玻璃切割成甲、乙两块，其形状如图4-3所示，那么能使光线发散的是 ，能使光线会聚的是 ．
3.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的 上.
4．在圆形鱼缸中喂养着的鱼，看起来要比真实的鱼大，这是因为圆形鱼缸相当于一个_ 镜．
5.下面是生活中常用的镜子，其中属于凸透镜的是（ ）
A.潜望镜 B．汽车的观后镜
C近视眼镜 D.远视眼镜
6.下列关于透镜的说法中，不正确的是( )
A.凸透镜对光线起会聚作用
B．把凹透镜对准物体，透过透镜可以看到一个正立、缩小的像
C近视眼镜是用凸透镜制成的
D．凹透镜对光线起发散作用
7．图4-2中N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，Ｐ为暗盒右侧平面上的一个圆孔，Ｍ是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光斑．若从外径与圆孔Ｐ相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌人圆孔Ｐ的那个光学器 （ ）
A．只能是凹透镜 B．只可能是凹透镜或厚平板玻璃
C．只可能是凹透镜或凸透镜 D．凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能
8.在图4-5中填上合适的透镜。
9．在图4-7中，完成光线从左边射向凸透镜折射后，再射向凹透镜折射后的光路．
4.5、透镜(3)
1．透镜是利用光的　　　规律制成的，透镜有两类：一类是中间比边缘厚的透镜叫做　　　　　　，如　　　　　镜片，这类透镜对光有 作用，又叫 透镜；另一类是中间比边缘薄的透镜叫　　　　，如　　　　　　镜片，这类透镜对光有 作用，又叫 透镜。
2.凸透镜将平行于主光轴的平行光 于一点,这一点叫凸透镜的 ,该点到透镜中心的距离叫 若太阳光射到凸透镜上时,在镜后10cm处的纸光屏上形成一个亮点,则这个凸透镜的焦距是 cm.
3．如图4-4所示的两个透镜 （ ）
A．都是向右凸出的，都是凸透镜 B．都是向右凹进的，都是凹透镜
C．a是凸透镜，b是凹透镜 D．b是凸透镜，a是凹透镜
4． 画出图4—6中入射光线或折射光线的大致方向．?
5．下列光路图中，正确的是 （ ）
6．人们在日常生活、生产中，经常会遇到各种各样的安全问题．根据所给材料回答问题：
2000年11月27日（广州日报）报道，香港近郊一价值逾千万元的住宅发生罕见火警．在周围没有火源的情况下窗帘布自行起火，险些将此豪宅付之一炬．消防队员在窗帘布外向阳的窗台上发现一透明水晶球工艺品，有关专家断定此水晶球即为罪魁祸首．请你结合所学物理知识，简要分析一下起火的原因．
课后练习
1．一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法正确的是（ ）
A．一定是会聚光束 B．一定是发散光束
C．可能是会聚光束或平行光束，不可能是发散光束
D．可能是会聚光束，也可能是平行光束或发散光束
2．图4-2中N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，Ｐ为暗盒右侧平面上的一个圆孔，Ｍ是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光斑．若从外径与圆孔Ｐ相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌人圆孔Ｐ的那个光学器 （ ）
A．只能是凹透镜 B．只可能是凹透镜或厚平板玻璃
C．只可能是凹透镜或凸透镜 D．凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能
3．一块矩形玻璃切割成甲、乙两块，其形状如图4-3所示，那么能使光线发散的是 ，能使光线会聚的是 ．
4.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的 上.
5.焦距不同的凸透镜对光的会聚能力不同，短焦距的凸透镜对光的会聚能力比长焦距的凸透镜________
6．在圆形鱼缸中喂养着的鱼，看起来要比真实的鱼大，这是因为圆形鱼缸相当于一个_ 镜．
7.在图4-5中填上合适的透镜。
8．为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明装液饮料瓶，这是因为_______________________________________________________
9．在图4-7中，完成光线从左边射向凸透镜折射后，再射向凹透镜折射后的光路．
10．探索设计题?
小宇最喜爱的玩具是叔叔送给他的生日礼物，那是三只大小、形状完全相同的凸透镜，分别由玻璃、水晶、塑料制成．现在小宇想要探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”，请你帮他设计这次探究的全过程，完成如下的工作：?
（1）这次探究所需要的器材有哪些？请你写出来．
?
（2）请你写出探究的主要步骤．
（3）请你设计出实验现象或实验数据记录表格．
第二课时
4.5、凸透镜成像的规律（1）
1．物体到透镜的距离称为 （ ）,像到透镜的距离称为 （ ）.
2．通过课堂实验,请你将下表补充完整： f=10cm
实验次数 物距U/cm 像的性质（正倒、大小、实虚） 像距与焦距的关系
1 30
2 20
3 12
4 8
3．小华将凸透镜正对太阳光,在另一侧距地面5cm的地方呈现出最小极亮的一点,则f= cm,如果要在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立、放大的实像,应把物体放在距凸透镜 范围内；如果将它作为放大镜使用,应把物体放在距凸透镜 .
4．小明在做凸透镜成像的实验时,在光屏上已得到烛焰缩小的像,如果小明使物体远离凸透镜,则应使光屏应 （填“远离”、“靠近”或“不变”）凸透镜,像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
5.在只用一个凸透镜成像时,下列说法中错误的是： （ ）
A.实像总是倒立的,虚像总是正立的 B.实像可以是放大或缩小的
C.成实像时,物体离凸透镜越近,像越小 D.成虚像时,像与物体在凸透镜的同侧
6. 某同学在做研究凸透镜成像实验时，保持凸透镜位置不变，如下图，先后使烛焰位于a、b、c、d四处，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（　　）
A. 使烛焰位于a处时，屏上出现的实像最小 B. 使烛焰位于b处时，成缩小的实像
C.使烛焰位于c处时，屏上出现的实像最大 D. 使烛焰位于d处时，成放大的实像
7．在“研究凸透镜成像规律的实验中”：
（1）在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 。
（2）当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时，所成的像的性质是 、 、 。
8.在做凸透镜成像实验时，若仅用不透明纸板遮去凸透镜的上半部分，则物体在光屏上成的像有什么变化？
4.5 凸透镜成像的规律（2）
1、小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分置于
凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图
所示的a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置．
（1）当蜡烛位于______点时，屏上出现放大的像；（2）当蜡烛位于______点时，屏上出现缩小的像；
（3）当蜡烛位于______点时，屏上出现等大的像；
（4）当蜡烛位于______点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像．
2、小明和小刚在做“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）在实验过程中，蜡烛由于燃烧会逐渐变短，则蜡烛成的像在光屏上的位置将会 。（选填：“操持不变”、“逐渐上移”、“逐渐下移”。）
（2）小明和小刚在实验过程中突发奇想：“假如用手将凸透镜遮挡一半，还会成完整像吗？”
小明：“不能成完整的像，因为透镜被手挡住了一半。”小刚：“能成完整的像，但是像的亮度将变暗一些。”请你仔细分析一下，你支持 的观点，理由是 。
（3）如果实验过程中，有一只飞蛾落在凸透镜上，蜡烛能成完整像吗？光屏是否会出现飞蛾的像？为什么？
3、如图所示，在薄板上挖一个小孔，正好放入一凸透镜，设透镜与光屏相距为d，在透镜左侧主光轴上距透镜d/2处放一点光源S，在光屏上恰好得到一个与孔等大的光斑，那么此凸透镜的焦距应为多少？
[讨论交流]请你们设计实验方案，有哪些方法测定凸透镜的焦距？
方法1：
方法2：
方法3：
[课堂反馈]：
1．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜焦距为10cm，当光屏上成一缩小、倒立的烛焰的像时，烛焰(蜡烛)与凸透镜的距离为（ ）
A．大于20cm B．等于20cm C．大于10cm且小于20cm D．小于10cm
2．在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰M位于距离凸透镜一倍焦距内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（ ）
3．小周同学在探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像（如图）．保持凸透镜位置不变，为了在光屏上得到清晰的缩小的像，他必须 （ ）
A．让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜
B．让蜡烛远离透镜．同时让光屏靠近透镜
C．让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜
D．让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜
4、用凸透镜在屏上已得到了烛焰所成的像，现用一块圆形黑纸糊上凸透镜中间部分如图所示，那么在屏上所成的像（ ）
A．像没有了 B．像的中间看不见了
C．像比原来变暗，大小不变 D．成的像与原来没有变化
5．小明同学是一位集邮爱好者，他用焦距为10cm的放大镜去观察邮票，
（如下左图）邮票与放大镜的距离应该是_______10cm（选填“大于”、“小于”
或“等于”），所成的像是放大、_______（选填“实”或“虚”）像。
6．如图，在探究凸透镜成像规律时，若把蜡烛放在凸透镜的 ，无论怎样移动光屏，都无法在光屏上找到像。但眼睛从A、B、C中的_______点透过凸透镜观察，可以看到烛焰放大的像。
4.5 凸透镜成像的规律（3）
【课前活动】
1、如图所示，F、F'到凸透镜的距离均等于焦距，P、P'到凸透镜的距离均为2倍焦距。那么，烛焰在光屏上成的应是倒立、_______ (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像；若把蜡烛移到P与F之间，调整光屏后，在光屏上得到的像将会_______ (填“变小”、“变大”或“不变”)。
2、在“探究凸透镜成像”的实验中,点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、e五个位置,如图所示,其中蜡烛放在____处所得到的实像最小,放在____处所得到的实像与烛焰大小相同,放在____处所得到的实像比烛焰大,放在_____处能看到放大的虚像.
3、一支蜡烛位于凸透镜前，调节好透镜和光屏位置后，在光屏上呈现放大、倒立的像；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调一下，则在光屏上（ ）
A．无法成像 B．呈现放大、正立的像C．呈现放大、倒立的 D．呈现缩小、倒立的像
【课堂学习】
典型例题
1、用一个凸透镜成像时,下列说法中正确的是 ( )
A 成实像时,物体离凸透镜越近,像越大 B实像总是倒立的,虚像总是正立的
C 成虚像时,物体离凸透镜越远,像越大 D 实像和虚像都可能是放大或缩小的
2、在一张透明的塑料薄膜上滴一滴小水珠,双手拿着塑料薄膜靠近报纸,透过小水珠看到报纸上的文字是 ( )
A 倒立缩小的虚像 B 倒立放大的虚像 C 正立缩小的虚像 D 正立放大的虚像
3、有一焦距为10cm的凸透镜,将物体放在离透镜15cm处时,在另一侧的光屏上可得到一个 ( )
A 倒立缩小的实像 B 倒立放大的虚像
C 倒立放大的实像 D 正立放大的实像
4、小明在光具座上做“探究凸透镜成像”的实验,当烛焰放在距透镜20cm处,恰能在光屏上得到一个清晰倒立缩小的实像,由此判断,他所用的凸透镜的焦距 （ ）
A一定大于20cm B一定小于8cm
C一定在10cm—20cm之间 D一定在8cm到10cm之间
5．小明在光具座上做“探究凸透镜成像”的实验，当光屏及烛焰的相对位置如图，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断，他所用的凸透镜的焦距( )
一定大于20cm B.一定小于8cm
C.一定在10cm到16cm之间 D.一定在8cm到10cm之间
[课堂反馈]：
1.当烛焰离凸透镜30cm时,在凸透镜的另一侧的光屏上可得到一个倒立放大的实像,该透镜的焦距可能是 ( )
A 40cm B 30cm C 20cm D 10cm
2.某同学拿着一个凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,得到一个最小最亮的光斑,测得此时光斑到透镜光心的距离为6cm,该同学用此透镜观察较小的文字时,看到了正立较大的字,则较小文字到透镜的距离( )
A 等于12cm B 大于6cm小于12cm C 小于6cm D 大于12cm
3.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应 ( )
A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些
B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些
D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些
4.在2008年北京奥运会安保工作中将采用人脸识别系统，如图，识别系统的摄像机可自动将镜头前lm处人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别，摄像机的镜头
A．相当于凸透镜，焦距可为0.1m
B．相当于凹透镜，焦距可为0.1m
C．相当于凸透镜，焦距可为0.5m
D．相当于凸透镜，焦距可为0.6m
5、透过圆形的鱼缸看里面的金鱼时,看到的金鱼比实际的要大,则此时:①鱼缸相当于一个凸透镜②鱼缸相当于一个凹透镜③所看到的是金鱼的实像④所看到的是金鱼的虚像.其中正确的表述是 ( )
A ①④ B ②③ C ①③ D ②④
5.小丽同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。在实验过程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知道回答下列问题。
（1）实验前应首先调节蜡烛的焰心、 、光屏的中心，使它们的中心在同一高度。
（2）改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线外，再移动光屏，可使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像
（3）在实验（2）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰 （选填“倒立”或“正立”）的实像
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧通过透镜可以看到一个清晰的正立 (填：“放大”或“缩小”的虚像。利用这种成像规律可制成 镜。
F
F
O
F
F
O
O
F
F
F
F
O
图4-1
F
F
F
F
图4-5
图4-5
图4-1
图4-5
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C
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M
M
M
M
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F
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B
C
20cm
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