苏科版八年级上册物理第四章 4.3 探究凸透镜成像的规律导学案 无答案

4.3
探究凸透镜成像的规律
一、学习目标：
1、知道凸透镜成像规律。
2、知道物距和像距的概念。
3、知道实像与虚像的区别。
4、会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。
二、学习重难点：
1、重点：凸透镜成像规律的探究过程。
2、难点：引导学生从实验中得出凸透镜成像规律。
三．【课前预习】：
叫凸透镜的焦点，用字母
_表示。
叫主光轴，
叫光心。
叫焦距，用
字母表示。
叫物距，用
字母表示。
叫像距，用
字母表示。
6.请作出凸透镜成像的光路图
〖学习过程〗
问题1：通过放大镜看物体时，看到的像总是放大的吗？
【探究活动】用凸透镜观察远近不同的物体
1．当放大镜距离书本很近时看到的字是
（正立/倒立）
（缩小/放大）的像．
2．当放大镜距离书本更远时看到的字是
（正立/倒立）
（缩小/放大）的像．
3．请用两个焦距不同的放大镜，离书本同样的距离（即控制
相同）
观察字有什么不同？
．
【知识点1】
当物体距离凸透镜远近不同时，凸透镜成像的大小和倒正______．
★问题2：
凸透镜成像有怎样的规律呢？
【探究准备】
1．为了研究凸透镜成各种不同的像时，有什么规律，我们需要了解几个概念：
（1）实像：_能呈现在光屏上的像_
（2）虚像：_不能呈现在光屏上的像_
（3）焦距：_焦点到光心得距离_，用_f_表示，则2倍焦距则表示为：_2f_
（4）物距：_物体到凸透镜的距离_，用_u_表示。
（5）像距：_像到凸透镜的距离_，用_v_表示
【实验报告】“探究凸透镜成像的规律”
提出问题：凸透镜成的像的虚实、大小、正倒跟物距、像距、焦距应满足什么条件呢?
设计实验：光具座、蜡烛、凸透镜(f
=
cm)、光屏、火柴
进行实验：
将蜡烛、
和
依次放在桌面上，然后调节它们的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在
，这是为了使像
．
1．把蜡烛放在较远处，使物距u>2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒。记下物距u和像距v
(此步骤做两次)。
2．把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f，即u=2f，重复以上操作，进行观察并记下物距u和相距v
3．把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即f(此步骤做两次)。
4．继续移近蜡烛，使物距u5．把蜡烛从距凸透镜较远处逐渐移近透镜，同时移动光屏保证屏上的像清晰，注意观察像的大小、正倒以及像距的大小，看有什么规律。
实验数据：
物距与焦距的关系
物距u/cm
像
的
性
质
像距v/cm
像距与焦距的关系
虚
实
大
小
正
倒
u>2f
2f>u>f
U=f
u得出结论：分析上表的记录,找出凸透镜成像的规律:
1.像的虚实:当物体放在_________时,凸透镜成实像,当物体放在_________时,凸透镜成虚像。
2.像的大小:当物体放在_________时,凸透镜成的像是缩小的像。当物体放在__________时,凸透镜成的像是放大的像。_______缩小的虚像(填“有”或“没有”)
3.像的正倒:凸透镜所成的实像都是_________的,凸透镜所成的虚像都是___________的
4.物体成实像时，当物体逐渐向凸透镜移近时,物体所成的实像逐渐_______,像离凸透镜的距离逐渐_______(填“变大”或“变小”)
5.物体成虚像时，当物体逐渐向凸透镜移近时,物体所成的虚像逐渐_______,(填“变大”或“变小”)
口诀：1、一倍焦距内外分
；两倍焦距内外分
；
2、成实像，物近像
像变
。
3、成虚像，物近像变
。
实验思考：查看上表的数据,凸透镜成放大的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?成缩小的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?由此可以得出什么结论?
交流与合作：1）将凸透镜的一半用纸挡住，像有何变化？
2）实验进行了一段时间，蜡烛变短，像往
移。
3）若无论怎样移动光屏，都无法在光屏上得到像，可能原因是什么？
_________________________________________________________
4）在实验中光屏的作用是
；如果将光屏移
走，烛焰通过凸透镜还能成实像吗？
。
5)你如何理解“倒立的像”、“缩小的像”、“像变小”和“清晰的像”？
口诀：4、成实像时：像距<物距，成缩小的实像
像距>物距，成放大的实像
5、透镜的位置不变时，物向上，则像向下
【总结】
完成表格
物距与焦距关系
像的性质
像距与焦距关系
应用
实或虚
放大或缩小
倒或正
u＞2f
U=2f
2f＞u＞f
u=f
不
能
成
像
u规律总结
成实像时：物近像远像变大
成虚像时：物近像变小
1．凸透镜成像的规律：
①
当u成_______________像，像物___________，用在_____________
②
当f③
当u>2f时，
成_______________像，像物___________，用在_____________
凸透镜成像规律补充四点：
①
当u=f时，_______________________________________
②
当u=2f时，_______________________________________
③
实像、虚像分界点：________________________________
④
放大、缩小实像分界点：____________________________
【实验巩固】探究凸透镜成像的规律：
小华利用家里的放大镜、蜡烛、火柴、光屏(白纸板)，做探究凸透镜成像规律的实验．
（1）在实验前，他把凸透镜正对太阳光，移动凸透镜，在地面上得到一个最小最亮的光斑，如图所示，测得光斑到透镜中心的距离是15cm，则此凸透镜的焦距约是_______cm，这样测焦距的根据是_________________________．
（2）还需要添加的实验器材是：_________________________．
（3）实验时，小华先在桌面上画一条直线，并从左至右依次放置蜡烛、_______和_______，再调整_______和_______的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在_________________．
（4）当烛焰离透镜35cm时，光屏应在透镜的另一侧距透镜_______范围内移动，在光屏上会呈现一个清晰的______、______的_____像．
（5）当烛焰由距凸透镜35cm处移至30cm处，此时光屏在距透镜______cm处会接收到一个清晰的_______、_______的______像．
（6）当烛焰移至距凸透镜20cm处时，在透镜的另一侧移动光屏到某一位置，在光屏上会呈现一个清晰的_______、_______的_______像，此时光屏到透镜的距离大于_______cm．，
（7）当烛焰移至距凸透镜10
cm时，无论怎样移动光屏，光屏上____
(选填“会”或“不
会”)呈现烛焰的像，这时应该移去______，透过______向_______观察，就能看到一个清晰的______、_____的____像．
（8）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”）．此时若要使像成在光屏的中心，你的方法是
．
（9）实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像
（
）
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
（10）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在__________．
（11）为什么在光具上怎么移动光屏都观察不到光屏上出现清晰的像？
在焰烛、透镜、光屏三者中心在同一高度的情况下，若固定蜡烛与透镜，无论怎么移动光屏，屏上不出现清晰像，原因可能是_____________________；若固定透镜与光屏，无论怎么移动蜡烛，屏上不出现清晰像，原因可能是_____________________；若固定蜡烛与光屏，无论怎么移动透镜，屏上不出现清晰像，原因可能是______________________．应选用焦距较
透镜较好（填“大”、‘小’’），若选用另一透镜，在实验过程中将
。
（12）怎样调节像在光屏上的位置？
若在光屏上得到清晰的烛焰的像偏靠上
．应将蜡烛向______移动或者将凸透镜向______移动，可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央．
（13）残缺的凸透镜能成完整的像吗？