§5.3凸透镜成像的规律
课型：新授课时：2课时
【学习目标】
1.理解凸透镜的成像规律。
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
3.通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件，培养从物理现象中归纳科学规律的方法.
【学习重点】
对凸透镜成像规律的理解和认识
【学习难点】
指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。
【学习过程】
【读】自主学习（快乐出发，掌握基础。阅读课本97—98页）
知识点1：探究凸透镜成像的规律
实验方法及步骤：
①把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于1倍焦距和2倍焦距的位置。
②点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在。
③把蜡烛放在离凸透镜u>2f远的位置上时，调整光屏到透镜的距离，观察光屏上成像特点，同时分别记下物体到透镜的距离和像到透镜的距离，计入下表①。
④把蜡烛放在离凸透镜u=2f远的位置上时，调整光屏到透镜的距离，观察光屏上成像特点，同时分别记下物体到透镜的距离和像到透镜的距离，计入下表②。
○5观察蜡烛放在离凸透镜f ○6继续把蜡烛向凸透镜靠近，即让u=f，观察是否能成像，计入下表④。 ○7把蜡烛移到焦点以内时，即u＜f，观察光屏上是否能成像，如果光屏上没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，观察到的像是什么样？计入下表⑤。 实验次数物距/cm 成像性质像距/cm 正、倒大、小虚、实 ① u>2f ② u=2f ③ f ④ u=f ⑤ u＜f 小结：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大；物远像近像变小 【练】课堂练习 一．学以致用 1. 在做观察凸透镜成像的实验时，保持透镜的位置不变，后先把蜡烛放在a. b. c . d各点，如下图所示，分别调整光屏的位置，使烛焰、凸透镜、光屏 的中心大致在。则：（1）把烛焰放在点时，光屏上出现的实像最大。 就是根据这个原理制成的。 （2）把烛焰放在点时光屏上出现比烛焰小的实像, 就是根据这个原理制成的。 （3）把烛焰放在点时,在与物体同侧成正立放大的像。就是根据这个原理制成的。 （4）光屏上出现倒立、等大的实像时,测得烛焰到透镜的距离为20cm，这个透镜的焦距 cm。 (5) 实验一段时间后蜡烛变短了,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中 心应该将光屏向移动。 2.（2013年福州市）下列光学设备中，应用的原理与如图所示的凸 透镜成像规律相同的是（） A．照相机 B．老花镜 C ．幻灯机 D．放大镜 3.在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察烛焰成像的情形应该是图中的（） 4.（2013年南京）在“探究凸透镜成像规 律”的实验中，凸透镜放置在光具座的C 点处，如图所示。（1）组装并调整实验器 材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主 光轴上，把点燃的蜡烛放在光具座的B点 处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上 成清晰、倒立等大的像，则凸透镜的焦距是cm，此时光屏应位于图中（填写字母）点的位置。（2）再将蜡烛移到光具座的“20cm”刻度线处，则应向（选填“左”或“右”）移动光屏，才能在光屏上得到清晰的倒立、的实像。在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是。 二．巩固提高 5.在2008年北京奥运会安保工作中将采用人脸识别系统，如图3，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 6.（2013年北京市）小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。 （1）小刚将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏。直到烛焰在光 屏上成清晰的像，则该像是的实像； （2）小刚将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光 屏上成清晰的像，则该像是的实像； （3）小刚将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰的像。 7.(2013年福建省泉州市)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）如图19所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为________cm。（2）如下图20所示，要使像成在光屏的中央，应将光屏向______调整（选填“上”或“下”）。（3）当烛焰距离凸透镜12cm 处时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、的实像，生活中的就是利用这个原理制成的。（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将________（选填“变大”或“变小”）。 我的收获： cm 50 60 图19 图20 4.3探究凸透镜成像的规律同步练习 学校: _______________ 班级：_______________ 姓名：________________ 一、选择题 1 ?小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下 操作可达到目的的是（） A?将凸透镜往上移 B. 将光屏往下移 C .将蜡烛往上移 D ?将蜡烛往下移 2 .一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（） A .像逐渐变大，像距逐渐变小 B. 像逐渐变小，像距逐渐变大 C. 像逐渐变大，像距逐渐变大 D .像逐渐变小，像距逐渐变小 3 ?某小组在探究凸透镜成像规律时，将蜡烛放在某位置时，在光屏上得到一个与物等大的像。将蜡烛向凸透镜 移近了20cm，只能观察到物体正立放大的像，透镜焦距可能是（） A . 40cm B. 30cm C. 18cm D . 10cm 4 .物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把 凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（） A . f<2cm B. 2cm ]■ " 'a，![―厂 y 楼JC *0> M 阿監耐 "TIT A?要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动 B.要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动 C?移动光屏，可以得到一个清晰放大的实像 D. 移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像 6 ?在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，如果在光屏上得到如图所示的缩小、倒立的实像，那么要在光屏上 得到放大、倒立的实像，下列操作可行的是（） A ?蜡烛右移，光屏右移B.蜡烛左移，光屏左移 C ?蜡烛右移，光屏左移 D?蜡烛左移，光屏右移 A ?能在屏上成一次清晰的像 B?能在屏上成二次清晰的像 C ?能在屏上成三次清晰的像 D?不能在屏上成清晰的像 8 ?两个完全相同的凸透镜L i、L2如图放置，其中A0I=0I B=B02，过A点的一条光线经L i折射后按如图方向 到达L2，则关于该光线再经L2折射后的去向，以下判断正确的是（） A .过L2的二倍焦距点 7.在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛到光屏的距离为 光屏移向蜡烛的过程中，下列说法正确的是（ 50 cm保持不变，某同学将一个焦距为10 cm的透镜从 ） 八年级上册物理导学案 课型：新授课主备人：审核人：______ 学生姓名：________ 第五章透镜及其应用 第3节凸透镜成像的规律 【学习目标】： 1、熟练掌握凸透镜成像规律； 2、弄懂凸透镜物距的变化引起像距和像的大小的变化规律； 3、了解凸透镜成像规律的相关应用. 【学习重点】： 1、对凸透镜成像规律的理解和认识； 2、组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验. 【学习难点】： 1、指导学生在探究过程中建立起实验与物理模型之间的必然联系； 2、组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验. 【复习回顾】 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、实像是由光线会聚而成，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. 5、照相机照相时，物体离照相镜头比较远，成的是、的像. 6、投影仪投影胶片时，物体离投影仪比较近，成的是、的像. 7、放大镜看物体时，物体离放大镜很近，成的是、的像. 【新课导航】 一、提出问题 （1）【学生活动】回顾照相机、投影仪、放大镜利用凸透镜成像。 （2）根据所学知识你们能不能说一说，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？ 二、猜想与假设 【填一填】请把你的猜想记录在下面的空格内. 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照相机和投影仪物体和像都在凸透镜的两侧，而放大镜物体和像在透镜的同侧，由此看来像的正倒与_________________________有关. 三、设计并进行实验 我们的猜想是否正确，需要通过实验来检验！ 1、实验器材：光具座、光屏、凸透镜（f= cm）、蜡烛、火机. 2、将实验器材按如图所示摆放. 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；态度认真，一丝不苟. 物距u 与焦距v 的关系 物距u / cm 像距 v / cm 像的大小（放 大或缩小） 像的正倒 (正立或倒 立） 像的虚实 (实像或虚 像） 物与像的相对 位置（在透镜 的同侧或异侧 分析上表的记录，我们可得出以下结论：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. 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。（一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小） 当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时，成像，它的应用是____________. 当物体位于凸透镜的二倍焦距时，成像. 当物体位于凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间时，成像，它 探究“凸透镜成像规律”的实验专题 1．在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （ 1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、和光屏，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中 心在同一高度上，这样做的目的是． （ 2）如图甲所示，让一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点，则可得到凸透镜的 焦距．器材处于图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同． （ 3）记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整． 实验序号物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 1 30 15 ① 2 20 ②倒立、等大的实像 3 15 ③倒立、放大的实像 4 6 无正立、放大的虚像 请根据实验序号 4 的成像规律，写出在生活中的一个应用④． （ 4）在图乙中如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次 得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的眼镜（选填”近视”或”远视”）．2．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜． （ 1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为cm． （ 2）如图乙所示，想在光屏上得到烛焰清晰的像，需将蜡烛向（填“左”或“右”）移动，此时光 屏上能得到一个倒立（填“放大”或“缩小”）的实像，（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）就是根据此原理工作的． （ 3）在光屏上得到清晰的像后，该同学把他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上烛焰的像变模 糊了，在不改变凸透镜和光屏位置的情况下，若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像，他应该将蜡烛向（填“左”或“右”）移动． （ 4）当蜡烛距离透镜很近时，无论怎样移动光屏都找不到像了，小明撤去光屏，从（选填“光屏一侧”或“蜡烛一侧”）向透镜方向看去，可以观察到蜡烛的像． 3．在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图所示． 《探究凸透镜成像规律》教学设计 一、课程标准分析 本节是科版八年级物理上册第四章《光的折射透镜》的第三节，本章是光学部分的重点章，全章分为四个单元：第一单元是通过探究了解光的折射规律，并能从众多与光有关的现象中辨别出属于折射的现象，能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些常见现象(第一节)，第二单元是认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，知道凸透镜能成放大的实像和虚像，也能成缩小的虚像(第二节)，第三单元是通过实验探究知道凸透镜成像的规律,经历并体会科学探究的基本过程（第三节），第四单元了解凸透镜成像规律的应用（第四、五节）。探究凸透镜成像的规律是本章的重点知识，教材以探究凸透镜成像情况与物距（u）关系有关为主线，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、解决问题的过程，很好地体现了物理新课程标准的要求，让学生在体验知识的形成、发展过程中主动获取知识的精神。 二、教学目标 根据物理课程标准的要求、学生已有的认识基础和本节教材的特点，确定本节课的教学目标如下： 1.知识与技能 (1)知道实像和虚像的概念. (2)知道物距与像距的意义. (3)理解凸透镜成像的规律. 2.过程与方法 (1).通过对现象的观察，学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。 (2).通过探究活动，体验科学探究的全过程。 (3).学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 3.情感态度和价值观 (1).具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。 (2).培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。 (3).培养学生团结协作的精神。 三、教学对象分析 八年级学生刚刚接触物理这门学科，在知识方面，懂得少许浅显的物理道理，知道一些较简单的物理现象，了解了一些基本的物理规律；在能力方面，初步具备了一定的探究问题的意识和能力，有一定的协调能力和合作精神；在情感方面，他们有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。而且在此之前有过探究“平面镜成像特点”的经历，知道探究的一般过程，对积极主动地进行探究活动有着较为浓厚的兴趣，但本节探究课学生面临着诸多困难，例如实验探究涉及到的物理概念、名词多，如物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像，特别是要找到各种像应调整什么，如何调整，学生感到盲目；从数据中要得出结论也不易，因此老师必须重视加强对学生探究过程的指导，同时，培养学生收集信息、整理资料、分析问题、解决问题等能力，初步学会科学探究的一般方法。 四、教学重、难点 教学重点： 本节课就是通过实验探究得出凸透镜成像的规律，因此本节课的重点就是凸透镜成像规律的探究过程。 教学难点： 本节是在教师的引导下，学生自主设计实验方案，拟定实验步骤，自主实验操作，并分析数据，自主归纳总结出凸透镜成像的规律。对学生来说，这是一个较高的要求，因此本节的难点就是：如何引导学生设计实验，分析实验数据，归纳总结得出规律。 五、教学研究目标： 复习：《凸透镜成像的规律及应用》导学案 编写人：审核人:初三物理组学生姓名: 班级： 复习目标： 1。知道凸透镜所成的实像与虚像的区别 2。知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件,并能根据题目中的条件判断出凸透镜的焦距以及凸透镜成像的情况 3．能应用凸透镜成像的规律解决一些简单的实际问题以及照相机、投影仪、放大镜的成像原理及调节方法 知识储备： １。回顾“探究凸透镜成像规律”的实验，填写下列表格： 物距u与焦距的关系 像的性质像距v与 焦距的关系 应用正倒大小实虚 u＞2ｆ u=2ｆ—-———f 物理凸透镜成像原理及归率 目标认知： 学习目标： 1.理解凸透镜的成像规律。 2.能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。 3.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。 4.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 学习重点： 1、理解凸透镜的成像规律； 2、会应用凸透镜的成像规律解决实际问题。 学习难点： 凸透镜成像规律的探究和总结过程。 知识要点梳理： 探究凸透镜成像规律： 实验：从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。 1、调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）； 2、调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。 规律方法指导: 一、要解决凸透镜成像问题，同学们要弄清以下几个问题： 1.跟主光轴平行的光线，经过凸透镜折射后通过焦点； 2.通过焦点的光线，经凸透镜折射后跟主光轴平行； 3.通过光心的光线，经过凸透镜折射后方向不变。 现在，我们利用这三条光线完成凸透镜成像规律作图，作法： ①画一直线表示主光轴； ②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置； ③物体分别放三个位置（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）； ④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线.； ⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出； ⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点； ⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像； ⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜的同侧； ⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的像为虚像，如图所示: 二、凸透镜成像规律口决记忆法： 口诀一： 一焦（点）分虚实，二焦（距）分大小；成虚像时：物近像近像变小；成实像时：物近像远像变大。 口诀二： 物远实像小而近，物近实像大而远， 如果物放焦点内，正立放大虚像现； 幻灯放像像好大，物处一焦二焦间， 相机缩你小不点，物处二倍焦距外。 口诀三： 凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大； 二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大； 若是物放焦点内，像物同侧虚像大； 一条规律记在心，物近像远像变大。 注1：为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 注2：照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。 三、放大倍数： κ =初中阶段不必掌握，但应知道：①、当ν＞μ时，成放大的像；②、当物体位于凸透镜一倍焦距以内时，物体越靠近焦点，所成的虚像越大。 经典例题透析: 凸透镜的应用 1、在使用照相机时，下列做法中正确的是 A.拍摄远景时，应当将镜头向前伸 B.拍摄近景时，应当将镜头向前伸 C.阴天拍摄景物时，应当把光圈的数值调小 D.阴天拍摄景物时，应当缩小光圈 第3节凸透镜成像的规律 知能演练提升 能力提升 1. 让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示)。小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验,下列说法不正确的是() A.当物体距透镜5 cm时,成正立的像 B.当物体距透镜15 cm时,成倒立、放大的实像 C.当物体从距透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小 D.当物体从距透镜20 cm处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜 2. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得 到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成() A.幻灯机 B.照相机 C.放大镜 D.潜望镜 3.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛在距凸透镜40 cm时,在透镜的另一侧的光屏上得到清晰 缩小的像。若将蜡烛与光屏的位置对调,则所得像一定是() A.放大的虚像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.缩小的实像 4.图中的蜡烛在光屏上成清晰缩小的像。下列可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像的操作是() A.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜 B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动 C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动 D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏 5.在探究凸透镜成像的实验中,先用焦距为10 cm的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了 清晰缩小的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20 cm的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是() A.光屏向右移,能接收到清晰缩小的实像 B.光屏向左移,能接收到清晰放大的实像 C.光屏向左移,能接收到清晰缩小的实像 D.无论怎样移动光屏,都接收不到清晰的像 6. 某班同学在探究凸透镜成像规律的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是() A.该凸透镜的焦距是16 cm B.当u=12 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像 C.当u=20 cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜12 cm处移动到24 cm处的过程中,像逐渐变小 7.一物体放在距凸透镜20 cm处时,在另一侧距凸透镜6 cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那 么该透镜的焦距可能是() A.3 cm B.5 cm C.7 cm D.9 cm 8. 小明在探究凸透镜成像的规律实验中看到的一种成像的情况如图所示。此时凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,其成像的条件是。 9.王军在房间里用焦距为15 cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上。根据王军 的实验情况,可推测窗户距凸透镜的距离范围为,所成的像是 (填成像的性质)。 10.(xx·河南中考)无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄 像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画 面。 11.数码相机同普通照相机不同之处,在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成为数字信号保存起来。下表是某数码相机的一些参数,请你根据这个表格,用所学过的 知识来说明,感光层离开镜头的距离要满足什么条件:;要成像,物体离开镜头的距离要满足什么条件:。 型号镜头焦距光圈快门CCD度 “探究凸透镜成像的规律”实验报告 【提出问题】凸透镜成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系? 【设计实验】光具座、蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏、火柴 【进行实验】(各组按步骤去探究成像规律,比一比哪一组能最快得出正确结论) 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和f之间,即f 一、初中物理凸透镜成像的规律 1．如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 圆柱体的右边Q在f和2f之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边P在2f以外，所成的像是倒立缩小的实像．当u＞f时，物距减小，像距变大像变大．右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图B． 2．城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头，由公安局实施 24 小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在 F 处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（） A．不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像 B．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在 a 点 C．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 c 点 D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 b 点 【答案】D 【解析】 【详解】 A．该人走近还是走远时，所成的像是倒立的实像，不是正立的，A错误； B．如果该人远离镜头，那么物距变大，像距变小，像更靠近焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变大，焦点不可能在a点，B错误； C D ．如果该人靠近镜头，那么物距变小，像距变大，像更远离焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变小，焦点不可能在c 点，可能变在b 点，C 错误、D 正确． 3．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f 为（ ） A ．6厘米 物理实验报告: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、正倒跟物距有什么关系呢 【实验器材】 光具座、已固定刻度尺、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴 【实验步骤】 1、观察凸透镜的焦距（凸透镜上已标注）。 ~ 2、把蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上。 3、点燃蜡烛调整烛焰、凸透镜、光屏高度使三者中心在同一水平线上。 4、调整物距使u>2f移动光屏直到看到清晰的像为止，观察物距、像的性质及像距。 5、调整物距使u=2f移动光屏直到看到清晰的像为止，观察物距、像的性质及像距。 6、调整物距使2f>u>f移动光屏直到看到清晰的像为止，观察物距、像的性质及像距。 7、调整物距使u=f移动光屏直到看到清晰的像为止，观察物距、像的性质及像距。 8、调整物距使u 9、分析实验数据得出结论。 【 10、将实验仪器整理成开始做实验时的样子。 【实验数据】 【实验结论】 1、如果以焦点为参考点，则物体离焦点越近，像距离透镜越远，像的大小越大。 2、当u=2f时，成等大的像；u>2f时，成缩小的像；u<2f时，成放大的像。所以u=2f是成像放大还是缩小的分界点。 3、当u=f时，既不能成实像也不能成虚像，u>f时成实像，u 30 40 c m 第五章 第3节：凸透镜的成像规律 一、选择题 1．（12南通）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛放在凸透镜前某位置处，在光屏上成一清晰的像。现将蜡烛向远离透镜方向移动一段距离，移动光屏后，又在屏上成一清晰的像。则D A ．像变小，像距变大 B ．像变大，像距变小 C ．像变大，像距变大 D ．像变小，像距变小 2．（12常州）如图所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在屏上得到一个最小、最亮的光斑．小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体距凸透镜30cm 时，重新调节光屏的位置，清晰可得A A ．倒立缩小的实像 B ．倒立等大的实像 C ．倒立放大的实像 D ．正立放大的虚像 3．（12镇江）在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示．图线中A 、B 、C 三点分别与蜡烛 在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是C A ．蜡烛处于A B 间某一位置时，成倒立缩小的实像 B ．蜡烛处于B C 间某一位置时，成倒立放大的实像 C ．将蜡烛从C 移动到B 的过程中，所成像逐渐增大 D ．将蜡烛从B 移动到A 的过程中，所成像逐渐减小 4．（12宜昌）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距 为15cm ，若将蜡烛放在离凸透镜l0cm 处时，移动光屏，在光屏上将看到D A ．倒立缩小的实像 B ．倒立放大的实像 C ．正立放大的虚像 D ．无像 5．（12恩施州）在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm 的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上：A A ．成倒立放大的实像 B ．成倒立 缩小的实像 C ．光屏上不会得到像 D ．像距大 于10cm 小于20cm 6．（12荆门）在“探究凸透镜成像的规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm 处，光屏上可接受到倒立、放大的像。 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调一下，则在光屏上D A ．无法成像 B ．呈现正立、放大的像 C ．呈现倒立、放大的像 D ．呈现倒立、缩小的像 7．（12龙东）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜的焦距为15cm 。将蜡烛放在距离该透镜35cm 处时，蜡烛在光屏上所成清晰的像是C 物距/ 像距 /c m 20 0 60 40 40 60 20 A B C cm 凸透镜成像规律总结 一．成像规律 二．记忆口诀 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小； 物远像近像变小；物近像远像变大。 （物和像的移动方向一样） 三．考点归纳： 1.凸透镜焦距的测量：用平行光（太阳光或远距离的手电筒）垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点，用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离，即是凸透镜的焦距。由此可知，凸透镜对光线具有会聚作用。 2.实验器材的摆放顺序：先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。 3.点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使它们在同一高度上。目的是使像成在光屏中央。 4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因： （1）烛焰在一倍焦距以内成虚像； （2）烛焰在一倍焦距处不成像； （3）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。 5.成像变化情况：要使光屏上的像变大，物体靠近凸透镜，同时光屏远离凸透镜；（物近像远像变大）； 6.成实像时，物体越靠近焦点处，像越大；成虚像时，物体越靠近焦点处，像也越大。（实像都是倒立的，虚像都是正立的） 7.蜡烛燃烧后会变短，光屏上烛焰的像位置会上升。 8.实验中选择蜡烛的缺点：蜡烛燃烧会变短，光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动，成像不稳定。改进：选发光二极管，优点：成像更稳定，容易对比大小。 9.发光二极管图案的选择：最好左右不对称，上下不对称。 10.实验后，在凸透镜前加凹透镜后，像和像距都变大，光屏需要远离凸透镜，相当于近视眼的原理。 11.实验后，在凸透镜前加凸透镜后，像和像距都变小，光屏需要靠近凸透镜，相当于远视眼的原理。 12.实验中在光屏上得到了清晰的像，如果用遮光布遮住透镜的一半，则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。 13.用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在凸透镜如图所示，移动光屏，光屏上出现清晰的像，若撤去光屏，则人眼在图示位置能观察到蜡烛的像。 14.完成实验后，给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，光屏应该远离透镜。 15.把蜡烛放在一倍焦点处，移动光屏，光屏上无像，但是会有大小不变的光斑。 16.把蜡烛放在一倍焦点以内，移动光屏，光屏上无像，但是会出现大小变化的光斑。 17.如图所示，若光屏上有像，像必定是倒立、缩小、实像。这时候把凸透镜固定，把光屏和蜡烛调换，则光屏上的像是倒立、放大、实像。（口诀：物近像远像变大，光屏上的像都是倒立的实像） 凸透镜成像的规律 课题凸透镜成像的规律课型新授课 教学目标 1.理解凸透镜的成像规律. 2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件. 教学重点对凸透镜成像规律的理解和认识 教学难点指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系 教学准备课件，导学案 教学方法先学后教，学案导学，合作达标 教学后记 教学环节教师活动学生活动备 注 一、创设情景，明确目标一、引入新课 ［师］通过上节课的学习，我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜，并且照相机能使景物在相片上成倒立的像，所成的像比物体小，投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上，供大家观看，这就说明所成的像比物体大，是倒立的；放大镜能把小小的物体放大，使我们看清楚它们，所成的像是正立、放大的.你们想进一步了解它们吗？想了解什么？ ［生甲］凸透镜在什么条件下成正立的像，什么情况下成倒立的像？ ［生乙］什么情况下成放大的像，什么情况成缩小的像? ［生丙］什么情况下用光屏能收到像，什么情况下在光屏上不成像？ ［生丁］什么条件下像与物在凸透镜两侧，什么条件下在同侧？［师］同学们提出这么多问题，说明同学们认真思考了，这样非常好，既然提出问题，我们就要解决它.现在，我们就根据上节学的知识大胆猜测，通过实验和探究活动来解决. 二、新课教学 ［探究］凸透镜成像的规律. ［生甲］照相时物体到凸透镜的距离比投影仪上胶片到凸透镜的距离大，看来像是放大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关. ［生乙］照相时底片到凸透镜的距离比投影仪的屏幕到凸透镜的距离小，看来像是放大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关. ［生丁］照相机中镜头的凸透镜比投影仪镜头小，看来像是放大还是缩小的与凸透镜的大小有关. ［生戊］照相机和投影仪的物体和像在凸透镜的两侧，放大镜的像与物体在同侧.这说明像成倒立和正立与像和物在同侧还是两侧有关系. ［生己］放大镜要看清物体，离物体的距离一般要比照相机、投影仪中凸透镜离物体的距离小，说明物体成正立、倒立的像与物体到凸透镜的距离有关. ［师］同学们猜想得很好.现在逐一讨论看看有没有哪个能排除掉. ［生甲］像是放大还是缩小与凸透镜的大小有关，可以排除.因为有的放大镜直径比照相机镜头直径小，也能成放大像，再有摄影师拿大焦距的镜头比投影的镜头大，成的像还是缩小的，所以可以排除掉. ［师］他说的很好.我们鼓掌表示鼓励.现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确. ［学生们讨论，制定实验方案，教师巡回指导］ ［师］现在我们桌子上有光具座（上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜，能来回移动，从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系）、蜡烛（做物体用）、光屏（白色的硬纸板作屏）、凸透镜（焦距在10~20 cm之间），先测出凸透镜的焦距. ［生甲］让凸透镜在阳光下来回移动，找着最小、最亮的点， 凸透镜成像规律总结 1．成像规律 二．记忆口诀 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小； 物远像近像变小；物近像远像变大。 （物和像的移动方向一样） 三．考点归纳： 1.凸透镜焦距的测量：用平行光（太阳光或远距离的手电筒）垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点，用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离，即是凸透镜的焦距。由此可知，凸透镜对光线具有会聚作用。 2.实验器材的摆放顺序：先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。 3.点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使它们在同一高度上。目的是使像成在光屏中央。 4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因： （1）烛焰在一倍焦距以内成虚像； （2）烛焰在一倍焦距处不成像； （3）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。 5.成像变化情况：要使光屏上的像变大，物体靠近凸透镜，同时光屏远离凸透镜；（物近像远像变大）； 6.成实像时，物体越靠近焦点处，像越大；成虚像时，物体越靠近焦点处，像也越大。（实像都是倒立的，虚像都是正立的） 7.蜡烛燃烧后会变短，光屏上烛焰的像位置会上升。 8.实验中选择蜡烛的缺点：蜡烛燃烧会变短，光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动，成像不稳定。改进：选发光二极管，优点：成像更稳定，容易对比大小。 9.发光二极管图案的选择：最好左右不对称，上下不对称。 10.实验后，在凸透镜前加凹透镜后，像和像距都变大，光屏需要远 离凸透镜，相当于近视眼的原理。 11.实验后，在凸透镜前加凸透镜后，像和像距都变小，光屏需要靠近凸透镜，相当于远视眼的原理。 12.实验中在光屏上得到了清晰的像，如果用遮光布遮住透镜的一半，则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。 13.用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在凸透镜如图所示，移动光屏，光屏上出现清晰的像，若撤去光屏，则人眼在图示位置能观察到蜡 烛的像。 14.完成实验后，给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在 光屏上成一个清晰的像，取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置 不变，为使光屏上再次得到清晰的像，光屏应该远离透镜。 15.把蜡烛放在一倍焦点处，移动光屏，光屏上无像，但是会有大小 不变的光斑。 16.把蜡烛放在一倍焦点以内，移动光屏，光屏上无像，但是会出现 大小变化的光斑。 探究凸透镜成像规律的实验题 1.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图所示： ⑴要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向调整(填“上”或“下”)； ⑵实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是cm； ⑶接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向移到某一位置(填“左”或“右”)，才能在屏上得 到倒立、、清晰的实像(填“放大”、“缩小”或“等大”)。 2.在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中： (1)． (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________上． (3)当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清 晰的倒立、________的实像．_______就是利用这一成像规律工作的(填光学仪器)． 3.在做凸透镜成像的实验中，所用透镜的焦距为10cm。某同学按下图所示放置好蜡烛和透镜后， 左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像，其原因是。该同学作适当调整（物距不变）后，移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰、完整的像。该像的性质是。 4.小明利用光具座、凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像规律”的实 验． (1)光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛（如图所 示），其中在B上应放置：． (2)实验中发现光屏上成像如上右图，你认为造成这种现象的原因是： ________________________________________________． (3)在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像。当烛焰向透镜靠近时，仍要在 光屏上得到清晰的像，则光屏应向________透镜的方向移动（填“靠近”或“远离”）。 (4)若在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像。要较快在光屏上形成一个放 大的像，你认为该怎么做？ ⑸接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，然后前后移 动光屏，他________ (填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像．像的亮度变______（填“暗”或“亮”） 5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中： ⑴操作前先要把烛焰、凸透镜、光屏放在同一直线上，并调整三者的中心大致在 ______________，烛焰的像才能呈在光屏的中央。 ⑵若该凸透镜的焦距为10cm，把烛焰由如图所示的位置向凸透镜靠近5cm，则需将光屏向________（选填“左”或“右”）移动当适当的位置，光屏上才能得到烛焰清晰的倒立、______ 的实像。（选填“放大”或“缩小”） ⑶若换一个焦距为8cm的凸透镜，烛焰和光屏的位置不动，则光屏上______得到烛焰清晰的 像。（先填“能”或“不能”） 6.小明在探究凸透镜成像规律，请你也一起来探究，并回答问题： (1)你知道如何测量实验所用的凸透镜的焦距吗?请说出你的办法： (2)小明拿起凸透镜，伸直手臂观察窗外远处的物体(如图)可以看到物体的像，请你分析小明看 到的是______(填“正”或“倒”)立的_____(填“实”或“虚”)像 初中物理知识：凸透镜成像规律八种记忆方法 一、作图成像法 光学作图，是掌握光学内容的有效途径之一。因此，凸透镜成像规律完全可以利用三条特殊光线中的两条，而找到像点，这种方法适用于基础较好的学生，也可以作为实验后，强化知识的一种补充，也可以为那些要参加各种物理竞赛的学生，作为知识的一种拓宽。方法是过物体上的一点，画出三条特殊光线中的任意两条，然后找到光线通过凸透镜后相交的点，或者光线的反向延长线的交点，就是物体上该点的像点。再根据物体与主光轴的垂直关系，画出像也与主光轴垂直，就可以画出虚实像。还可以借此介绍虚实像。 本文列举两种利用作图法探究成像规律，作图在下： 两条光线：(1)过光心的光线方向不变；(2)平行于主光轴光线通过焦点。 这种方法适合学习能力较好的学生，初二学生接受起来可能有些困难，可以在初三第一轮复习时，帮助学生记忆，减轻复习时的学生的记忆压力。 二、光路可逆法 光路可逆性是光学的一个重要知识点，学生对这个知识也是记忆犹新。具体方法是先根 据作图法作出一种成像规律的图后，提醒学生从光路可逆性来考虑问题，把作出来的图，从反面看一下，又是什么成像规律这样所有的成像规律，就可以从光路可逆性来记住规律。下图中就是利用光路可逆性，完成两个成像规律！ 这种方法理解层次较高，学生理解起来也很难，可以作为新课以后的辅助练习。 三、童话故事记忆法 一个天气晴朗、阳光明媚的冬天，唐僧师徒一行四人，为取真经，他们继续向西方徒步前行。他们来到一个山洞中休息吃饭。山洞前有一个大的冰山，冰山中间厚、边缘薄。孙悟空到外面弄了一些吃的回到山洞前，他看到冰山后面的山洞里，也有一只倒立、缩小的孙悟空，他以为是妖精，又来吃唐僧的肉了，连忙拿出金箍棒，准备降服妖精。这时，冰山后的孙悟空也拿出小金箍棒。孙悟空连忙向前冲去，准备与之决斗。这时，孙悟空发现，妖精好像怕自己似的，连忙向远处逃去，而且变得很大，但还是倒立的。孙悟空大声呼道：“妖精，哪里逃”忙连翻几个筋斗，但有冰山挡着，翻到冰山前时，山洞中的“妖精”没有了！ 这时，在山洞中刚睡着的猪八戒被孙悟空的叫声惊醒了，连忙从山洞中出来叫道：“猴哥，哪里有妖精”出来一看，看到冰山外有一个身材魁梧的孙悟空，哈哈大笑到：“猴哥，你又在变戏法哄人了，让我来教训你一下！”连忙拾起钯子，向孙悟空打去，没打到孙悟空，把冰山打碎了，孙悟空又变成了原来一样大小！同学们，你们知道他们师哥俩分别看到了什么吗同学们，谁能把刚才的故事重述一遍三、凸透镜成像的规律(20201018150404)
53凸透镜成像的规律 (2)
(完整版)探究“凸透镜成像规律”的实验专题.doc
物理《探究凸透镜成像规律》教案
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八年级物理上册 5.3 凸透镜成像的规律课后习题 (新版)新人教版
探究凸透镜成像的规律实验报告
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