河南省淮阳县西城中学八年级物理全册《4.5,科学探究,凸透镜成像》导学案(无答案)(新版)沪科版

第五节 科学探究凸透镜成像 学习目标 1.知道透镜的几个基本概念(主光轴、光心、焦点和焦距),理解凸透镜和凹透镜对光线的作用,理解并画出通过透镜的三条特殊光线;

2.学会判断凸透镜和凹透镜分别对光线的作用的方法 重点透镜对光线的作用。

难点透镜的三条特殊光线。

【要点梳理】 知识点一、凸透镜和凹透镜 1.定义 凸透镜中间厚边缘薄的透镜;

凹透镜中间薄边缘厚的透镜。

2.透镜的有关概念 焦点平行光线(太阳光)通过透镜后会聚的点,或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。(焦点一般有两个,并且一般关于透镜对称) 焦距焦点到光心的距离。

光心透镜的几何中心 主光轴通过两个球面球心的直线 3.对光线的作用 (1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。

(2)特殊光线①平行于主光轴的光线,通过凸透镜后会聚于焦点;
通过凹透镜后,反向延长线会聚于焦点。②通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴;
正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。

③通过光心的光线通过透镜后方向不变。

注意会聚作用不一定要使折射光线相交,凸透镜对光的会聚作用指的是光通过透镜后,其折射光线向主轴偏折,即在原光线的传播方向上合拢一些。凹透镜对光线的发散作用指的是光线通过凹透镜后,其折射光线远离主光轴偏折,即在原光线的传播方向上发散开一些。

【典型例题】 例1.光通过透镜的光路如图所示,其中正确的是( ) 解析凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,因此B项正确. 【答案】B 例2. 如图甲所示,请画出光线分别通过a、b透镜后的传播方向.如图乙所示,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当的透镜. (1)作凸透镜或凹透镜的光路图时,首先要仔细观察入射光线的特点,然后再根据透镜的光学特点来作图. (2)根据入射光线和折射光线的特点判断出光线是会聚的还是发散的,来确定透镜的类型. 解析(1)凸透镜中,从焦点发出的光线经凸透镜折射后与主光轴平行.凹透镜中,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴. (2)两条平行光线,经图示透镜折射后,变得发散,因此该透镜对光线有发散作用,为凹透镜.如图所示 知识点二、凸透镜的成像 1.物距和像距 (1)物距物体到凸透镜光心的距离,常用u表示。

(2)像距像到凸透镜光心的距离,常用v表示。

2.凸透镜成像规律 物距与焦距的大小关系 像的性质 像距与焦距的大小关系 物距与像距的大小关系 物与像的位置关系 应 用 正或倒 放或缩 实或虚 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f u>v 异侧 眼睛与照相机 u2f 倒立 等大 实像 v2f uv 异侧 测焦距f1/2V1/2u f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f u<v 异侧 投影仪与放映机 uf 不成像 获得平行光、测焦距 u<f 正立 放大 虚像 u<v 同侧 放大镜 ① ② ③ ④ ⑤ 注意 1.一倍焦距像虚实的分界线 (一倍焦距分虚实) 2.二倍焦距实像放大缩小的分界线 (二倍焦距分大小) 3.实像都是倒立的,虚像都是正立的。

4.在调节物距和像距时,物像在主光轴上同向移动。像与物变化关系 成实像时物近像远像变大,物远像近像变小;
像和物同方向移动。成虚像时物远像远像变大,物近像近像变小。(成虚像时,物距变大,像距变大,像变大;
成实像时,物距变大,像距变小,像变小。这里的远近是相对于透镜来说的。) 5.物体、透镜和光屏位置已经确定,在光屏上已经有一个清晰的像,如果保持透镜不动,像左右上下的移动方向和物体左右上下移动的方向相反;
如果保持物体不动,像左右上下移动的方向和透镜移动的方向相同。(注意这里的移动不是沿主光轴的前后移动,而是与主光轴垂直方向移动)。

口诀一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;

实像异侧像倒立,物近像远像变大;

虚像同侧像正立,物远像远像变大。

误区放大镜只能成放大的像。放大镜实际上就是一个凸透镜,只是利用了物体在焦点以内成放大的虚像这一原理。放大镜也可以成缩小的像。

【典型例题】 例3.一束平行光正对凸透镜照射时,在凸透镜另一侧距凸透镜中心10cm的地方出现一个小亮点,那么把点燃的蜡烛放在光具座上距凸透镜15cm的地方,在凸透镜另一侧移动光屏,在光屏上就可以得到 A.倒立、放大的虚像 B.正立、放大的虚像 C.倒立、缩小的实像 D.倒立、放大的实像 解析当一束平行光通过凸透镜后,在凸透镜另一侧距透镜中心10cm处出现一个小亮点,证明凸透镜的焦距f10cm,由题干可知物距u15cm,因为f<u<2f,所以像距v>2f,故像的性质是倒立、放大的实像,选项D正确 。

【答案】D 达标检测 1、凸透镜的镜片中央比边缘________,对光线有_________作用;
凹透镜的镜片中央比边缘_________,对光线有_________作用。

2、常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如右图,其正面呈圆弧形,这样就可看清体温计内极细的水银柱,以便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于___ ,使我们能看到水银柱 的___ _的 像。

3、 在研究凸透镜成像的实验中,当烛焰距凸透镜6厘米时,可以在光屏上成一个放大的像,移动蜡烛使它距透镜12厘米时,调整光屏,________(填“能”、“不能”)在光屏上得到清晰的像,若能得到像,那么成的是________、_______的________像。

4、将点燃的蜡烛沿凸透镜的主轴,从大于二倍焦距处逐渐向透镜移动时,在光屏上可先观察到_________、_________的实像,当蜡烛移到距凸透镜二倍焦距时可观察到_________、_________的实像,接着移动蜡烛可观察到_________、_________的实像,最后在光屏上观察不到像了,可在凸透镜的另一侧观察到________、________的虚像。

5、凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点是_ ___;
凸透镜成实像和虚像的分界点是____ ____。

6、某同学拿了一个焦距为15 cm的凸透镜,要想观察细小的物体,应将物体放在凸透镜下方距凸透镜______ 的范围内,要使此时的像放大一点,可以将凸透镜往 (填“上”或者“下”)移一点;
要想用它得到放大的实像,物体到凸透镜的距离应该在_____ ___ _范围内,此时像的位置在距离凸透镜_____ _ ___的范围内;
要想用它得到缩小的实像,物体到凸透镜的距离应该______ ___,此时像的位置在距离凸透镜_____ _____的范围内。

7、青少年如患有近视眼,应配戴由 制成的眼睛进行视力矫正;
中老年如患有远视眼,应配戴由 制成的眼镜进行矫正。“老花镜”的“度数”等于它的焦距(以m为单位)的倒数乘以100,某同学测得他奶奶所戴的老花镜的焦距为25cm,则此眼镜的度数为 度。

8、物体从很远处向凸透镜的2倍焦距靠近时,像将 (填“变大”、“变小”、“不变”),物体和像之间的距离将 (填“变大”、“变小”、“不变”)。

9、 一个物体通过凸透镜在另一侧光屏上成像,若将透镜下半部分用纸遮住,物体的像将 ( ) A、在屏上只被接到物体上半部分的像;
B、能得到物体不清晰的完整的像;

C、能得到物体完整的像,但亮度却减弱了;
D、能得到物体大部分的实像。

10、小华在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图4所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。则他所用凸透镜的焦距; A.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. 11.如图所示,经过凸透镜的a、b两条光线,经折射后,折射光线与主轴的交点位于( ) A.乙区和丙区 B.丙区和乙区 C.甲区和乙区 D.甲区和丙区 12.用照相机拍摄水池底部的物体,若照相机位置不变,比较池中有水与无水两种情况,则有水时( ) A.暗箱应略短些,所得的像也略小些 B.暗箱应略短些,所得的像也略大些 C.暗箱应略长些,所得的像也略大些 D.暗箱应略长些,所得的像也略小些 13.用一个凸透镜成像时,下面说法正确的是( ) A.实像总是正立的,虚像总是倒立的 B.实像和虚像都可能是放大或缩小的 C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大 D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大 二、选择题(31442,注意13、14题各有两个答案) 1、关于透镜对光的作用,下列说法中正确的是 ( ) A、凸透镜只对平行光束有会聚作用 B、凸透镜对发散光束有会聚作用 C、凹透镜对发散光束有会聚作用 D、凹透镜对会聚光束没有发散作用 2、下列关于凸透镜或凹透镜的光路图中不正确的是 ( ) 3、把凸透镜当作放大镜来观察物体时,必须把物体放在凸透镜的 ( ) A.焦点以内 B.2倍焦距处 C.焦点上 D.2倍焦距和焦点之间 4、将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20 cm的纸上接到一个很小的亮斑,当将一个物体放在距这个透镜50 cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到 ( ) A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像 5、有一物体在凸透镜5倍焦距以外的地方,沿着主光轴逐渐移到1.5倍焦距处,像的变化是 ( ) A、从小变大;

B、从大变小;

C、不变;

D、从小变大,又从大变小;

6、凸透镜前20厘米处的物体沿主光轴远离透镜时,所成的倒立、缩小的像将( ) A.由实变虚 B.由虚变实 C.由小变大 D.由大变小 7、在凸透镜的成像现象中,下列说法中错误的是 ( ) A,凡是实像必是倒立的;

B, 凡是虚像必是正立的;

C,凡是放大的像必是虚像;

D, 凡是缩小的像必是实像。

8、 一个物体通过凸透镜在另一侧光屏上成像,若将透镜下半部分用纸遮住,物体的像将 ( ) A、在屏上只被接到物体上半部分的像;
B、能得到物体不清晰的完整的像;

C、能得到物体完整的像,但亮度却减弱了;
D、能得到物体大部分的实像。

9、某凸透镜焦距在10厘米与15厘米之间,当物体距凸透镜的距离为25厘米时,所成的像一定是 ( ) A.放大的 B.缩小的 C.正立的 D.倒立的 10、某凸透镜的焦距可能在10厘米与15厘米之间,当物体距透镜12厘米时,所成的像一定是