八年級物理上冊3.6探究凸透鏡成像規(guī)律滬省公開課一等獎新名師課獲獎課件

第三章光和眼睛3.6探究凸透鏡成像規(guī)律1/41探究凸透鏡成像規(guī)律內容試驗器材凸透鏡、蠟燭、光屏、打火機、光具座試驗步驟(1)如右圖所表示，把凸透鏡放在光具座標尺中央，從透鏡位置開始在左右兩邊標尺上用粉筆標出等于一倍焦距和二倍焦距位置.試驗中燭焰、凸透鏡、光屏三者中心一定要在同一高度.2/41內容試驗步驟（2）把凸透鏡、蠟燭、光屏放在光具座上，點燃蠟燭，調整它們高度，使燭焰、凸透鏡、光屏中心大致在同一高度.（3）移動蠟燭到某處，然后調整光屏位置，在光屏上分別找到縮小或放大清楚燭焰像.記下各種成像情況時物距u，將探究情況統(tǒng)計在表格中.3/41內容試驗步驟（4）將蠟燭向凸透鏡靠近，使蠟燭到凸透鏡距離等于一倍焦距，觀察光屏上是否有像，并做統(tǒng)計.（5）繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，使蠟燭與凸透鏡距離小于一倍焦距，觀察光屏上是否有像，若在光屏上觀察不到蠟燭像，則移去光屏，直接用眼睛在蠟燭異側透過凸透鏡觀察燭焰，找出像位置，將數據統(tǒng)計在表格中4/41內容試驗數據5/41內容試驗結論巧記樂背一倍焦距分虛實，二倍焦距分大??；物在焦點外，物近像遠像變大，物在焦點內，物遠像遠像變大.6/41內容知識解讀（1）凸透鏡成實像時，物像異側，物像移動方向一致，物距減小，像距增大，像變大；凸透鏡成虛像時，物像同側，物距減小，像距減小，像變小.（2）u=f時，不成像；u=2f時，成等大實像.（3）凸透鏡成實像時，物像上下、左右都相反7/41例1小張同學探究“凸透鏡成像規(guī)律”試驗裝置如圖3-6-1所表示，其中焦距為15cm凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處，光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側.圖3-6-1（1）小張將蠟燭移至光具座上10cm刻線處，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清楚像，則該像是____（填“放大”“等大”或“縮小”）實像.縮小8/41（2）小張將蠟燭移至光具座上30cm刻線處，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清楚像，則該像是____（填“倒立”或“正立”）實像.（3）小張再將蠟燭移至光具座上40cm處，他從透鏡右側經過透鏡能夠看到燭焰____（填“倒立”或“正立”）像.（4）以上（1）、（2）步驟中，小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm處移動時，若要讓燭焰在光屏上能再次成清楚像，光屏應____（填“遠離”或“靠近”）透鏡，此時所成像大小將____（填“變大”“變小”或“不倒立正立遠離變大9/41變”）.（5）若燭焰已在光屏上成清楚像，此時用遮光布遮住凸透鏡下半部分，則所成燭焰像為____（填“完整”或“不完整”）像.試驗過程中蠟燭燃燒時會逐步變短，則光屏上燭焰像也將逐步向____移動.完整上10/41解析：由題意知f=15cm，所以2f=30cm.（1）當蠟燭在光具座上10cm刻線處時，物距等于40cm，大于2倍焦距，成倒立、縮小實像.（2）當蠟燭在光具座上30cm刻線處時，物距等于20cm，處于1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、放大實像.（3）當蠟燭在光具座上40cm刻線處時，物距等于10cm，小于1倍焦距，成放大、正立虛像.（4）將蠟燭從光具座上10cm向30cm處移動時，物距減小但一直大于焦距，則像距變大，應將光屏向右移動才能再次在光屏上成清楚像，且像變大.（5）凸透鏡成實像時，燭焰發(fā)出全部透過凸透鏡光會聚到光屏上成像.當將凸透鏡11/41下半部分遮住后，燭焰發(fā)出光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光經過上半部分凸透鏡而會聚成像，所以像與原來相同，依然完整；因為凸透鏡二分之一被遮住，所以折射出光線與原來相比降低了二分之一，故亮度會減弱，像變暗了.蠟燭燃燒時會逐步變短，依據凸透鏡成實像時像與物上下、左右相反可知，像將逐步向光屏上方移動.12/41凸透鏡應用——放大鏡內容實質放大鏡實質是一個凸透鏡特點焦距較短凸透鏡工作原理物距小于焦距時,能夠成正立、放大虛像放大鏡成正立、放大虛像.13/41內容成像特點（1）物體經過放大鏡成正立、放大虛像；（2）物體經過放大鏡所成像和物體在凸透鏡同側；（3）當物體位于放大鏡焦點以內時，放大鏡離物體越近所成像越小，放大鏡離物體越遠，所成像越大14/41內容知識解讀（1）放大鏡常選取焦距比較短凸透鏡；（2）使用它觀察物體時，物體到放大鏡距離小于放大鏡一倍焦距，在這個前提下，物體到透鏡距離越遠，所成像越大；（3）兩個凸透鏡大小相同時，厚度越大，焦距越小，放大倍數越大；（4）假如放大鏡與物體距離大到一定程度，所成像便會消失15/41例2昆蟲觀察盒盒蓋是一個凸透鏡（如圖3-6-2所表示），盒蓋到盒底距離為10cm，是利用凸透鏡能成正立、放大________（填“實”或“虛”）像原理制成，能夠方便地觀察小昆蟲.在一次試驗中，小明不小心把盒蓋上凸透鏡打壞了，為了修好觀察盒，老師給他提供了焦距分別為4cm、8cm、10cm和12cm凸透鏡各一個，他應該選擇焦距為________cm凸透鏡.圖3-6-216/41解析：凸透鏡做放大鏡使用時，u＜f時，成正立、放大虛像，盒蓋處安裝凸透鏡，盒底處有昆蟲，要使凸透鏡作放大鏡使用，物距要小于焦距，此時物距是10cm，所以應該選擇焦距為12cm凸透鏡.答案：虛1217/41依據凸透鏡作放大鏡使用時，物距和焦距關系進行判斷：當u＜f時，成正立、放大虛像；當u=10cm，要成正立、放大虛像時，透鏡焦距應大于10cm.18/41不清楚凸透鏡成像本質原因例3把一支點燃蠟燭立于凸透鏡一側，在另一側光屏上能夠得到蠟燭清楚像.假如用不透光紙遮住凸透鏡上半部，則()A.光屏上仍能成像，像與原來一樣B.光屏上仍成原來像，只是比原來暗C.要經過移動光屏，才能得到清楚像D.光屏上不能成像19/41解析：凸透鏡成實像是因為蠟燭發(fā)出光線經過凸透鏡后會聚到像點，若遮住凸透鏡一部分，則凸透鏡其它部分依然能夠會聚光線，所以仍能成完整像，只是照射到像上光線數量降低，像比原來暗，故選B.答案：B錯解：A或C或D注意：盡管將凸透鏡遮住一部分，但沒有遮住部分依然是個凸透鏡，仍能使光線折射后會聚成像，只是進光面積降低了，會聚光線數量降低，使像亮度降低了，但每一個物點仍能對應成像，所以像依然是完整.20/41題型一探究凸透鏡成像規(guī)律例4某小組利用如圖3-6-3所表示裝置探究“凸透鏡成像規(guī)律”.圖3-6-321/41（1）他們首先進行以下操作：將試驗器材按蠟燭、凸透鏡和光屏次序放置在光具座上，調整它們高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者________大致在同一高度.（2）將蠟燭移到距凸透鏡很遠處，慢慢移動光屏，發(fā)覺光屏上得到一個最小、最亮光斑，此時凸透鏡到光屏距離為10cm，則凸透鏡焦距為________cm；再移動凸透鏡和光屏到如圖3-6-3所表示位置時，在光屏上得到了一個清楚倒立、________（填“放大”或“縮小”）實像.中心10縮小22/41（3）將蠟燭移到距凸透鏡5cm處，不論怎樣調整光屏，光屏上一直接收不到清楚像，這時應從________（填“左”或“右”）側透過凸透鏡直接觀察.（4）快下課時，蠟燭伴隨燃燒而變短，光屏上像將向________（填“上”或“下”）移動.右上23/41解析：（1）將試驗器材按蠟燭、凸透鏡和光屏次序放置在光具座上，調整它們高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度.（2）將蠟燭移到距凸透鏡很遠處，進入凸透鏡光靠近平行光，經凸透鏡折射后形成一個最小、最亮光斑，這個點就是凸透鏡焦點，焦點到凸透鏡距離是凸透鏡焦距，所以凸透鏡焦距是10cm；依據題圖可知，物距大于二倍焦距，成倒立、縮小實像.（3）當物距u=5cm＜f時，物體經過凸透鏡成放大虛像，而且虛像和物體在同一側，所以應從右側透過凸透鏡直接觀察.（4）蠟燭伴隨燃燒而變短，依據凸透鏡所成實像都倒立，像將向上移動.24/41題型二判斷凸透鏡焦距例5（湖南婁底中考）某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”試驗中，統(tǒng)計并繪制了像到凸透鏡距離v跟物體到凸透鏡距離u之間關系圖像，如圖3-6-4所表示.以下判斷正確是()A.該凸透鏡焦距是4cmB.當u=3.5cm時，在光屏上能得到一個縮小像C.當u=5cm時，成放大像，投影儀就是依據這一原理制成D.把物體從距凸透鏡3cm處移動到8cm處過程中，像逐步變小圖3-6-425/41解析：由題圖知，當u=4cm時，v=4cm，依據凸透鏡成像規(guī)律，物距等于2倍焦距時，成倒立、等大實像，此時像距與物距相等，所以2f=4cm，則f=2cm，故A錯誤；f=2cm，2f=4cm，當u=3.5cm時，f＜u＜2f,所以成倒立、放大實像，故B錯誤；當u=5cm時，u＞2f，所以此時成倒立、縮小實像，攝影機是利用這一原理制成，故C錯誤；把物體從距凸透鏡3cm處移到8cm處過程中，物距逐步增大且一直大于焦距，所以成像逐步變小，故D正確.答案：D26/41題型三利用凸透鏡成像規(guī)律作圖例6如圖3-6-5所表示，O1O2為透鏡主光軸，S′為點光源S經透鏡成像.試確定用是什么透鏡，并用作圖法求出透鏡和焦點位置.圖3-6-527/41解析：像S′在物后面，且都在主光軸上方，故是凸透鏡不是凹透鏡；連接物像S、S′并延長，與主光軸交于O點，則O點為凸透鏡光心，過O點垂直主光軸作出凸透鏡；從S點平行于主光軸作一條入射光線，與凸透鏡相交于A點，連接S′A并延長，與主光軸交于F點，F點即為焦點.答案：如圖3-6-6所表示圖3-6-628/41例7如圖3-6-7所表示人在判定文物時，慣用放大鏡觀察文物細微部分，這時他看到像是___________________.假如在文物上有兩條裂紋，其夾角是5度，要想使看到像更大些，應該將放大鏡離裂紋______.放大鏡放大倍數是6倍，則他看到角是______度.圖3-6-75正立、放大虛像遠些29/41解析：因放大鏡成像時物距小于焦距，所成像是正立、放大虛像，而成像時物距越大，像距越大，像越大，所以要想像變大，就要增大物距.不論放大鏡放大倍數是多大，都只能放大物體本身，不能改變物體之間角度.30/41解讀中考：本節(jié)知識重點是了解凸透鏡在各種條件下所成像性質及改變情況、試驗探究過程，用探究結論處理實際問題.出題形式主要有選擇題、填空題和試驗探究題.31/41考點一凸透鏡成像應用教材第72頁“作業(yè)第3題”取一個盛水圓柱形玻璃杯，將手緊靠在杯后面，透過水杯看到手“變大”了.請實際試一試，并解釋這個現象.32/41例8(吉林中考)如圖3-6-8所表示是裝有水圓柱形玻璃杯，將鉛筆靠近玻璃杯后面，透過玻璃杯能夠看到筆尖指向左側，此時成像為正立、_______虛像.假如將鉛筆由靠近玻璃杯位置向遠處慢慢移動，你會看到筆尖指向_____側.圖3-6-8放大右33/41解析：題圖是裝有水圓柱形玻璃杯，其結構相當于一個凸透鏡，即中間厚，邊緣薄，所以將鉛筆靠近玻璃杯后面，相當于將鉛筆放在凸透鏡1倍焦距以內，故能看到鉛筆成一個正立、放大虛像；假如將鉛筆由靠近玻璃杯位置向遠處慢慢移動，當鉛筆大于該“凸透鏡”1倍焦距后，即成倒立像（處于1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、放大實像；處于2倍焦距以外，成倒立、縮小實像），故你會看到筆尖指向會改變，即指向右側.34/41考點二探究凸透鏡成像規(guī)律.教材第72頁“作業(yè)第1題”如圖3-61所表示是用蠟燭、凸透鏡和光屏研究凸透鏡成像規(guī)律試驗裝置，若將蠟燭放于圖中位置，要在光屏上成清楚像，需要進行調整是.若要使像變大，應將蠟燭向移.圖3-6135/41例9(湖南益陽中考)如圖3-6-9所表示，在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”試驗中，燭焰在圖示位置時能在光屏上成清楚像，所成像是倒立、______（填“放大”“等大”“縮小”）實像.現將蠟燭沿主光軸向遠離凸透鏡方向移動，要使燭焰仍能在光屏上成清楚像，則光屏應沿主光軸向______（填“遠離”或“靠近”）凸透鏡方向移動.圖3-6-9靠近放大36/41解析：由題圖知，物距小于像距，此時在光屏上成倒立、放大實像，當將蠟燭沿主光軸向遠離凸透鏡方向移動時，物距變大，像距變小，光屏上得到像變小，所以要使燭焰仍能在光屏上成清楚像，則光屏應沿主光軸向靠近凸透鏡方向移動.37/4138/41例