第3節(jié)-凸透鏡成像的規(guī)律導(dǎo)學(xué)案

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律一、課前預(yù)習(xí)通（一）知識清單梳理知識點知識解讀凸透鏡成像規(guī)律實驗中將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，并調(diào)整三者的高度，使三者的中心在同一高度。燭焰到凸透鏡的距離叫物距（u），光屏上的像到凸透鏡的距離叫相距（v）。凸透鏡成像的特點是：U和f的關(guān)系成像性質(zhì)V和f的關(guān)系應(yīng)用正立或倒立放大、縮小、等大實像或虛像U﹥2f倒立縮小實像2f﹥v﹥f照相機U=2f倒立等大實像v=2f2f﹥U﹥f倒立放大實像v﹥2f投影儀U=f不成像U﹤f正立放大虛像u﹥v放大鏡（二）基礎(chǔ)知識達標(biāo)凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用自學(xué)教材P97頁“凸透鏡成像規(guī)律”，回答下列問題：1.在探究凸透鏡成像規(guī)律的時候，應(yīng)先將凸透鏡、點燃的蠟燭、光屏的中心調(diào)整到_______，這樣才能使?fàn)T焰的像成在_____。實驗中，我們所說像的倒立或正立，是相對于______來說的。2.將點燃的蠟燭放在凸透鏡的二倍焦距以外，在光屏上可先觀察到_________、_________的實像，像成在，根據(jù)凸透鏡這種成像特點，做成了。3.將點燃的蠟燭放在凸透鏡的二倍焦距處，在光屏上可觀察到_________、_________的實像，像成在。4.將點燃的蠟燭放在凸透鏡的一倍焦距和兩倍焦距之間，在光屏上可觀察到_________、_________的實像，像成在，根據(jù)凸透鏡這種成像特點，做成了。5.將點燃的蠟燭放在凸透鏡的焦點上時能否在光屏上看到燭焰的像？在燭焰的同側(cè)能否看到燭焰的像？6.將點燃的蠟燭放在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，在光屏上看到像（選填“能”或“不能”），從燭焰的另一側(cè)卻能看到的的像，根據(jù)凸透鏡這種成像特點，做成了。二、課堂探究通（一）重難點探究探究凸透鏡成像規(guī)律如圖所示，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，并調(diào)整三者的高度，使三者的中心在同一高度。分別將點燃的蠟燭放在距凸透鏡二倍焦距以外、二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之間、一倍焦距以內(nèi)，適當(dāng)?shù)囊苿庸馄恋奈恢茫^察光屏上的像有什么特點。若光屏上沒有像，可以嘗試在燭焰相反的方向觀察所成的像有什么特點。根據(jù)凸透鏡成像的特點，聯(lián)想一下在生活中的應(yīng)用。實驗結(jié)論：將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)至同一高度，是為了在光憑上得到更清晰、完整的像。具體的成像特點如表格所示：U和f的關(guān)系成像性質(zhì)V和f的關(guān)系應(yīng)用正立或倒立放大、縮小、等大實像或虛像U﹥2f倒立縮小實像2f﹥v﹥f照相機U=2f倒立等大實像v=2f2f﹥U﹥f倒立放大實像v﹥2f投影儀U=f不成像U﹤f正立放大虛像u﹥v放大鏡從成像性質(zhì)來看，一倍焦距是實像和虛像的分界線，即一焦分虛實；二倍焦距是成像大小的分界線，即兩焦分大小；成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變??；無論成實像還是成虛像，燭焰總是越靠近焦點成像越大；當(dāng)燭焰放在一倍焦距上時，射向凸透鏡的光線將被平行射出，此時光線不會相交，不成像。凸透鏡成像規(guī)律1.成像規(guī)律及應(yīng)用U和f的關(guān)系成像性質(zhì)V和f的關(guān)系應(yīng)用正立或倒立放大、縮小、等大實像或虛像U﹥2f倒立縮小實像2f﹥v﹥f照相機U=2f倒立等大實像v=2f2f﹥U﹥f倒立放大實像v﹥2f投影儀U=f不成像U﹤f正立放大虛像u﹥v放大鏡2.記憶規(guī)律：一焦分虛實；兩焦分大??；物近像遠像變大，物遠像近像變??；無論成實像還是成虛像，燭焰總是越靠近焦點成像越大。例小亮同學(xué)在研究凸透鏡成象規(guī)律時作了如下的記錄：當(dāng)物距為30cm時，在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的像；當(dāng)物距為20cm時，在光屏上出現(xiàn)倒立、放大的像；當(dāng)物距為8cm時，在光屏上始終得不到像.由此可判斷凸透鏡的焦距可能是（）A．6cmB．12cmC．16cmD．解析：本題考查凸透鏡規(guī)律。根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)成倒立、縮小實像的時候，物距u=30cm>2f，得f<15cm；當(dāng)成倒立、放大實像的時候，f<u<2f，即10cm<f<20cm，當(dāng)成虛像的時候，u<f，則f>8cm，綜合以上數(shù)據(jù)，凸透鏡的焦距的大小規(guī)律是：10cm<f<15cm，故選B。答案：B點撥：熟記凸透鏡成像規(guī)律是關(guān)鍵。要會根據(jù)U和f的關(guān)系聯(lián)系成像特點，也要根據(jù)V和f的關(guān)系聯(lián)系成像特點。還要注意一種特殊情況，即u=v時成倒立等大的實像。變式訓(xùn)練：1.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于圖所示的位置時，恰能在光屏上得到一個清晰的像。利用這一成像原理可以制成（）A．幻燈機B．照相機C．放大鏡D．潛望鏡2.某物體放在凸透鏡前15cm處時，在另一側(cè)的光屏上得到了物體倒立、縮小的實像，則該凸透鏡的焦距可能是（）A.20cmB.15cmC.10cmD.5cm3.小青將點燃的蠟燭分別放在如圖所示的a、b、c點探究凸透鏡成像規(guī)律，蠟燭在_____點時，凸透鏡右側(cè)光屏上成的像最大，像是______（選填“正立”或“倒立”）的。（二）當(dāng)堂達標(biāo)訓(xùn)練1.測繪人員繪制地圖時，需從高空向地面照相，若使用的相機鏡頭焦距為50mm，則膠片到鏡頭的距離（）A．大于100mmB．等于C．小于50mmD．介于502.小王同學(xué)用光具座做凸透鏡成像實驗時，，為了使蠟燭的像能成在光屏中央，以下操作可達到目的的是（）A.將凸透鏡往上移B.將光屏往下移C.將蠟燭往上移D.將蠟燭往下移3.物體沿主光軸遠離凸透鏡，從距凸透鏡一倍焦距移到三倍焦距的過程中，它成像的大小將，像距的的大小將。（填“增大”、“減小”或“不變”）4.如圖所示是物體A通過凸透鏡（透鏡未標(biāo)出）成像的示意圖，只有將凸透鏡放在點時，才能產(chǎn)生圖中所成的像。5.我州凱里市及部分縣城開通的無人售票公交車上，為了保證人們從公交車后門上下車的安全。安裝了“車載電視監(jiān)控器”，如圖所示，是該裝置的光學(xué)系統(tǒng)，圖中的攝像頭的工作原理相當(dāng)于透鏡成像（填“虛”“實”）。6.如圖所示是某實驗小組合作探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置（足夠長）．實驗時應(yīng)先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一直線上，并且大致在____________；當(dāng)燭焰離凸透鏡20cm時，在另一側(cè)光屏上得到一個清晰、倒立、縮小的燭焰的像，隨著蠟燭的燃燒，可觀察到光屏上的像向____________（上／下）移動；移動蠟燭，使?fàn)T焰離凸透鏡10cm，再移動光屏，____________（能／不能）在光屏上得到一個清晰的燭焰的像。三、課后能力通能力拓展提升（一）綜合提升1.如圖所示，把人參泡在酒中，通過酒瓶看見的是人參的放大虛像，這時的瓶和酒相當(dāng)于一個（）A．凸透鏡 B．凹透鏡C．凸面鏡 D．凹面鏡2.如圖所示是利用航空攝影拍攝到的銅仁市碧江區(qū)一角，如果拍攝時所用照像機的鏡頭焦距是50mm,則膠片到鏡頭的距離應(yīng)（）A．大于100mm B．大于50mm小于100mmC．小于50mm D．等于50mm3.實驗表明：凸透鏡到物體的距離大于2倍焦距時，成倒立、縮小的實像。利用這個原理可以制成（）A放大鏡 B.幻燈機 C.照相機 D.投影儀4.某小區(qū)樓道設(shè)有多功能電子門鈴，此裝置可以通過其內(nèi)置攝像鏡頭來識別來訪者，該攝像鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，經(jīng)攝像鏡頭所成的是（選填“正立”或“倒立”）、（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像；若鏡頭的焦距為l0cm，為了能成清晰的像，人到鏡頭的距離應(yīng)大于cm.。5.如圖所示，投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個焦距為10cm的凸透鏡，當(dāng)物體到鏡頭的距離在時，在屏幕上就可以看到倒立、放大的像；投影儀上有一塊平面鏡，它的作用是，使像能夠投射到屏幕上。6.一束平行光射向凸透鏡的光路圖如圖所示，若把蠟燭放在距該透鏡30cm處時，將得到一個倒立、（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像。利用這一成像原理可以制成的光學(xué)儀器是（答出一個即可）。7.凸透鏡是許多光學(xué)儀器的重要元件，可以呈現(xiàn)不同的像，應(yīng)用凸透鏡，在照相機中成（填“實”或“虛”）像，在投影儀中成（填“正立”或“倒立”）的像，而直接用凸透鏡做放大鏡時成正立的（填“放大”或“縮小”）的像。8.小明和小華一起探究“凸透鏡成像的規(guī)律”，他們分別用f1＝l5cm和f2＝10cm的凸透鏡做實驗，下表是他們記錄的部分數(shù)據(jù)：由這部分數(shù)據(jù)可初步發(fā)現(xiàn)(1)若以“透鏡的焦距為單位”進行比較，在成倒立、縮小的像時：物距(u)與焦距(f)的關(guān)系是___________；像距（v）與焦距（f）的關(guān)系是____________。(2)成倒立、縮小實像時：物距減小，像距_______；若物距相同，焦距大，像距______。（二）橫向拓展1.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰放大的像。要使?fàn)T焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰縮小的像，調(diào)節(jié)的方法是（）A.透鏡不動，蠟燭遠離透鏡移動，光屏靠近透鏡移動B.透鏡不動，蠟燭遠離透鏡移動，光屏遠離透鏡移動C.透鏡不動，蠟燭靠近透鏡移動，光屏遠離透鏡移動D.透鏡不動，蠟燭靠近透鏡移動，光屏靠近透鏡移動2.探究凸透鏡成像規(guī)律時，小明在凸透鏡前放一燃著的蠟燭，移動光屏并在光屏上找到清晰的像.然后將蠟燭遠離透鏡，調(diào)節(jié)光屏再次找到一個清晰的像，比較兩像（）A.像相距增大，像增大B.像距減小，像增大C.像距減小，像減小D.像距增大，像減?。ㄈ┛v向提升1.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭距凸透鏡36cm時，在凸透鏡另一側(cè)18cm處的光屏上得到清晰縮小的像，當(dāng)蠟燭距凸透鏡18cm時，它的像一定是（）A．像距為36cm，且成縮小的實像B．像距為36cm，且成放大的實像C．像距為18cm，且成縮小的實像D．像距為18cm，且成放大的虛像2.如圖所示是小偉通過實驗得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖像，由圖可知凸透鏡的焦距是cm；當(dāng)物距為30cm時的成像特點可應(yīng)用于(填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)。挑戰(zhàn)自我潛能1.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，把蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上可接受到倒立、放大的像，若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置對調(diào)一下，則在光屏上（）A．無法成像

B．呈現(xiàn)正立、放大的像

C．呈現(xiàn)倒立、放大的像

D．呈現(xiàn)倒立、縮小的像2.如圖所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，A’為蠟燭在光屏上所成的像，根據(jù)凸透鏡成像原理確定凸透鏡的位置，并將凸透鏡畫出來．3.小芳利用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律。實驗中：（1）她先讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成一個

的光斑，