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4.5 科學(xué)探究:凸透鏡成像— 教科版八年級物理上冊學(xué)案

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1、4.5科學(xué)探究:凸透鏡成像 一、知識梳理 (一)認(rèn)識透鏡 1.基本概念 (1)凸透鏡:中間______、邊緣______的透鏡; (2)凹透鏡:中間______、邊緣______的透鏡; (3)主光軸:通過透鏡兩個球面球心的直線; (4)光心(O):光心是主光軸上的一點,(透鏡的中心)通過該點的光線傳播方向不變; (5)焦點(F):①凸透鏡的焦點:平行于主軸的光線,通過凸透鏡后聚集在一點,該點稱為焦點(實焦點);②凹透鏡的焦點:凹透鏡對平行光發(fā)散后,其折射光線的反向延長線的聚集點(虛焦點); (6)焦距(f):______到光心的距離; 2.透鏡的作用 (1)凸透鏡對光線

2、有______作用; (2)凹透鏡對光線有______作用; 3.三條特殊光線 (1)凸透鏡的三條特殊光線:①通過光心的光線,傳播方向不變;②平行于主光軸的光線,經(jīng)凸透鏡折射后,其折射光線通過焦點;③通過焦點的光線,經(jīng)凸透鏡折射后,其折射光線平行于主光軸射出; (2)凹透鏡的三條特殊光線:①通過光心的光線,傳播方向不變;②平行于主光軸的光線,經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長線通過焦點;③射向?qū)?cè)焦點的光線,經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線平行于主光軸射出; (二)實驗探究:凸透鏡的成像規(guī)律 1.實驗器材:蠟燭、凸透鏡、光屏、__________、(刻度尺);

3、 2.操作要點:①進(jìn)行實驗時,因燃燒的蠟燭發(fā)光,所以為便于觀察,應(yīng)在_________的環(huán)境中進(jìn)行實驗;實驗時,應(yīng)使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在_____________________. ②先把蠟燭放在離凸透鏡較遠(yuǎn)的地方,然后逐漸向凸透鏡移動,移動的過程中,選取若干個位置,并調(diào)整_________位置,觀察成像的情況. ③物距和像距:_________到凸透鏡光心的距離叫做物距,用字母_________表示;_________到凸透鏡光心的距離叫做像距,用字母_________表示; 3.凸透鏡成像規(guī)律 物距u 像距v 倒立/正立 放大/縮小 虛像/實像 同側(cè)/異側(cè) 應(yīng)

4、用 u>2f f2f 倒立 放大 實像 異側(cè) 投影儀(幻燈機)、電影放映機 u=f 不成像 獲得平行光(汽車透鏡大燈) u

5、入射光線更發(fā)散了. 2.對凸透鏡成像規(guī)律的認(rèn)識: ①一倍焦距分虛實(u>f成倒立實像,u<f成正立虛像.); ②二倍焦距分大?。╱>2f成縮小像,u<2f成放大像.); ③無論成實像還是虛像,物體越靠近焦點,所成像越大,像距也越大. ④成實像時,u>v時,成倒立縮小實像;u<v時,成倒立放大實像; ⑤實像都是倒立的,虛像都是正立的; ⑥成實像時物像異側(cè),而成虛像時物像同側(cè); ⑦成實像時像與物上下左右均顛倒; ⑧向上移動物體,像下運動;向上移動凸透鏡,像向上運動; 3.若在實驗時,無論怎樣移動光屏,在光屏都得不到像,可能原因為:①蠟燭在焦點以內(nèi);②燭焰在焦點上;③燭焰、凸透鏡

6、、光屏的中心不等高、共線;④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距,成像在很遠(yuǎn)的地方,光具座的光屏無法移到該位置. 4.若實驗中凸透鏡上出現(xiàn)一只昆蟲,光屏上不會出現(xiàn)昆蟲的像,但像的亮度變暗. 三、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1.香水的主要成分是易燃酒精.如圖所示為四瓶香水,透明玻璃瓶蓋形狀各異,最容易在陽光下引發(fā)火災(zāi)的是( ) A B C D 2.如圖所示,對光有發(fā)散作用的透鏡是 A. B. C. D. 3.如圖所示光線經(jīng)過一個光學(xué)元件后傳播方向發(fā)生了改變,則虛線框內(nèi)的光學(xué)元件是( ) A.凹透鏡 B.凸透鏡 C.平面鏡 D.潛望鏡 4.如圖

7、所示,小宇同學(xué)正在用“自拍神器”攝影留念.與用手直接拿手機自拍相比,利用自拍桿可以( ) A.增大物距,減小像的大小,從而增大取景范圍 B.減小物距,減小像的大小,從而減小取景范圍 C.增大物距,增大像的大小,從而減小取景范圍 D.減小物距,增大像的大小,從而增大取景范圍 5.小明做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時,在光屏上得到燭焰清晰的縮小的像,然后他把燃燒的蠟燭和光屏互換位置,這時光屏上能看到( ) A.倒立、放大的像 B.倒立、縮小的像 C.正立、放大的像 D.正立、縮小的像 6.某凸透鏡焦距為15cm,若將一物體放在此凸透鏡前25cm處,則可在透鏡另一側(cè)得到一

8、個( ) A.倒立、放大的實像 B.倒立、縮小的實像 C.正立、放大的虛像 D.正立、縮小的實像 7.用手機看視頻、圖像太小,屏幕放大器(凸透鏡)來幫忙.小明通過透鏡可看到放大了的圖像,如圖所示.手機距離透鏡15cm,凸透鏡的焦距可能為( ) A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm 8.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,小明將燭焰放在凸透鏡前某一位置時,恰好在凸透鏡后20cm處的光屏上出現(xiàn)一個與該燭焰等大的像,下列說法正確的是( ) A.該凸透鏡的焦距是20cm B.此時的物距大于20cm C.當(dāng)物距是30cm時,光屏上呈現(xiàn)倒立縮小的像 D.

9、當(dāng)凸透鏡的一部分被遮住時,光屏上不能呈現(xiàn)完整的像 透鏡 手機 9.如圖是愛動腦筋的小明用手機和透鏡自制的簡易投影儀,它能將手機上的畫面放大投射到白墻上.下列說法正確的是( ) A.手機到透鏡的距離應(yīng)大于透鏡的兩倍焦距 B.墻上呈現(xiàn)的是手機畫面的正立、放大的虛像 C.制作簡易投影儀的透鏡,可以制作老花鏡鏡片 D.要使墻上的像變大,應(yīng)增大手機與透鏡間的距離 10.一凸透鏡的焦距為15cm,將點燃的蠟燭從離凸透鏡20cm處移到40cm處的過程中,像的大小和像距的變化情況是( ) A.像變大,像距變大 B.像變小,像距變小 C.像變大,像距變小 D.像變

10、小,像距變大 11.老奶奶用放大鏡看報紙時,為了看到更大的清晰的像,她常常這樣做( ) A.報紙與眼睛不動,放大鏡離報紙遠(yuǎn)一些 B.報紙與眼睛不動,放大鏡離報紙近一些 C.報紙與放大鏡不動,眼睛離報紙遠(yuǎn)一些 D.報紙與放大鏡不動,眼睛離報紙近一些 12.畢業(yè)了,小明與全班同學(xué)用膠片照相機照了合影后,接著照一張單身像.下列說法正確的是( ) A.小明應(yīng)遠(yuǎn)離鏡頭,同時膠片應(yīng)靠近鏡頭 B.小明應(yīng)靠近鏡頭,同時膠片應(yīng)遠(yuǎn)離鏡頭 C.小明在相機中的像是倒立、放大的實像 D.小明在相機中的像是正立、放大的虛像 13.蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖所示,此時光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像,則像

11、的特點是( ) A.倒立縮小 B.倒立等大 C.倒立放大 D.正立放大 14.大山同學(xué)做“探究凸透鏡成像”的實驗,當(dāng)他把燭焰移到距透鏡39cm的地方時,在光屏上觀察到倒立縮小的像,則該凸透鏡的焦距不可能的是( ) A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm 15.透過裝水的玻璃杯看到的手指是_______的像(選填“放大”、“等大”或“縮小”),這是因為裝有水的玻璃杯可看成_______. 16.從側(cè)面觀察圓型魚缸中的金魚,看起來比實際的金魚大,這是因為圓型魚缸相當(dāng)于一個__________鏡,看到的金魚的放大的________

12、_像. 乙 丙 甲 17.如圖甲所示是現(xiàn)代城市很多路口安裝的監(jiān)控攝像頭,它可以拍下違章行駛或發(fā)生交通事故時的現(xiàn)場照片.?dāng)z像頭的鏡頭相當(dāng)于一個_______透鏡,它的工作原理與_______(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)相似.如圖乙和丙是一輛汽車經(jīng)過路口時與一輛自行車相撞后被先后拍下的兩張照片,由圖可以看出汽車是逐漸_______(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)攝像頭. h 平面鏡 屏幕 投影片 凸透鏡 18.如圖是投影儀成像示意圖.其中凸透鏡的作用是成_______(填“等大”、“縮小”或“放大”)、_______(填“正立”、“倒立”)的實像,平面鏡的作用是____

13、___.如果圖中h=40cm,則凸透鏡焦距不可能小于_______cm. 19.平靜的湖面上能夠映出天空中飛翔的小鳥兒.人站在湖邊能看見水中的魚兒與鳥兒在一起嬉戲.看見水中的“魚”是光的_______現(xiàn)象,看見水中的“鳥”是光的_______現(xiàn)象;找到一個圓柱形的玻璃瓶,里面裝滿水,把一支鉛筆水平地放在玻璃瓶的一側(cè),透過玻璃瓶,可以看到那支鉛筆的形狀_______(填“不變”或“變化”);把鉛筆由靠近玻璃瓶的位置向遠(yuǎn)處慢慢的移動時,透過玻璃瓶會看到鉛筆尖會逐漸_______(填“變長”、或“變短”),到某一位置以后,鉛筆尖的方向_______. 20.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中:

14、 (1)為了確定凸透鏡的焦距,小明讓一束平行光經(jīng)過一透鏡,在光屏上得到一個最小、最亮的光斑,如圖所示,可確定出焦距f=____cm(選填“0”、“10”或“20”). (2)小明用此透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗.將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上.點燃蠟燭,調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在______________. (3)移動蠟燭距凸透鏡30cm處時,在光屏上呈現(xiàn)清晰倒立、縮小的_______(選填“實”或“虛”)像,生活中應(yīng)用該原理制作的光學(xué)儀器是_______. (4)當(dāng)移動蠟燭距凸透鏡15cm處時,光屏上會出現(xiàn)的是____(選填“放大”、“縮小”或“等大”)的實

15、像;如果他將蠟燭再靠近凸透鏡一些,這時光屏應(yīng)向____(選填“左”或“右”)移動,以獲得清晰的實像. 21.請畫出圖乙中入射光線對應(yīng)的折射光線. 22.在圖中完成光路圖. 23.如圖所示,可以利用不同的光學(xué)元件來改變?nèi)肷涔饩€的傳播方向,請在圖中分別畫出三種合適的光學(xué)元件.(只要求畫出光學(xué)元件大致位置的示意圖,但須與光學(xué)規(guī)律相符) 四、能力提升 24.在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗”中,小紅調(diào)節(jié)蠟燭,凸透鏡和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如圖所示.下列說法正確的是( ) A.教學(xué)中使用的投影儀就是利用了圖中的成像規(guī)律

16、 B.換上焦距小一些的凸透鏡,只將蠟燭向右適當(dāng)移動就能在光屏上接收到清晰的像 C.如果使蠟燭向左移動,光屏需要向右移動才能接收到清晰的像 D.如果把蠟燭與光屏對調(diào),光屏上將不會出現(xiàn)清晰的像 25.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示,此時燭焰在光屏上成一個清晰的像,由此判斷下列說法正確的是( ) A.光屏上的像是倒立、放大的實像 B.光屏上的像是正立、縮小的實像,照相機是根據(jù)該原理制成的 C.若蠟燭和光屏位置不變,將凸透鏡向左移動適當(dāng)距離,仍可在光屏上得到清晰的像 D.若換用材料與口徑相同但更厚一些的凸透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移

17、動光屏,光屏必須遠(yuǎn)離凸透鏡 26.(多選)在做“凸透鏡成像”的實驗中,當(dāng)蠟燭.凸透鏡和光屏的位置如圖時,在光屏的中央承接到了蠟燭的像.則下列說法正確的是( ) A.光屏上的像與照相機成的像性質(zhì)相同 B.若只升高凸透鏡,光屏上的像會向上移動 C.若只將蠟燭向左移動,光屏上還會承接到像 D.若只將凸透鏡向左移動,光屏上還會承接到像 27.如圖所示,用焦距為5cm的凸透鏡進(jìn)行了如下實驗操作:將蠟燭放在A處時,位于P處(圖中未畫出)的光屏上得到了清晰的縮小像;保持透鏡位置不變,向右移動蠟燭至B處,再將光屏從P處移至另一位置得到清晰的放大像,則兩次所成的像都是______立的,P位于A的______側(cè),上述過程中光屏是向______側(cè)移動的,用刻度表示透鏡在光具座上的位置:______. 參考答案 1.B2.B3.B4.A5.A6.A7.A8.C9.C10.B 11.A12.B13.C14.D 15.放大、凸; 16.凸、虛; 17.凸、照相機、遠(yuǎn)離; 18.放大、倒立、改變光的傳播方向、20; 19.折射、反射、變化、變長、改變; 20.(1)10.0;(2)同一高度;(3)實、照相機;(4)放大、右; 21.略; 22.略; 23.略; 24.B; 25.C; 26.ABD; 27.倒、右、右、55cm~60cm; 9 / 9

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