人教版八年级上册凸透镜成像规律教案.doc

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坤凡教 育 学 科 教 师 讲 义
讲义编号： ______________ 副校长/组长签字： 签字日期：
学 员 编 号 ： 年 级 ： 课 时 数 ：
学 员 姓 名 ： 辅 导 科 目 ：物理 学 科 教 师 ：陈晓梅
课 题
凸透镜成像规律
授课日期及时段
2014.12.11 14：00——14:30
教 学 目 的
理解凸透镜成像的规律，并学会应用
重 难 点
对凸透镜成像规律的理解和运用
【考纲说明】

考点
题型
分值
透镜及其在生活中的应用
选择
2——4分
透镜的应用和焦点、焦距
填空
1——3分
透镜的分类、过透镜的六条特殊光线
作图
5——8分
凸透镜成像规律
实验探究
5——10分

【前文回顾】
一、透镜
1、几个名词
薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。
主光轴：通过两个球面球心的直线。
光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。
焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
区别：凸透镜：中间厚，两边薄；凹透镜：中间薄，两边厚

2、典型光路

F
F
F
F

3、填表：
名称
又名
眼镜
实物形状
光学符号
性质
凸透镜
会聚透镜
老化镜

对光线有会聚作用
凹透镜
发散透镜
近视镜

对光线有发散作用
二、生活中的透镜

照相机
投影仪
放大镜
原理
凸透镜成像
u＞2f
f＜u＜2f
u＜f
像的性质
倒立、缩小的实像
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
光路图

透镜不动时的调整
像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长
像偏大：物体远离相机，暗箱缩短
像偏小：物体靠近镜头，投影仪远离屏幕
像偏大：物体远离镜头，投影仪靠近屏幕
像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置
像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置
物体不动时的调整
像偏小：相机靠近物体，暗箱拉长
像偏大：相机远离物体，暗箱缩短
像偏小：镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕
像偏大：镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕
像偏小：透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置
像偏大：透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置
其他内容
镜头相当于一个凸透镜。
像越小，像中包含的内容越多。
镜头相当于一个凸透镜。
投影片要上下左右颠倒放置。
平面镜的作用：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。

实像和虚像（见下图）：照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。

凸透镜成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。

【知识梳理与例题】

通过实验探究，凸透镜成像的规律总结如下表：
物距
像距
像的特点（正倒、大小、虚实）
像与物的位置关系
应用
u > 2f
f < v < 2f
倒立、缩小、实
两侧
照相机
u = 2f
v=2f
倒立、等大、实
两侧
测焦距
f < u < 2f
v> 2f
倒立、放大、实
两侧
投影仪
u = f
不成像

获得平行光束
u < f
v<0
正立、放大、虚
同侧
放大镜

由上表可知：
（1）凸透镜成像有三个区域，两个特殊点。
①u=2f点是物体通过凸透镜成“缩小”还是“放大”的实像的分界点。
②u=f点是物体通过凸透镜成“实像”还是“虚像”的分界点，及倒立、正立分界点，像物同侧、异侧分界点。
（2）当u<f时，u减小，物体通过凸透镜成实像，且实像变大，v增大。
（3）凸透镜所成的像：实像一定倒立，虚像一定正立；虚像一定放大，实像有放大、缩小、等大三种可能；实像一定与物体在透镜两侧，虚像一定与物体在透镜同侧，且在物体后面。
（4）描述像的性质应包括：①实像、虚像、不成像；②倒立、正立；③放大、缩小、等大三个方面。如描述幻灯机成的像为：倒立、放大的实像。
总结出凸透镜成像规律：物近像远像变大；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成放大像时，像距大于物距，成缩小像时，像距小于物距。

【经典考题与解析】

(1)确定像的特点 

例:凸透镜的焦距是15cm.将物体放在主轴上距透镜焦点5cm处,所成的像一定是(    ).
 A.正立的  B.倒立的  C.放大的  D.虚像 

解析: 将物体放在主轴上距透镜焦点5cm处,物距可能f<u<2f,成倒立放大的实像;也可能u<f,成正立放大的虚像;因此,所成的像一定是放大的,选C.  

(2)确定焦距范围 

例:在关于凸透镜的成像实验中,将物体放在距透镜20cm处,这时得到一个倒立放大的实像,则该凸透镜的焦距的大小的范围为       . 

解析:物距u=20cm,物体成倒立放大的实像,应满足f<u<2f,即满足:20cm<2f和f<20cm,解得:10cm<f<20cm. 

(3)确定物距或像距 

例:用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是(     ) 
A.大于2f,小于f  B. 大于2f,小于2f\大于f 
C. 小于2f\大于f,大于2f  D. 大于f, 大于2f 

解析:照相机利用物距u>2f时,凸透镜成倒立缩小实像制成的,此时像距f<v<2f.选C.  

(4)确定物距或像距变化 
例:用一架镜头焦距不变的照相机,给一个人照了一张全身像,再用它给这个人照一张半身像,应该使  (    ) 
A. 照相机与人的距离增大,暗箱长度缩短
B. 照相机与人的距离增大,暗箱长度伸长
C. 照相机与人的距离减小,暗箱长度缩短 
D. 照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长

解析:拍半身像与全身像相比像变大了.凸透镜成实像时,物距变小,像距就增大,像也变大.因此应使照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长,选D. 

(5)确定物像间距离变化 

例:一凸透镜的焦距为10cm,当物体从距透镜15cm处沿透镜主轴远离,移动到距透镜40cm处的过程中,物体与它的像之间的距离  (    )  
A. 逐渐增大  B. 先减小,后增大  C. 逐渐减小  D. 先增大,后减小 

解析:物体从距透镜15cm处(f<u<2f)移动到距透镜40cm处(u>2f)的过程中,先靠近二倍焦距处,物像间距离减小;在二倍焦距处,物像间离距最小;然后远离二倍焦距处,物像间距离增大.因此在整个移动过程中,物体与它的像之间的距离先减小,后增大;选B.  

(6)确定像的移动方向 

例:一物体从远处向凸透镜的2倍焦距处匀速运动而来,则物体的像(    ) 
A.与物体的运动方向相同,像距越来越小 B.与物体的运动方向相同,像距越来越大 
C.与物体的运动方向相反,像距越来越大 D.与物体的运动方向相反,像距越来越小 

解析:根据凸透镜成像的动态特点,像与物体的运动方向相同. 物体从远处向凸透镜的2倍焦距处移动,也就是向靠近焦点方向移动,此时像变大,像距也变大.选B.

【课堂练习】

1、物体到凸透镜的距离大于2倍焦距成 的 的 像。物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间成 的 的 实像。物体到凸透镜的距离小于焦距时成 的 的 像。

2、如图1所示 ，在做研究凸透镜成像的实验时, 先后使烛焰位于a、b、c、d四点，可以成实像的点是 ，成虚像的点是 成缩小实像的点是 ，成放大实像 如图1
的点是 成等大实像的点是 。

3、在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像，当烛焰向凸透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向____________ (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，若要观察到烛焰放大的虚像，烛焰到凸透镜的距离应____________凸透镜的焦距。

4、有一焦距为10 cm的凸透镜，将物体从离凸透镜30 cm处沿主光轴移到距透镜20 cm处，这个过程中所成的像（ ）
A.始终是正立、放大的实像 B.始终是倒立、放大的实像
C.离透镜越来越远，像变大 D.离透镜越来越近，像变小

5、用凸透镜正对着太阳，发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点，那么将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时，光屏上得到的像是（　）
A、正立放大的像　B、正立缩小的像 C、倒立缩小的像　 D、倒立放大的像

6、如图 2所示，是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要调整的是____________。调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像，若想使像变大，应将蜡烛向______ 移。
如图2
7、小明利用相机给小红拍人头像，拍完后，小明又给小红拍全身像，应 小红与相机的距离，同时 镜头与底片的距离。

【课后作业】
洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。

1、将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm。
2、将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在 上，为实验探究做好准备。
3、如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止。生活中 就是利用这一成像原理来工作的。
4、若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，会在光屏上得到一个倒立的实像。
如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果 。
A、没有影响 B、不能成像 C、成一半的像 D、仍能成完整的像，但亮度变暗

【参考答案】
解析：（1）凸透镜的焦距为10cm；（2）三者的中心在同一高度上；（3）照相机；（4）D
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