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5.科学探究：凸透镜成像
【学习目标】
1．能识别凸透镜和凹透镜，能说出主轴、焦点、焦距、光心的含义。
2．知道凸透镜和凹透镜对光线的作用，并会作光路图。
3．经历凸透镜成像规律的探究过程，理解凸透镜成像的规律。
4．进一步理解“会聚”与“发散”的含义。
5．知道放大镜、照相机、投影仪的工作原理。
6．能判断成像的变化，如何调节物距和相距。
【自主预习】
1．通过两个 的直线是透镜主光轴，简称光轴。平行于主光轴的光通过透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的 ，这个点到透镜光心的距离叫 。
2．凸透镜又叫 透镜。如果将光源放在焦点上，光通过透镜后将 。
3．中央比边缘薄的透镜叫 透镜。一束平行光射到透镜上，有 作用，所以它又叫 透镜。
4．图中AB代表物体，请作出A点发出的两条特殊光线，经过凸透镜后的光线。
5．放大镜本质上是一块 透镜，观看物体时，物体必须在这个透镜的 以内。这时生成的像的性质是 。请在图中作出物体AB成像的位置。
6．用放大镜看书报时，为了看到更大的清晰的字，书报到放大镜的距离（u）应该_______放大镜的焦距（f）（小于、大于、等于、）。而且报纸要靠近____________。
7．照相机的镜头相当于一个 透镜，它成像的性质是 。请在图中作出物体AB成像位置。
8．投影仪是利用 透镜来成像，投影胶片必须放在透镜的 。成像的性质是 ，为了在屏幕上得到正立的人像，胶片必须 放。请在图3中作出物体AB成像的位置。
9．通过投影（仪）要得到更大的清晰的像，投影胶片应_________（靠近、远离）凸透镜的焦距。同时银幕到镜头的距离要调__________（远一些、近一些）。
10．下列四组答案中，左边是光学仪器，右边是成像是性质，其中对应正确的是（　　　）
A．照相机：正立、缩小的实像
B.投影仪：正立、放大的实像
C. 放大镜：正立、放大的虚像
D.平面镜：正立、放大的实像
【课堂探究】
1．图中的点是球心，画出下列三中情况凸透镜的主轴。
2．画出两条光线通过凸透镜后的光路。
3．补充完成下面光线通过透镜后的光路。
凸透镜的三条特殊光线：
（1） 于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧的焦点；
（2）过焦点的光线经凸透镜折射后 于主光轴；
（3）过光心的光线传播方向 （选填“改变”、“不改变”）。
凹透镜的三条特殊光线：
（1） 于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线过入射侧的焦点；
（2）射向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后 于主光轴；
（3）过光心的光线传播方向 （选填“改变”、“不改变”）。
4．在做“用光具座研究凸透镜成像规律”的实验时：
（1）实验所需的主要器材有___________、___________、___________、___________。
（2）在光具座上依次放置 、 和 ，为了使物体的像成在光屏的中央，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ；
（3）实验时，固定凸透镜，为了使烛焰的像成在光屏中心，把凸透镜、光屏、蜡烛放在光具座上，使它们的中心大致在______________。
（4）当把点燃的蜡烛放在凸透镜焦距以外某处时，移动光屏，眼睛观察________，直到光屏上出现清晰的像为止。
（5）当把点燃的蜡烛放在凸透镜焦距以内某处时，光屏不能接收，可以从光屏一侧通过凸透镜看到_________立、放大的_________像。
5．凸透镜成像规律研究：（焦距f=10cm）（u表示物距，：v表示像距）
实验次数 物距u(cm) 相距v(cm) 像的正倒 像的大小 像的虚实
正立 倒立 放大 缩小 实像 虚像
1 35
2 25
3 15
4 8
分析表格，得出凸透镜成像的规律：
（1）当物体位于凸透镜二倍焦距之外时，成 立、缩小的 像；
（2）当物体位于凸透镜二倍焦距时，成倒立、等大的实像；
（3）当物体位于凸透镜 之间时，成 、 的实像；
（4）当物体位于凸透镜的焦距时，不成像；
（5）当物体位于凸透镜 之内时，成 、 的 像。
6．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
（1）小明发现所用的凸透镜没有标明焦距，于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上，在透镜另一侧10cm得到一个最小的亮点，则凸透镜的焦距f= cm。
（2）小明将该凸透镜放在光具座上进行实验，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，其中明显还需要调整的是__________　　　　　　　　　　　　　。调整后，在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像，请你详尽地描述这个像的特点： 　　 　　 。
（3）此时，小明用一张白纸将凸透镜上半部分挡住，成像性质将 （填“变化”或“不变化”）；像的亮度____________（填“变亮”、“变暗”或“不变化”）。
【效果评价】
A组
1.一平行光正对着凸透镜照射，在离透镜10 cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前25 cm处，在透镜另一侧可以得到（ ）
A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像
C．正立放大的虚像 D．正立缩小的虚像
2．办公桌的薄玻板下压有一张报纸，不下心滴了一滴水在玻板上，透过水珠看到报纸上的字是（ ）
A．缩小的实像 B．缩小的虚像 C．放大的实像 D．放大的虚像
3.有四种不同焦距的凸透镜，如果要使距凸透镜15 cm的物体在光屏上得到缩小的像，那么应选凸透镜的焦距为（ ）
A.5 cm B.10 cm? C.20 cm D.30 cm?
4.在做“凸透镜成像”的实验中，烛焰到透镜的距离为20厘米时，在透镜另一侧光屏上观察到一缩小的像，如果烛焰离透镜15厘米，那么烛焰经过透镜在光屏上（ ）
A.一定成缩小的实像 B.一定成等大的实像
C.可能成放大的实像 D.可能成虚像
5.一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移至物距为15厘米时，它的像一定是（ ）
A.放大实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像
6.放映幻灯片时，想要在屏幕上出现大的“b”字母，那么幻灯片正确的放置是（ ）
A.b B.p C.d D.q
7．放映幻灯机时，想让屏上的像变小些，可以采用的方法是 （ ）
A．将幻灯机移近屏幕，并使幻灯片远离镜头
B．将幻灯机移近屏幕，并使幻灯片靠近镜头
C．将幻灯机远离屏幕，并使幻灯片靠近镜头
D．将幻灯机远离屏幕，并使幻灯片远离镜头
8.关于照相机的成像性质，下列说法中正确的是（ ）
A．照相机成的像是正立缩小的虚像
B．照相机成的像是倒立缩小的虚像
C．照相机成的像是正立缩小的实像
D．照相机成的像是倒立缩小的实像
9．在一次活动中照相师傅给全体同学照完集体相后，小明同学想照一张单人照片，那么（ ）
A．照相机远离人，镜头伸出一些
B．照相机远离人，镜头缩进一些
C．照相机靠近人，镜头伸出一些
D．照相机远离人，镜头缩进一些
10．我国古代对凸透镜聚焦作用早有认识。据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”，用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传，如图所示，这是利用了 对光线的
作用。
11．假期到了，公园里游人如织。其中四位游客在同一地点，分别用不同型号的甲、乙、丙、丁相机（焦距不同），对着同一景物一亭子各拍了一张照片，如图A、B、C、D所示。我们可以判定：照片 是用甲拍摄的，照片 是用丙拍摄的，照片 是用丁拍摄的，照片 是用乙拍摄的。
12.补充完成下面的光路。
B组
13．如图所示，有一极细的光束穿过虚线框内的光学元件后，传播方向发生改变，则这个虚框内（ ）
A.一定是凸透镜
B.一定是凹透镜
C.一定是平面镜
D.可能是凹透镜，也可能是凸透镜，还可能是平面镜
14．关于凸透镜，你还有什么问题想问老师吗？请把它写出来吧！
15．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（ ）
A．4cm16．烛焰通过凸透镜恰好在光屏上成一个倒立缩小的像，现保持透镜位置不变，将烛焰和光屏的位置对调一下，那么烛焰在光屏上将（ ）
A．呈现一个倒立、放大的像
B．呈现一个倒立、缩小的像
C．不能呈现出像，但眼睛透过透镜能看到一个正立、放大的像
D．没有像，但调节光屏的位置仍能得到清晰的像
17.我市正在加快“魅力城市”建设的步伐，城市建设规划是城市建设的一项重要的工作，为此，需要航空摄影人员从高空给城市拍照，若所用的照相机镜头的焦距为60mm，则胶片与镜头的距离（ ）
A.大于120mm B.恰为120mm
C.小于60mm D.略大于60mm
18．完成光路图。
19．在图中都有两个透镜，F1、F2分别是它们的焦点，其中有两个焦点是重合的，请补充完成光线通过两个透镜后的光路。

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