资源简介

学科教师辅导教案
学员编号： 年 级：初二 课 时 数：3
学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师：
课题
凸透镜成像与应用(二)
教学目标
复习凸透镜成像规律，要求学生能够熟练掌握；
掌握凸透镜常见的应用问题；
理解和掌握探究凸透镜成像特点的实验。
授课日期
教学内容
Ⅰ.知识梳理
一、要点提纲：
1.透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件（要求会辨认）
（1）凸透镜: 的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等；
（2）凹透镜: 的透镜，如：近视镜片。
2.基本概念：
（1）主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示；
（2）光心：通常位于透镜的几何中心；用“O”表示。
（3）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。
（4）焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用“f”表示。如下图：

注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是 ；
3.三条特殊光线（要求会画）：
（1）过光心的光线经透镜后 ，如下图：

（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜后 ；
经凹透镜后向外发散，但其 （所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）
如下图：

（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后 ；射向异侧焦点的光线经凹透镜后 ；
如下图：

4.粗略测量凸透镜焦距的方法：
使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。
5.辨别凸透镜和凹透镜的方法：
（1）用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；
（2）让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜；
（3）用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜；
6.凸透镜成像规律及应用
说明：
① 当物距u减小时，像变大，像距变大。
像与物变化关系：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；像和物同方向移动。
② 1倍焦距分 ： 是成实像与虚像的分界点。
③ 2倍焦距分 ： 是成放大像与缩小像的分界点。
④ 实像与虚像：由实际光线汇聚成的像，称为 ；反之称为 。
实像和虚像一种区分方法：实像都是可以呈现在光屏上的。
7.照相机：
（1）镜头是凸透镜；
（2）物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；
8.投影仪：
（1）投影仪的镜头是凸透镜；
（2）投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；
（3）物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像；
注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
9.放大镜：
（1）放大镜是凸透镜；
（2）放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；
注：要让物体更大，应该让放大镜远离物体；
10.凸透镜成像原理在眼睛上的应用。
（1）眼睛的晶状体相当于 ， 相当于光屏（胶卷）；
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜 ，晶状体曲度过 ，需戴 透镜调节；
（2）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜 ，晶状体曲度过 ，需戴 透镜调节；

（选记）：凹透镜始终成缩小、正立的虚像；
11.凸透镜成像实验
器材：光具座，蜡烛，已知焦距的凸透镜，光屏
具体实验操作方法：
（1）光具座放好在桌面上,按顺序固定好蜡烛,凸透镜,光屏的位置.并调节好烛焰中心,凸透镜中心,光屏中心在同一高度.这样做的目的是使烛焰的像在光屏中间，点燃蜡烛
（2）把凸透镜移到中间，并移动蜡烛和光屏
1）把蜡烛移到两倍焦距之外，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，并记录象距和象的特点。
2）把蜡烛移到两倍焦距和一倍焦距之间，移动光屏位置，直到找到一个清晰的象，并记录象距和象的特点。
3）把蜡烛移到一倍焦距之内，移动光屏位置，试试能否找到一个清晰的象，如果不能，则从光屏一则，对着凸透镜看，能否找到一个象，并记录象距和象的特点。
（3）设计表格
（4）整理实验仪器
（5）实验分析数据，得出结论，交流探讨
注意事项：1、蜡烛、凸透镜、光屏的位置，凸透镜应该在中间；
2、烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度，为了使烛焰的像成在光屏中心。
3、移动时小心点，不要把蜡烛油滴到光具座上，以免影响下次实验。
问题
（1）在实验中若发现无论光屏如何移动，均无法在光屏上得到像，原因有两个方面：
① 物体在焦点或焦点以内；②蜡烛、凸透镜和光屏不在同一高度。
（2）若在实验中用纸遮挡凸透镜一部分或凸透镜不小心损坏了一部分，则 。
分析：从物体同一点发出的无数成像光线（或反射的光线）通过凸透镜折射后最终都相交于该物体的像点上，光路如图所示。从光路图中我们不难发现，遮住一部分光线后，没遮住部分的光线是不受影响的，光线仍会从没遮住部分折射而过，并且成的像位置不变，成像性质不变，只是会聚到像点的光线的数目减少了，所成的像的亮度变暗而已。若遮住大部分，只是像更暗而已，其他位置、性质不变。
Ⅱ.例题解析
题型一：凸透镜成像规律及应用
【例1】某凸透镜的焦距为10厘米。当物体沿主光轴从距透镜30cm处向15cm处移动时，则（ ）
A、像变大，像距变大 B、像变小，像距变小
C、像先变小后变大，像距变大 D、像先变小后变大，像距变小
【答案】A
【例2】物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能为（ ）
A、40cm B、30cm C、20cm D、10cm
【答案】B
【同步训练】一凸透镜的焦距在10~20cm之间，当物体距透镜25cm时，所成的像一定是（ ）
A、缩小的像 B、放大的像
C、正立的像 D、倒立的像
【答案】D
题型二：凸透镜成像实验
【例3】某同学在做凸透镜成像实验时，先将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10厘米时屏上呈现出最小极高的一点。然后开始在光具座上做实验：
　　（1）为了研究凸透镜的成像规律，先将蜡烛、______和______依次放到光具座上，然后调节它们的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在______，这是为了使像______。
　　（2）实验用的凸透镜焦距约是______厘米。
　　（3）当烛焰离凸透镜30厘米时，光屏应在透镜另一侧距透镜______移动，光屏在某一位置上会呈现一个清晰、______、______、______像。
　　（4）当烛焰离凸透镜15厘米时，光屏应在透镜另一侧距透镜______移动，在某一位置上光屏上会呈现一个清晰______、______、______像。当蜡烛逐渐消耗而减小，光屏上烛焰的像将随之______（选填“上升”、“下降”）。
　　（5）当烛焰离凸透镜5厘米时，光屏上______，但透过透镜能看到一个______、______、______像。
【答案】（1）凸透镜、光屏、同一高度、呈在光屏中心；（2）10；（3）10-20，倒立、缩小、实；
（4）大于20cm处，倒立、放大、实，上升；（5）不成像，正立、放大、需
【例4】如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则（　?）
移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像
B. 移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像
C. 移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像
D. 不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像
【答案】D
【例5】小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示。
（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm；
（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向 移到某一位置（选填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像。
【答案】（1）下；（2）7.5；（3）左，缩小。
Ⅲ.课堂检测
1.放大镜的镜头是 （选填“凸”或“凹”）透镜。在使用时，被观察物体离放大镜的距离必须在透镜的一倍焦距以 （选填“内”或“外”）。
2. 去年，我国测绘人员把红色测量觇标竖立在地球之颠珠峰脚下的6个交会测量点同时展开峰顶联测，对珠峰“身高”的测量就是利用光 这一性质。光在真空中传播速度为 千米/秒。
3. 当你漫步在池溏边，会看到池溏中的“白云”和在“白云”中游来游去的鱼，这一现象的正确解释是：看到的“鱼”是由于光的 形成的虚像；看到的“白云”是光的 形成的虚像（选填“折射”或“反射”）。
4.将物体放在离凸透镜20厘米处，在凸透镜的另一侧14厘米处的光屏上成一清晰的像，则该凸透镜的焦距为
A.5厘米 B.7厘米 C.9厘米 D.11厘米
5. 凸透镜的焦距是f，将物体从距离透镜6f处移到距透镜3f处，物与像之间的距离（ ）
A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 无法判断
6.物体离凸透镜的距离为18厘米时，在透镜另一侧的光屏上能找到倒立、放大的像，则透镜的焦距可能为（　）
A．20厘米　　　B．18厘米　　　C．10厘米　　　D．9厘米
7. 某凸透镜的焦距为10厘米。当物体沿主光轴从距透镜30厘米处向焦点处移动时，则下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是(　 )
A. 像始终变大 B. 像始终变小
C. 像先变小后变大 D. 像先变大后变小
8.某同学在做研究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，实验后，他归纳出下列说法，其中错误的是（　?）
A. 使烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B. 使烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C. 使烛焰位于a点时，成缩小的实像
D. 使烛焰位于d点时，成放大的实像
9.某同学做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他将蜡烛、透镜、光屏的位置调节到屏上出现一个清晰的像时，发现光屏上的像比较小，为了获得较大的像，在不改变透镜位置的情况下，他应进行的操作是：
①________________________；
②________________________，直至光屏上出现清晰的像为止。
10. 摄影师先给某同学拍了一张2寸的半身像。再用这个相机给他拍一张2寸的全身像，此时相机和人的距离应
______________，底片与镜头的距离应______________。
11. 画出图中经凸透镜折射后的光线。
12. 在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：
(1)测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm．
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________上．
(3)当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、_____的实像．_______就是利用这一成
像规律工作的(填光学仪器)．
【答案】1.凸，内； 2.直线传播，3×105； 3.折射，反射；
4.C 5.C 6.C 7. A 8.D
9.①向远离透镜方向移动蜡烛；②向靠近透镜放心移动光屏。
10.增大，减小； 11.略 12.（1）10； （2）同一高度； （3）缩小，照相机。

Ⅳ.课后练习
1.当蜡烛距凸透镜40厘米时，在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像；如果蜡烛到该透镜的距离为30厘米时，则在光屏上（ ）
A、一定成一个放大的像 B、一定成一个缩小的像
C、可能成一个正立的像 D、可能不成像
2.某同学在做“研究凸透镜成像”的实验时，若发现蜡烛距凸透镜30厘米处时在光屏上得到一个倒立、放大的实像，求此凸透镜的焦距的范围。
3.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15厘米时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距凸透镜9厘米时，在光屏上得到一个放大的像，试求凸透镜焦距f的范围。
4.某同学将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前，当光屏距凸透镜20厘米时，得到一个缩小的实像；当光屏距凸透镜30厘米时，得到一个放大的实像，试求该凸透镜焦距f的范围。
5.某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜40厘米处时，在凸透镜另一侧光屏上可以得到缩小的像；将光屏放在距凸透镜24厘米处时移动蜡烛也得到一个缩小的实像，试求凸透镜焦距f的范围。
6.（2008中考抽测题）在“验证凸透镜成像规律”实验中，各小组完成了实验报告。以下从不同实验报告中摘录的四句话：①在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏。②当蜡烛距凸透镜30厘米时，在离透镜18厘米的光屏上观察到倒立缩小的像。③当蜡烛与凸透镜间的距离为8厘米时，在光屏上观察不到像。④保持蜡烛与凸透镜的距离为25厘米，移动光屏，使之呈现清晰的像。这四句话中，属于实验步骤的是 ；属于实验现象的是 。（均选填序号）
【答案】1.A 2.f<15cm 3. 4.5cm

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