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光学透镜巩祥山

初二物理教案

:

年级:

初二课时数:

3

辅导科目:

物理学科教师:

巩祥山

课题

光学

教学目标

1、加强学生光学部分的认识,尤其是实验表格题的得分率。

重点、难点

1、重点是凸透镜成像的实验,难点是表格归纳题的解法。

考点及考试要求

1、光的反射、折射、平面镜成像、凸透镜成像

教学内容

课前练习

一、填空:

1、光在真空中沿______传播,在10秒内传播的距离为千米。

2、排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用______来解释。

3、入射光线与平面镜的夹角为25℃,入射光线与反射光线的夹角是________。

4、小芳同学的身高是1.6米,站在竖直放置的穿衣镜前1米处。

镜中她的像高是______米,她的像到镜面的距离是______米。

二、选择:

1、晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,则从侧面看去()

A.镜子比较亮,它发生了镜面反射.B.镜子比较暗,它发生了镜面反射.

C.白纸比较亮,它发生了镜面反射.D.白纸比较暗,它发生了漫反射.

2、如图所示,把蜡烛逐渐远离平面镜,它在镜中之像将()

A.变大.  B.变小.  C.不变. D.变倒立.

3、如图所示是从平面镜中看到的一钟表时针和分针位置,此时的实际时刻是()

A.8时20分.   B.4时20分.C.3时40分.   D.8时40分,

三、作图与实验:

1、平面镜反射光的方向如图所示,请你在图上作出入射光线并标明入射角的大小.

     第1题              第2题

2、如图所示,AB是由点光源S发出的一条入射光线,CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线,请在图中画出点光源S的位置.

4.凸透镜成像规律及应用

物距u

像物在凸透镜同侧、异侧

像的正倒

大小

像的虚实

像距v

应用

u>2f 

异侧

倒立

缩小

实像

f<v<2f

照相机

u=2f

异侧

倒立

等大

实像

v=2f

f

异侧

倒立

放大

实像

v>2f

投影仪

u=f

一束平行光

探照灯

u

同侧

正立

放大

虚像

放大镜

二、透镜

下图为常见透镜,其中为凸透镜的是,凹透镜的为。

三、典型光路:

 

1)、当u>2f时,画出物经过凸透镜的光路图2)、当u=2f时,画出物经过凸透镜的光路图

 

3)、当f

 

5)、当u

 

巩固练习:

1.下列现象中属于光的反射现象的是()

A.浓密的树阴下有许多圆形光斑B.阳光下出现树的影子

C.平静的湖水中映出岸边树的倒影D.游泳池中的水看起来比实际浅

2.晚上,人走过一盏路灯的过程中,其影子长度变化的情况是()

A.先变短后变长B.先变长后变短C.逐渐变短D.逐渐变长

3.人从远处走近一直立的穿衣镜的过程中,他在镜中的像的大小()

A.逐渐变大B.逐渐变小C.始终不变D.无法确定

4.关于平面镜所成的像,图中正确的是()

5.晚上在水平面上铺上一张白纸,把一块小平面镜放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去()

A.镜面、白纸都是亮的,因为都有光的反射B.镜面、白纸都是暗的,因为侧面没有反射光线

C.镜面是暗的,因为它发生的是镜面反射,纸是亮的,因为它发生的是漫反射

D.镜面是亮的,因为它发生的是镜面反射,纸是暗的,因为它发生的是漫反射

6.下列现象中属于光的直线传播的是(  )

A.太阳光穿过茂密的树叶,在地面上留下光斑B.人在河边看见“自云”在水中飘动.

C.奇妙的“诲市蜃楼”景观.D.盛了水的碗,看上去好像变浅了.

7.从地球向月球发射一束激光信号,经过月球反射返回地球共需2.56秒,那么月球到地球的距离是

A.

千米B.

千米C.

米D.

8.图中所示为平面镜所成的一块手表的像,若手表所指的时间为4时45分,在图中正确的是:

9.下列现象中属于光的反射的是(  )

A.在颐和园内昆明湖的水中可看到十七孔桥的倒影.B.注满水的游泳池,池底看起来变浅了.

C.人在阳光下,地面上出现影子.D.筷子斜插入水中,水下的部分看起来上翘了.

10.光线垂直射向介质表面时,反射角的大小为。

11.在真空中光沿传播,传播速度为米/秒,10秒内传播的距离为米.

12.入射光线与镜面夹角为20时,反射角为。

反射光线与镜面夹角为35时,入射角为。

反射光线与入射光线夹角为90时,入射角为。

13.入射光线与法线之间的夹角增大5,则反射光线与法线间的夹角增大,入射光线与反射光线间的夹角增大。

14.人立于平面镜前3米处,若人以1米/秒的速度背离镜面方向运动2秒,则人与像间距离变为米。

15.根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。

 

16.在图中,画出入射光线,并标出入射角及其大小

 

 

1、考题汇总

2、

20(08年上海题).某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现:

当发光物体与光屏之间的距离L确定时,将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中,有时能在光屏上成两次清晰的像,有时只能成一次清晰的像,有时不能在光屏上成像。

为了研究产生这些现象的条件,该小组同学进行实验,并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。

 

(1)分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)的第一次成像数据中像距v随物距u的变化关系及相关条件,可得出的结论:

(2)分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系相关条件,可得出的结论:

同一凸透镜,当__________一定,移动凸透镜能在光屏上成两次像时__________________________;

(3)继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象,可

出的结论:

在____________条件下,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。

19.(07年上海题)在图12中,凸透镜焦距为10厘米。

保持透镜位置不变,当蜡烛在15厘米刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的,并将光屏向方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”)。

19.(06年上海题)在图ll中,凸透镜焦距为lO厘米,为了找到像的位置,光屏应在光具座的____________厘刻度范围内移动(选填“60-70”或“大于70”);保持透镜位置不变,当蜡烛在45厘米刻度处时,移动光屏,________在光屏上成像(选填“能”或“不能”)。

20.(05年上海题)某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置。

他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v记录在表一中。

然后他们换用焦距为f2的凸透镜,重复上述实验,并将数据记录在表二中。

为了进一步探究物距u和像距v之间的关系,他们进行适量的运算,将结果分别记录在表一和表二的后四列中。

(已知f1<f2)

表一(凸透镜的焦距为f1)

实验序号

u(米)

v(米)

uv(米2)

v/u

1/u(米-1)

1/v(米-1)

1

0.200

0.200

0.0400

1.00

5.00

5.00

2

0.300

0.150

0.0450

0.50

3.33

6.67

3

0.500

0.125

0.0625

0.25

2.00

8.00

表二(凸透镜的焦距为f2)

实验序号

u(米)

v(米)

uv(米2)

v/u

1/u(米-1)

1/v(米-1)

4

0.200

0.300

0.0600

1.50

5.00

3.33

5

0.300

0.200

0.0600

0.67

3.33

5.00

6

0.500

0.158

0.0790

0.32

2.00

6.33

(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:

_____________________________________________________。

(2)分析比较实验序号______________________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结论是:

不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大。

(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论。

(a)分析比较_____________________________________________________________

___________________________________________________________________;

(b)分析比较____________________________________________________________

___________________________________________________________________

19、(04年上海题)研究平面镜成像特点的实验情况如图11所示,图中A是____________(选填器材名称),放在“烛焰”上的手指________.被烧痛(选填“会”或“不会”)

24、(04年上海题)蜡烛放在离凸透镜20厘米的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到放大的像,若把蜡烛向透镜方向移动8厘米,则所成的像—定是()

A缩小的。

B放大的。

C正立的。

D倒立的。

25、(04年上海题)物体放在焦距为16厘米的凸透镜主光轴上,在透镜的另—侧光屏上得到—个缩小的像,则该物体离透镜的距离可能是()

A10厘米。

B20厘米。

C30厘米。

D40厘米。

26.(03年上海题)在“研究平面镜成像的特点”实验中,在玻璃板的一侧放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板的另一侧放一支没有点燃的蜡烛B,当寻找像的位置时,眼睛应该在________蜡烛这一侧观察(选填“A”或“B”)。

在得到像的位置后,应该用__________分别测量物和像到镜面的距离,然后归纳得出结论。

19.(02年上海题)物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜另一侧离透镜10厘米的光屏上成一个倒立缩小的像。

当物体移至凸透镜前10厘米处,所成的是()

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正立等大的虚像。

26.(02年上海题)

如图11所示为研究光的反射规律的实验装置,其中O点为入射点,ON为法线,面板上每一格对应的角度均为10°。

实验时,当入射光为AO时,反射光为OB;当入射光为CO时,反射光为OD;当入射光为EO时,反射光为OF;请完成下列表格的填写。

实验序号

入射光线

入射角

反射角

1

AO

50°

2

CO

40°

3

EO

20°

分析上述数据可得出的初步结论是:

6.(09徐汇)蜡烛放在离凸透镜20厘米的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到缩小的像,若将蜡烛向远离透镜方向移动10厘米,则所成的像一定是()。

A.倒立缩小的B.倒立放大的C.正立放大的D.倒立等大的

3.(09闸北)物体在平面镜中所成像的大小取决于……………………………………………()

A观察像的角度。

B镜面的大小。

C物体的大小。

D物体与镜面的距离。

25.(09闸北)某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置。

他们在光具座上先固定焦距为10厘米的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v和成像情况记录在表一中。

然后他们换用焦距为12厘米的凸透镜,重复上述实验,并将数据和现象记录在表二中。

表一(凸透镜的焦距为f1=10厘米)

实验序号

u(厘米)

v(厘米)

成像情况

像的正倒

像的虚实

像的大小

1

50

12.5

倒立

实像

缩小

2

30

15

倒立

实像

缩小

3

20

20

倒立

实像

等大

4

15

30

倒立

实像

放大

实验序号

u(厘米)

v(厘米)

成像情况

像的正倒

像的虚实

像的大小

5

50

15.8

倒立

实像

缩小

6

30

20

倒立

实像

缩小

7

20

30

倒立

实像

放大

8

15

60

倒立

实像

放大

表二(凸透镜的焦距为f2=12厘米)

(1)分析实验序号3和7,可以得出的初步结论是:

_____________________。

(2)分析比较实验序号1、2(或5、6)数据中的像距v与物距u以及成像情况,可得出的初步结论是:

同一凸透镜物距大于像距时,______________________________________。

(3)分析比较实验序号____________________________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结沦是:

不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大。

(4)分析比较实验序号1、2、3与4(或5、6、7与8)数据中的像距v与物距u变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:

___________________________________________。

5.(09青浦)蜡烛放在凸透镜前某一位置,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的像,当固定透镜位置,对调蜡烛和光屏位置后,光屏上()

A一定不成像。

B可能成正立、放大的像。

C可能成缩小、倒立的像。

D一定成放大、倒立的像。

24.(09普陀)某同学用如图12所示的装置研究凸透镜成实像的规律,实验前他调节凸透镜光心和光屏中心,使之与烛焰中心大致在同一

(1),当他把焦距为10厘米的凸透镜放在如图13所示的位置时,光屏上恰能成一个清晰倒立的像,此时这个像是__

(2)___(选填“放大”或“缩小”)的。

如果保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向(3)移动,就能在光屏上再次找到清晰的烛焰像。

 

24.(09浦东)在“验证凸透镜成像规律”的实验中:

①在实验前,应首先观察并记下凸透镜的

(1)。

②在组装和调试实验器材时,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在

(2)。

③凸透镜焦距为10厘米,在图12中,光屏上正好能得到一个清晰的像,与物体(烛焰)相比,像应该是(3)(选填“等大”、“缩小”、“放大”)的。

若凸透镜位置保持不变,蜡烛由光具座的10厘米刻度处向30厘米刻度处移动过程中,为了能在光屏上找到清晰的像,光屏应该(4)(选填“向左移动”、“向右移动”、“位置不变”)。

 

6.(09闵行)当烛焰离凸透镜40厘米时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像。

当烛焰离凸透镜10厘米时,所成的像()

A一定是虚像B一定是缩小的像

C一定是放大的实像D可能是缩小的像

23.(09闵行)如图17所示,在桌面上铺一张白纸,M的位置垂直放一块,实验时,点亮蜡烛a,移动M后面没有点亮的同样的蜡烛b,直到从前面不同位置看去,M后面的b好像被点亮似的。

观察比较a、b的大小,可以得到像和物体的大小。

当蜡烛a慢慢靠近M时,观察到蜡烛像b的大小(选填“变小”、“变大”或“不变”)。

若在M后面挡一张黑纸,(选填“仍能”或“不能”)看到蜡烛a的像。

 

24.(09卢湾)在图13中,凸透镜焦距为10厘米。

保持透镜位置不变,当蜡烛在15厘米刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的,并将光屏向(选填“远离透镜”或“靠近透镜”)方向移动,此时所成像的大小与物体相比是________的。

 

3.(09黄浦)关于光的反射下列叙述中正确的是()

A.反射光线与反射面的夹角为反射角B.反射光线和入射光线分居在反射面的两侧

C.反射角等于入射角D.反射光线、入射光线与法线可以不在同一平面内

 

24、(09奉贤)在研究凸透镜成实像的规律时,甲组同学安装的器材如图13所示,他们在实验

中只能在光屏上看到一个残缺的像,造成这一现象的原因是。

乙组同学安装的器材如图14所示,光屏上得到了一个清晰的像。

在不改变烛焰和光屏位置的前提下,当把凸透镜移到某一位置时,光屏上再次出现一个烛焰的像。

他们是把凸透镜向(选填“左”、“右”)移动到该位置的,新出现的像是(选填“缩小”、“放大”)的(选填“实”、“虚”)像。

 

图13图14

 

 

24.(09松江)在“验证凸透镜成像规律”的实验中,所提供的光具座标尺的刻度范围是0~90厘米,桌上有两个凸透镜,规格如图14表中所示:

要顺利完成实验应选用透镜(选填“甲”或“乙”),在实验中需先调整烛焰、凸透镜和光屏的高度使它们的中心在同一高度上,这样做的目的是为了。

如果选用另一透镜,在实验中将遇到的问题是。

序号

直径(厘米)

焦距(厘米)

6

30

5

15

 

图14

20.小明利用如图10所示的装置来探究凸透镜成像的规律。

通过实验,他发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的像越(选填“大”或“小”),再把蜡烛向凸透镜靠近时,要想在光屏上得到清晰的像,光屏应(选填“远离”或“靠近”)凸透镜。

当蜡烛继续向凸透镜靠近的过程中,发现蜡烛的位置在时,(选填“小于f”,“大于f,小于2f”或“大于2f”)则无论怎样移动光屏,光屏上都得不到烛焰的像。

28.在“探究平面镜成像的特点”实验中,作为平面镜的是。

实验中,当未点燃的蜡烛看上去好象点燃似的时,说明镜后的蜡烛与镜前蜡烛所成的像完全,若在成像处放置光屏是为了。

 

光学测试(补充或课外练习)

一、选择题(每小题3分,共48分)

1、不能用光的直线传播来解释的现象是…………………………()

A、小孔成像B、影子的形成C、日食和月食D、海市蜃楼

2、白亮污染是都市较为普遍的一类光污染,建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等都能在白天将强烈的太阳光反射到路面上和居民的居室里,给道路交通安全和居民的工作和休息带来很大影响。

形成白亮污染的主要原因是由于光的…………()

A、镜面反射B、漫反射C、折射D、直线传播

3、人眼看到物体是白色,是因为………………………………()

A、没有光射到物体上B、光被物体全部吸收

C、光被物体全部反射D、物体不能发光

4、雨后彩虹是光的什么现象……………………………………()

A、光的直线传播现象B、光的反射现象

C、光的折射现象D、不同色光的组合

5、下列有关光现象的描述正确的是………………………………()

A、日食、月食的形成是由于光的直线传播

B、太阳光是由多种色光组成的

C、“水中月”比天空的月亮离我们更近

D、斜插在水中的筷子变弯折是光的反射

6、下列对光现象的解释中正确的是……………………………()

A、雨后的彩虹是由于光的反射形成的

B、站在水池边能看到水中的游鱼,是由于光沿直线传播的缘故

C、人向平面镜走近的过程中,人在平面镜中所成的像逐渐变大

D、有些商贩在橘子上打蜡,使橘子看起来更光亮,是利用了镜面反射的道理

7、在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币,然后倒入一些水。

把杯子端到眼

睛的高度,再慢慢下移。

当杯子下移到某一位置时,如图所示,

可以看到大、小两枚硬币。

以下对这一现象解释合理的是()

A、“大、小硬币”都是由于光的反射形成的

B、“大、小硬币”都是由于光的折射形成的

C、“大硬币”是由于光的反射形成的,“小

硬币”是由于光的折射形成的

D、“大硬币”是由于光的折射形成,“小硬币”是由于光的反射形成

8、下面列举的各种现象中,属于光沿直线传播的现象是…………()

A、看到插入水中的铅笔弯折B、平静的水面映出一轮明月

C、小丽对着镜子练习舞蹈D、在阳光的照射下,地上有树的影子

9、如图是两个人看物体时的光路图,要在视网膜上成清晰的像,则()

A、甲需配戴的眼镜是凸透镜

B、乙需配戴的眼镜是凹透镜

C、甲需配戴的眼镜是近视镜

D、乙需配戴的眼镜是近视镜

10、下列现象属于光的折射现象的是…………………………()

A、路灯下行走的人,出现人影相随

B、清澈的游泳池底,看起来变浅了

C、在碧波荡漾的湖面上,可以看到湖上游船的“倒影”

D、饭店墙壁上装一面大镜子,使人有增大空间的感觉

11、下列光学仪器中通常用来成放大实像的是………………()

A、照相机B、放大镜C、幻灯机D、平面镜

12、 集体照像时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取…………………………………………………()

A、人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些

B、人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些

C、人不动,照相机离人远一些,镜头往前伸一些

D、照相机和镜头都不动,人站近一些

13、一个同学在观察凸透镜成像时,发现蜡烛与凸透镜的距离比28厘米小一些时,在透镜另一侧的光屏上总成放大的像;距离大于28厘米时,屏上总成缩小的像,则这个凸透镜的焦距是………………()

A、约28厘米B、约14厘米C、大于28厘米D、小于28厘米

14、在研究凸透镜成像的实验中,蜡烛由远处向凸透镜焦点靠近的过程中小丽观察并记录了像在光屏上的变化情况,其中错误的是……()

A、像不断变大B、像始终是实像

C、像始终是倒立的D、像先变小后变大

15、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,他在透镜另一侧的光屏上观察到了缩小的像。

小明将光屏从光具座上取下,把这支点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则此时蜡烛通过这个凸透镜所成像的性质是………………()

A、倒立等大的实像B、正立放大的虚像

C、倒立缩小的实像D、倒立放大的实像

16、小明用焦距为10cm的放大镜去观察邮票.想看清楚邮票上的细微之处,这时放大镜与邮票间的距离应…………………()

A、l0cmB、略小于10cmC、大于10cmD、在l0cm与20cm之间

二、填空题(每空2分,共20分)

17、激光笔发出的光射到平面镜上,入射角为300,则入射光线与反射光线的夹角为。

18、坐在电影院的任何一个座位

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