苏科版八年级上册 第四章光的折射透镜导学案无答案.docx
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苏科版八年级上册第四章光的折射透镜导学案无答案
§4.1光的折射(第1课时)
班级姓名
【学习目标】
1.光的折射定义
2.光的折射规律
【学习过程】
问题一:
放入水中的筷子为什么会变弯?
1.活动:
(1)从上方观察斜放在水中的筷子向____(选填“上”或“下”)弯折
(2)把一只激光笔对准烧杯的左下部(在烧杯底留下一个光斑)然后往烧杯中加水,发现光斑往移。
(3)让激光笔垂直照向烧杯底部,然后加水,光斑____(会/不会)移动
结论:
光从一种介质入另一种介质时,传播方向会发生,这就是光的折射现象。
问题二:
光的折射有什么规律吗?
法线:
过入射点与界面垂直的直线(虚线)
入射角:
光线与的夹角
折射角:
光线与的夹角
2.活动:
探究光的折射规律
由实验可知:
(1)光折射时,入射光线、折射光线、法线____(在/不在)同一平面上;
(2)折射光线、入射光线在法线____(一侧/两侧),折射角随____角变化而变化;
①当光从空气斜射入水或玻璃等____(透明/不透明)物质中时,折射角入射角:
②当光从水或玻璃等____(透明/不透明)物质斜射入空气中时,折射角入射角;
③当光垂直射向水或玻璃等____(透明/不透明)物质时,传播方向(变/不变),此时,折射角、入射角都为0度。
想一想:
(1)光线在水面处发生折射的同时,____反射(选填“发生”或“不发生”)。
(2)光发生折射时,光路____可逆的(选填“是”或“不是”)。
【例1】光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法正确的是()
A光线的传播方向一定发生改变
B光线的传播方向有时不发生改变
C当光线从水中斜射到空气中时,折射角小于入射角
D当光线从玻璃中斜射到空气中时,折射角小于入射角
【例2】画出图中与入射光线对应的反射光线和大致的折射光线位置。
【例3】如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:
是入射光线,玻璃在(选填“AB面的左方”、“AB面右方”、“CD面的上方”或“CD面的下方”),请完成光路并标出入射角、反射角、折射角。
【巩固练习】
1.如图所示,MN为两种物质的界面。
光线AO为____光线,光线OB为 光线,光线OC为 光线,∠AOD是角,∠DOB为角,∠QOC为角,由图可知入射角为____度,反射角为____度,折射角为____度。
2.一束光线由空气中斜射入水中,当入射角逐渐增大时,则折射角()
A逐渐减小
B不变
C逐渐增大,但总小于入射角
D逐渐增大,可能大于入射角
3.
如图所示.OA是光从水中射向空气时的一条反射光线.OA与水面夹角600,关于入射角、折射角的说法正确的是()
A600,<600
B600,>600
C300,<300
D300,>300
4.潜入水中的潜水员在水中看见岸上的路灯,能正确说明这一现象的是()
§4.1光的折射(第2课时)
班级姓名
【学习目标】
折射现象的应用
【学习过程】
问题一:
你能解释池水为什么看起来变浅吗?
生活中光的折射现象
1.插入水中的筷子在水中的部分看起来向上弯折了,这是由于光从____射向____时,发生折射的缘故。
2.站在游泳池边看到清澈的池水比实际的深度____.这都是田为光的所产生的。
(如果潜入水中,则看到池边的人比实际高度____。
)
3.太阳光穿过密度不均匀的大气层时,由于折射向地面偏折,因此,早晨我们看到初升的太阳位置比它的实际位置____(高/低)
4.海市蜃楼现象
小结:
眼睛看水中或其他介质中的物体时,看到的是物体的像(“虚”或“实”)。
问题二:
你能区分光的反射和光的折射所成的像吗?
【例1】古诗词中有许多描述光学现象的诗句,“湖静映彩霞”这种现象是光的____现象,“潭清疑水浅”这是光的____现象。
【例2】如图所示,a、b为岸上灯泡S发出的射入潜水员眼睛的两条光线,在图中画出潜水员看到岸上灯泡S的像S’
问题三:
你会用光的折射规律作图吗?
【例3】图中是一束从空气斜射向玻璃的光线。
请在图中标出入射角的位置,并画出折射光线(大致方问)。
【巩固练习】
1.游泳池的浅水区看上去好像很浅,但一脚踩下去,会有一种“踩空”的感觉,这是因为泳池的实际深度比看上去要深,原因是()
A发生了光的折射
B发生了光的反射
C光在水中沿直线传播
D光的传播速度发生了改变
2.用气枪射击池水中的鱼,为了提高命中率,在射击时应该瞄准()
A看到的鱼
B看到鱼的上方
C看到鱼的下方
D看到鱼的右边
3.观赏水面风景照片时,总发现景物的“倒影”比本身暗一些,这是由于()
A“倒影”比真实景物的清晰度差
B入射水面的光线有一部分折射入水中
C光线被反射掉一部分
D冲洗照片质量有问题
4.下列关于折射的说法正确的有 ( )
A光从空气进入水中时,折射角一定大于入射角
B光从空气进入水中时,折射角一定小于入射角
C光从水进入空气中时,传播方向有可能不变
D光从水进入空气中时,传播方向一定改变
5.
图中,OA’是光线AO的折射光线,实线为空气与水的分界面,请大致画出入射光线BO的折射光线。
6.在图中分别画出通过玻璃砖和三棱镜的光路图。
7.右表列出的是光由空气射入玻璃时入射角与折射角的一组数据,比较这些数据可看出折射角与入射角之间存在以下关系:
(1)
(2)
§4.2透镜(第1课时)
班级姓名
【学习目标】
L.知道透镜及其种类;
2.知道透镜的主光轴、光心、焦点、焦距:
3.掌握透镜的三种特殊光线作图。
【学习过程】
问题一:
(提及望远镜、显微镜、摄像机……)你是否注意过它们的镜头?
1.透镜:
通常分为凸透镜和凹透镜两种
凸透镜:
中央____、边缘____的透镜;凹透镜:
中间____、边缘____的透镜。
【例1】如图所示的几个透镜中,属于凸透镜的有(),属于凹透镜的有()。
问题二:
有些透镜不能用手摸,也看不出来,那如何区别凸透镜和凹透镜呢?
活动
(1):
要求同学们分别通过凸透镜和凹透镜观看书上的文字(较近)。
试回答:
通过____透镜,所看到的物体的像是放大的;通过____透镜,所看到的物体的像是缩小的;
活动
(2):
探究凸透镜和凹透镜的光学性质
过程:
分别用一束平行光线(或太阳光)照射凸透镜和凹透镜,看到____镜能使平行光会聚在一点,____镜能使平行光变成发散光线。
结论:
①凸透镜对光线有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜;
②凹透镜对光线有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜。
活动(3):
将透镜拿在手上,伸直手臂看远处的物体,能看到倒立像的是____镜,能看到正立像的是____镜。
小结:
辨别透镜种类的方法
方法①:
靠近课本,用透镜看书上的字是放大还是缩小;
方法②:
让透镜正对太阳光,观察透镜是否聚光:
方法③:
透过透镜看远处的物体,能看到正立的像还是倒立的像。
想一想:
①矫正近视眼用____镜,矫正远视眼用____镜。
②还有哪些辨别凸透镜和凹透镜的方法?
哪种方法最好?
2.以凸透镜能会聚太阳光为例介绍有关透镜的几个名词
(1)透镜的中心叫光心,用“O”点表示;
(2)通过透镜光心与透镜垂直的直线叫主光轴;
(3)焦点:
凸透镜能使平行于主光轴的光线经过透镜后会聚在一点,这
个点F叫焦点;
(4)焦距:
焦点F到透镜光心O的距离f叫焦距。
问题三:
记住透镜的三种特殊光线。
(1)凸透镜
①平行于主光轴的入射光线;②经过光心的入射光线;③经过焦点的入射光线。
(2)凹透镜
①平行于主光轴的入射光线;②经过光心的入射光线;③指向另一侧虚焦点的入射光线。
【例2】以下光通过透镜的光路正确的是()
【巩固练习】
1.在现代家庭中,经常会看到防盗门上有一猫眼,人从家里往外看,能看到门外来访者正立缩小的像,这猫眼相当于()
A凸透镜B凹透镜C平面镜D凹面镜
2.在四幅图中画出入射光线或出射光线
3.如图所示,凸透镜的焦距为1.5cm,O为透镜的光心。
请按照实际尺寸标出凸透镜右侧焦点的位置,并画出入射光线所对应的折射光线。
§4.2透镜(第2课时)
班级姓名
【学习目标】
1.测凸透镜焦距的方法.
2.透镜对光的作用原理
【学习过程】
问题一:
你会测凸透镜的焦距吗?
活动:
测定凸透镜的焦距(f)
步骤:
1.让凸透镜着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得;2.用量出光斑到透镜的距离即为。
【例1】为了防止森林火灾,在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个镜,它对太阳光的作用,可能会导致森林火灾。
【例2】小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与凸透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L。
那么,凸透镜的实际焦距()
A一定小于L
B一定大于L
C可能等于L
D可能小于L,也可能大于L
问题二:
同学们试想一下,为什么凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用?
活动1将激光笔发出的光射向三棱镜的顶部,观察光通过三棱镜时和离开三棱镜后的光路;
练习:
在图中画出光路。
结论:
一束光通过三棱镜后,出射光线偏向三棱镜的。
活动2把两块三棱镜组合起来,观察并在图中画出平行光经过折射后的出射光线大致路径。
结论:
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
思考:
光线经过透镜“会聚”后是不是一定要相交于一点?
“发散”的意思是不是一定没有交点?
【例3】图中虚线方框内各放置一个透镜,发光点s发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,则()
A甲为凹透镜,乙为凸透镜
B甲、乙都为凸透镜
C甲为凸透镜,乙为凹透镜
D甲、乙都为凹透镜
分析:
会聚作用指折射光线相对原光线的传播方向是向主光轴____(选填靠拢域远离);而发散作用指折射光线相对原光线的传播方向是向主光轴____(选填靠拢或远离)。
问题三:
你能知道生活中有哪些地方用到凸透镜和凹透镜吗?
凸透镜:
____________________________________________________________
凹透镜:
____________________________________________________________
【例4】小明发现刚泡好的两杯茶,从侧壁看到的茶叶比实际的大,这是由于装水的茶杯此时相当于一个;烈日炎炎的盛夏,如果给花的叶子浇水,常常会把叫子烧焦,这是因为水滴相当于,对太阳光有作用,从而把叶子烧焦。
【巩固练习】
1.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,这是利用了凸透镜对光线的____________作用。
2.把一滴水滴在玻璃上,然后透过水滴和玻璃看书中的字,发现字的大小变了,此时水滴相当于镜,它对光线有作用.
3.平行光线经图所示的中空玻璃砖后将会()
A.会聚B.发散
C.仍为平行光D.无法判断
4.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
5.完成光路图
6.请简要说明,估测出一凸透镜的焦距的方法(可画图帮助说明)
§4.3探究凸透镜成像的规律(第1课时)
班级姓名
【学习目标】
探究凸透镜成像的规律
【学习过程】
问题一:
由实验可知凸透镜能成不同的像,那么凸透镜成像的不同与什么因素有关呢?
1.准备知识:
(1)物距(u);
(2)像距(v);(3)焦距f=cm。
2.组装实验装置:
在光具座上(或水平桌面上)至左向右依次放置、凸透镜和,点燃蜡烛,井调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在上。
请同学们思考,这样调节的目的是什么?
3.凸透镜成像探究:
使烛焰从距凸透镜较远逐次靠近透镜,每次都调节光屏与凸透镜的距离,直到光屏上山现清晰的像。
(注:
能够在光屏上呈现的像,是由实际光线会聚而形成的,叫实像)
(1)当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、缩小的像时,测量并记录u、v填入课本表格,并在下图中将物和像的位置画出来。
(2)当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、放大的像时,测量井记录u、v填入课本表格,并在下图中将物和像的位置画出来。
2.将蜡烛放在两倍焦距处,在光屏上找到清晰、倒立、等大的像时,记录像距v,并在下图中将物和像的位置画出来。
3.当物距调到小于焦距时,能在光屏上找到像吗?
____(能/不能)。
如何看到这个像?
像的特点是;像和物位于凸透镜的____(同侧/异侧)。
4.换用不同焦距的透镜做实验,从数据和图像分析得出:
物距(u)
像距(v)
像的性质
放大/缩小
正立/倒立
实像/虚像
u>2f
U=2f
f
u【例1】一束平行光(如日光)正对凸透镜照射,在距离透镜的10cm处的光屏上得到一个亮点,那么物体位于该透镜前25cm处,在光屏上可以得到的像是___的、___的、__像。
【例2】凸透镜的焦距是20cm,将点燃的蜡烛放在凸透镜前15cm处,则烛焰通过凸透镜所成的像是()
A、倒立缩小的实像B、倒立放大的实像
C、倒立等大的实像D、正立放大的虚像
【巩固练习】
1.将物体放在焦距为20cm的凸透镜前30cm处,则在透镜的另一侧可得到( )
A正立、放大的虚像B倒立、缩小的实像
C正立、缩小的实像D倒立、放大的实像
2.在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的 ( )
3.把如图甲所示的一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。
这个像是图乙中的( )
§4.3探究凸透镜成像的规律(第2课时)
班级姓名
【学习目标】
凸透镜成像的应用l:
照相机与幻灯机
凸透镜成像的应用2:
放大镜
【学习过程】
问题一:
照相机成什么样的像?
照相机能成____(放大/缩小)的实像,是利用凸透镜能成的原理制成的。
照相机的镜头相当于一个,胶片相当于,选定被拍摄景物,调节镜头到胶片的距离(实质上是凋节),胶片上就能出现景物清晰的、倒立缩小的实像。
【例1】给全班拍集体照,当人家站好位置后,发现小松同学没有进入画面那么此时应当采取的措施是()
A、人不动,相机离人近一些,镜头往里缩一些
B、人不动,相机离人远一些,镜头往里缩一些
C、人不动,相机离人近一些,镜头向前伸一些
D、相机和人都不动,人站近一些
实验:
蜡烛在u>2f的范围内移动,观察像的变化范围和像的大小变化。
结论:
当u>2f时,凸透镜能成,且物近像(远/近)像____(变大/变小)。
问题二:
幻灯机成什么样的像?
幻灯机能成____(放大/缩小)的实像,是利用凸透镜能成的原理制成的。
(注意:
这里的倒立是相对于物体而言的)幻灯机的镜头相当于一个,幻灯片相当于,银幕相当于。
【例2】放映幻灯机时,屏幕上的像太大,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
实验:
蜡烛在f
结论:
当f
【例3】一支蜡烛位于凸透镜前,调节好透镜和光屏位置后,在光屏上呈现缩小、倒立的像;若保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则在光屏上()
A无法成像B呈现放大、正立的像
C呈现放大、倒立的像D呈现缩小、倒立的像
问题三:
放大镜成什么像?
放大镜相当丁一个短焦距的凸透镜,它是利用凸透镜能成的原理制成的。
在u蜡烛在u【例4】老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应该()
A、报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些
B、报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
C、报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些
D、报纸与放人镜不动,眼睛离报纸远一些
【巩固练习】
1.若用镜头焦距为f的照相机拍照,被拍景物到镜头的距离应____2f,(选填“大于”、“小于”或“等于”);照像时想使照片上的人像大一些,照相机应该离被照的人____一些(选填“近”或“远”),同时调节暗箱,将镜头与底片间的距离调____一些(选填“近”或“远”)。
2、城市建设规划是城市建设的一项重要工作,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应()
A、大于120mmB、恰为120mmC、小于60mmD、略大于60mm
3、物体放在主光轴上离凸透镜30cm处,得到了一个倒立、放大的实像,由此可判断此透镜的焦距f应为()
A、f<15cmB、f>30cmC、15cm4.在探究凸透镜成像规律实验中,将蜡烛从较远处向接近凸透镜焦点的移动过程中.下列说法正确的是()
A、像距先变大后变小 B、物与像的距离越来越小
C、像越来越大 D、像先放大后缩小
5、小明用奶奶的老花镜片对着太阳时,在距镜片5cm处得到一个最亮最小的小圆点。
若小明想通过此老花镜的镜片看微雕作品上较小的图案,则作品到透镜的距离应满足()
A、小于5cmB、大于5cmC、大于10cmD、大于5cm小于10cm
6.在做“凸透镜成像”的实验中,烛焰到凸透镜的距离为20cm,在凸透镜另一侧的光屏上观察到一个缩小的实像,若烛焰离透镜15cm,则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
7、小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律,进行了如下操作并得到了相关结论。
请你将空缺部分补充完整。
(1)将一束平行光射向凸透镜,得到如右图所示的光路图。
则该透镜的焦距为cm。
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在。
(3)按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中。
①上表中实验序号2中像的性质为________,实验序号4中像距为____cm。
②当烛焰从远处向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
§4.3探究凸透镜成像规律(习题课)
班级姓名
【范例1】作出图中两条入射光线的折射光线。
●反馈如图所示,OO’为凸透镜的主光轴,S’为点光源S经凸透镜成的像,SA为光源S发出的一条光线,请在图中适当的位置画出凸透镜,并完成光线SA通过凸透镜的光路图。
【范例2】用照相机拍照时,要使底片上的像大一些,照相机与被照的景物之间的距离应调得一些,镜头与底片间的距离(暗箱长度)应一些。
●反馈小明在练习使用投影仪时,发现投影时,画面比银幕大了,他应该将投影仪
(远离、靠近)银幕;同时,把镜头(远离、靠近)胶片。
【范例3】把凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。
若将一物体放在此透镜的主光轴上距透镜30cm处,则在透镜的另一侧可得到一个()
A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像D.正立、缩小的虚像
●反馈1在“探究凸透镜的成像规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立、缩小的像。
则该凸透镜的焦距可能为()
A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm
●反馈2物体距凸透镜20cm时,在凸透镜昀另一侧距镜30cm的光屏上得到清晰的
像,则该透镜的焦距很可能为()
A.30cmB.15cmC.12cmD.20cm
【范例4】小宇在做“探究凸透镜成像规律”的实验,其实验装置的示意图如图所示。
a、b、c、d、e是主光轴上的五个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。
在a、b、c、d、e这五个点中:
(1)把烛焰放在点上,可以成正立、放大的虚像,应用例如:
。
(2)把烛焰放在点上,所成的像最小,这时像的性质为:
;应用例如:
。
(3)把烛焰放在点上是属于照相机原理。
(4)把烛焰放在点上是属于投影仪原理。
【巩固练习】
1.如图所示,当物体分别放在图中a、b、c、F、d点五个位置时,物体放在点得到的像最小,此时的像在
范围内;当物体放在点时,所成的实像比物体大,此时的像在范围内;当物体在
点时,物体经凸透镜成一个正立的像;当物体放在
点时,不能成像。
2.从上题可看出,当物体在P点以外时,像在范围内;如果物体从a点向F移动时,像将变,像将向移动,当物体离凸透镜相当远时,像将逼近
点。
3.小明同学在玩放大镜时,当用放大镜观察自己的手指时,会看到立、
的像;然后他用放大镜观察远处的房屋,他将会看到的是立、的
像。
4.如图所示,AB为一个物体,请画出AB的像(注意像的位置和性质)。
此成像特点可应用在上。
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,当物体AB、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像A'B'。
利用这一成像原理可以制成()
A.照相机B.幻灯机C.放大镜D.潜望镜
6.在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到
的虚像可能是图中的()
7.在“探究凸透镜的成像规律”时,在离凸透镜20cm处的光屏上可接收到倒立、缩小的
实像。
则该凸透镜的焦距可能为()
A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm
8.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离u之间的关系的图像,如图所示,下列判断正确的是()
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这原理制成的
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
9、放映幻灯片时,要想在屏幕上得到一个放大的钥匙的