中小学一对一课外辅导专家
教师一对一个性化教案
学生姓名 日期 教学内容 教学目标 个性化学习问题解决 梳理凸透镜成像规律,掌握光路图的画法 教学重点、凸透镜成像与生活实际相联系 难点考点分析 教学过程 年级 时间段 科目 课时 凸透镜成像 凸透镜成像规律 4. 探究记录 用心教好每一个学生
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教学过程 物距 (u) 像距 (v) 像的性质 实像或 虚像 u>2f f<v<2f u=2f 2f>u>f u=f U<f v <0 v →不能 成像 虚像 正立 放大 虚像和物在同侧 5. 探究结论: 1)实像都是倒立的,即物、像的左右 相反 ,上下 颠倒 ;像和物在透镜两侧。 虚像都是正立的,即物、像的左右一致,上下一致 ;像和物在透镜同侧。 2)焦点是实像、虚像的分界点; 二倍焦距点是放大、缩小像的分界点。 3)实像可用光屏直接观察,也可用眼睛直接观察;虚像用光屏观察不到,但可用眼睛直接观察。 4)物体从二倍焦距以外逐渐移向凸透镜焦点,像在增大,像距也在增大。 5)像与物运动快慢不同 6)当凸透镜一部分被遮蔽时,像形状不会缺失,而是亮度变暗。 注意: ①从表中可以找到凸透镜成像的关键: 1)焦点是成实像还是成虚像的分界点。 2)两倍焦距处是像比物大还是像比物小的分界点。 3)实像总是倒立的且像和物分居透镜两侧;虚像总是正立的且像和物位于透镜的同侧。如果我们在研究凸透镜成像实验中,把观察到的现象与凸透镜成像的物理情景结合起来,还可以建立成像的动态情景,当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移动过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大。但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小总比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大,像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。可见,二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。 ②区别实像和虚像 1)从观察角度去区分:实像可以用眼睛看到,也可以用光屏接收,而虚像只能用眼睛观看不能用 v=2f v>2f 实像 实像 倒立 倒立 等大 放大 异侧 异侧 实像 倒立或 正立 倒立 放大或 缩小 缩小 像、物同侧或异侧 异侧 用心教好每一个学生
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光屏接收。 2)从成像实质去区分:实像是光线的实际交点所成的像,而虚像是光线的反向延长线相交所成的像。 除了实验,还可以利用作图的方法理解凸透镜成像规律。 研究凸透镜成像实验中物体通过透镜成像的各种情况,完全也可以用成像光路图很简单、很直观地表示出来。掌握这种方法对理解和掌握凸透镜成像规律及其应用是有很大帮助的。 (二)利用作图法掌握凸透镜成像的规律 一般作图步骤如下: 1)先画出透镜,标明光心,画出主光轴; 2)标出焦点F和二倍焦距2f,用箭头AB表示物体; 3)选择AB点发出的两条光线。从通过透镜三条特殊光线中任取两条即可。如由A点作平行主轴和通过透镜光心两条光线,经凸透镜折射后分别过焦点和光心,并相交A?点,A?即为A点的像。同理,求出B点的像B?,连接A?B?,即为物体AB的像。 画图中的实线和虚线:(1)实际光线用实线画,加箭头表示光线的行进方向。(2)反向延长线不是实际光线,所以用虚线画,不加箭头。(3)实像用实线画,虚像用虚线画,都要加箭头表示像的正倒。(4)法线等辅助线要用虚线画。 如:u>2f 如:u=2f 如:2f>u>f 用心教好每一个学生
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AB'BFFA'如: u=f 如: u<f A'AB'FB 课后作业 习题 F 班主任审批 签字
【典型例题】
教学主任审批 签字 例1.当物体位于凸透镜前的哪一位置时能得到放大的像? 分析与解答:凸透镜可成放大的实像,也可成放大的虚像。
这个题目中没有说明所成像是实像还是虚像,所以必须给出两个解,当物体位于凸透镜的焦点以内时,能得到正立放大的虚像;当物体位于凸透镜前1倍焦距和2倍焦距之间时,能得到倒立放大的实像。
答案:当物体位于凸透镜前1倍焦距和2倍焦距之间或物体位于焦距以内时,均能得到放大的像。 说明:对凸透镜的成像规律要熟悉,且解答问题时要考虑全面。
例2.若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方,沿主光轴移到1.5倍焦距的地方,则 ( )
A. 像距变小,像变小 B. 像距不变,像不变
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C. 像距变大,像变大 D. 像距变大,像不变
分析与解答:根据当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜一倍焦距处移动过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大,得出结论为C。
例3.将物体放在距凸透镜15cm处时,能在光屏上得到物体清晰放大的像,则凸透镜的焦距可能是 ( ) A. 5 cm
B. 10 cm
C. 15 cm
D. 20 cm
分析与解答: 已知物距和成像的情况,再求出焦距.
在光屏上呈放大的像,一定是实像,因为应满足2f>u>f的条件,所以2f>15cm>f. 解不等式:2f>15cm>f 得 f>7.5cm 又∵ f<15 cm
∴ 焦距应小于15cm,但大于7.5cm. 答案:B
例4.一个物体到凸透镜的距离是30cm时,在光屏上得到一个放大的实像,若把物体沿凸透镜的主轴移到距凸透镜45cm处,则成像的情况是 ( )
A. 放大的实像 C. 等大的实像
B. 缩小的实像 D. 上述三种情况都可能
分析与解答:凸透镜所成像的性质与物距有关,由第一次成倒立、放大的实像可知f<u<2f,即f<30cm<2f,由此可判断焦距的范围是15cm<f<30cm。当物距为45cm时,物距肯定大于焦距,但由于焦距f在15cm和30cm之间变化,所以三种情况就都有可能。
解答:D。
说明:当u=2f时,此时在凸透镜另一侧的光屏上成倒立、等大的实像,v=2f。
例5.在研究凸透镜成像的实验中,当蜡烛位于凸透镜某位置时,在透镜的另一侧呈现一个倒立、放大的实像,若保持凸透镜的位置不变,把蜡烛与光屏的位置相互交换,则在光屏上将出现一个 ( )
A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 得不到实像
分析与解答:当f<u<2f时,凸透镜能成倒立、放大的实像,这时v>2f,凸透镜位置和焦距不变、互换蜡烛和光屏,则物距变成u>2f,则根据凸透镜成像规律可得到像的性质。
解答:B
例6. 常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图,其正面呈圆孤形,这样就可看清体温计内极细的水银柱,以便于读数,这是因为圆孤形玻璃的作用相当于______,使我们能看到水银柱放大后的______像。
分析与解答:体温计正面呈圆孤形玻璃相当于一个凸透镜,其内极细的水银柱位于凸透镜的一倍焦距内,人眼就
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