新人教版物理八上第5章第3节凸透镜成像的规律 知识点考点汇总Word文件下载.docx

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等于1倍焦距（u=f）

不成像

小于1倍焦距（u<

像距大于物距（v>

u）

正立

虚

知识点1:

探究凸透镜成像规律的实验

提出问题 

照相机、投影仪以及放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的,但是它们的成像情况存在着虚与实、正与倒、大与小及远与近的不同。

那么,凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢?

假设猜想 

改变凸透镜的物距和像距,可以得到不同的像。

那么,物距和像距是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素呢?

实验设计探究 

[思考]1.探究实验中物距、像距各具体指什么距离?

怎样测定其大小?

2.物距、像距的变化可引起凸透镜成像的变化,选取什么距离来做实验中的参照呢?

3.凸透镜成像有实与虚的区别,它们都能用光屏承接吗?

如何观察所成的实像或虚像呢?

4.做该探究实验时,所用器材在放置时有什么要求呢?

[实验设计方案]1.实验目的:

（1）把物体放在凸透镜2倍焦距以外,观察像的性质。

（2）把物体放在凸透镜2倍焦距处,观察像的性质。

（3）把物体放在凸透镜2倍焦距与1倍焦距之间,观察像的性质。

（4）把物体放在凸透镜1倍焦距之内,观察像的性质。

2.实验原理:

凸透镜成像（光的折射成像）。

3.实验器材:

凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（带刻度尺）、火柴。

4.实验步骤:

（1）如图所示,在桌面上放置好光具座,将蜡烛、凸透镜和光屏等器材按正确顺序安装在光具座上。

点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心和烛焰中心大致在同一高度处。

（其中F、F'

点为焦点,P、P'

点为二倍焦距点）

（2）把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰像。

观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小的。

改变物距,重做这一步。

（3）把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

（4）把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2倍焦距与1倍焦距之间,移动光屏,使光屏上出现明亮、清晰的烛焰像,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

（5）把蜡烛移到凸透镜的1倍焦距内,无论怎样移动光屏,在光屏上都没有烛焰的像。

如图所示,从光屏一侧透过透镜观察到烛焰的像,记下像的性质。

分析论证 

按上述步骤操作,所得数据和观察结果如下表所示,从中可得出凸透镜成像规律。

凸透镜焦距f=10cm

物距与

焦距的关系

物距u/cm

像的性质

像距v/cm

像距与焦

距的关系

实虚

大小

正倒

2f

43

倒

13

f<

v<

30

15

u=2f

20

v=2f

2f>

f

18

23

12

60

u<

8

正

物像同侧

——

6

在本实验的操作过程中,应注意以下几个问题:

①在安装“探究凸透镜成像的规律”实验装置时,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度处,否则像有可能不能呈现在光屏上。

②从光具座上读取物距和像距大小时,应注意读取蜡烛、凸透镜、光屏底座中央所对刻度线的数值。

③因光具座的长度有限,故所调物距和像距的范围有限,选取物距时要根据实际情况而定,否则可能导致在屏上无法成像。

【例】　物体在距凸透镜20cm时成等大、倒立的实像,试判断物体距凸透镜30cm时所成像应是　　　　　　　　　　。

答案:

倒立、缩小的实像　

点拨：

物体在距凸透镜2倍焦距处时成等大、倒立的实像,再结合题述可知该凸透镜的焦距为10cm,则物距为30cm时,处在二倍焦距以外,由凸透镜成像规律知,此时成倒立、缩小的实像。

知识点2:

实验结论

1.用作图法确认凸透镜成像的规律

利用凸透镜的三条特殊折射光线作图,可巧妙记忆凸透镜成像的规律,如图所示,其中P、P'

点为二倍焦距点,A1B1、A2B2、A3B3、A4B4为物体,对应的像分别是A1'

B1'

、A2'

B2'

、A3'

B3'

、A'

B'

。

2.凸透镜成像的规律可用下面的顺口溜来记忆,即:

实像倒,位异侧;

虚像正,位同侧;

一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。

拓展延伸 

（1）根据凸透镜成像的规律,我们还可总结出物距变化和像的大小变化的规律:

凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小;

成虚像时,物远则像大,物近则像小。

（2）当光屏上得到清晰的像时,用纸遮住透镜的下半部分,光屏上仍然能出现完整的像,但像的亮度变暗。

因为用纸遮住透镜的下半部分,剩余部分仍可成清晰像,只不过透过去的光减少,导致所成的像变暗。

诸如凸透镜摔掉了一块、凸透镜上落了个小飞虫等,都属于这种情况,可以成清晰像,但像变暗。

（3）当物距非常大时,像距会非常小,几乎接近焦距,诸如“高空摄影”时胶片的位置如何放置类问题,就可从这个角度入手解决。

（4）透镜成像时,若像距比物距大,则成放大像;

若像距等于物距,则成等大像;

若像距比物距小,则成缩小像,所以可根据像距和物距的大小关系,判断所成的是放大像、等大像,还是缩小像。

【例】　在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中:

（1）如图所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。

点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在　　　　,其目的是使像成在　　　　。

（2）当烛焰距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的　　　　、　　　　的实像,人们利用这个原理制成了　　　　。

（1）同一高度;

光屏中央　

（2）倒立;

缩小;

照相机

熟悉凸透镜成像规律,是正确解答这类题的关键。

因为物距大于2倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理。

考点1:

凸透镜成像规律的实验探究

【例1】　小华想探究凸透镜成像规律。

实验桌上有A、B、C三个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm,凸透镜C的焦距未知。

光具座上标尺的刻度范围如图所示。

（1）小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用　　　　（填“A”或“B”）凸透镜。

实验过程中,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,则该像是倒立、　　　　（填“放大”或“缩小”）的实像。

（2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处,当蜡烛在光具座上30cm到40cm刻线之间时,烛焰的像是放大、倒立的实像;

当蜡烛在光具座上0cm到30cm刻线之间时,烛焰的像是缩小、倒立的实像。

由此可判断蜡烛在光具座上45cm刻线处时,烛焰的像是放大、　　　　的　　　　像。

（1）A;

缩小　

（2）正立;

（1）受光具座长度的限制,应选择凸透镜A,当蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,物距大于2倍焦距,所以成缩小的实像;

（2）根据题意,凸透镜C的焦距为10cm,蜡烛在光具座上45cm刻线处时,物距为5cm,小于焦距,所以成正立、放大的虚像。

考点2:

凸透镜成像规律的灵活运用

【例2】　某物体放在凸透镜前20cm处时,在光屏上得到了物体倒立、缩小的清晰实像,则该凸透镜的焦距可能是（　　）

　　A.20cm 

B.15cm 

C.10cm 

D.5cm

D　

根据凸透镜成像规律,当在光屏上成倒立、缩小的实像时,物距应大于2倍焦距,即20cm>

2f,则f<

10cm,故只有选项D正确。

【例3】　某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示）,为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是（　　）

A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜

B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜

C.将透镜适当靠近蜡烛

D.将透镜适当靠近光屏

B、C　

因在光屏上成像,故此时凸透镜成的是实像。

由凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,要使光屏上的像变大,应适当减小物距,增大像距,故B、C项正确。

第三章物态变化第3节汽化和液化

1.物质由液态变为气态的过程叫汽化;

从气态变为液态的过程叫液化。

汽化吸热,液化放热。

2.汽化有蒸发和沸腾两种方式。

沸腾是液体在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象;

蒸发是液体在任何温度下、只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。

蒸发的快慢与液体的温度高低、表面积的大小和液体表面空气流动快慢有关。

3.使气体液化有两种方法:

一是降低温度;

二是压缩体积。

汽化和液化的概念

物质由液态变为气态的过程叫汽化。

如湿衣服变干就是一种汽化现象。

液化是汽化的逆过程,是指物质由气态变为液态的过程。

如冬天,戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,镜片变得模糊一片,是因为室内的水蒸气遇到冷的镜片,发生了液化的缘故。

【例】　如图所示是实验室制取蒸馏水的装置。

制取蒸馏水的过程中,发生的物态变化是（　　）

　　　　　　　　　　　　　　　　A.汽化 

B.液化

C.先汽化,后液化 

D.先液化,后汽化

C　

观察题图可知,制取蒸馏水分为两个过程:

在蒸馏烧瓶中,水被加热后变成水蒸气,发生的是汽化现象;

在冷凝管中,从蒸馏烧瓶中出来的水蒸气遇冷后变成水滴,发生的是液化现象。

所以在整个过程中发生的物态变化是先汽化,后液化。

汽化

汽化有两种方式:

蒸发和沸腾。

1.沸腾:

沸腾是在一定温度下（沸点）,在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。

沸腾的条件:

温度达到沸点,继续吸热。

沸腾的特点:

继续吸热,但温度不变。

（1）观察水的沸腾实验

实验设计

①实验目的:

观察沸腾现象和沸腾时的温度情况。

②实验器材:

铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、水。

③实验步骤:

a.把水倒进烧杯里,按下图安装实验仪器。

b.用酒精灯给盛了水的烧杯加热,并注意观察温度计的示数。

c.当水温升到90℃左右时,每隔1min记录1次水的温度,直到水沸腾后5min为止,并注意观察水的沸腾现象,将所测数据记入下表中。

d.根据记录的温度值,作出水的沸腾图象。

时间/min

1

2

3

4

5

7

……

温度/℃

实验中根据所测数据,作出的水沸腾时温度与时间关系的图象大致如图所示,由观察到的现象可知:

水在沸腾过程中吸热,温度保持不变。

实验点拨 

本实验所需时间较长,为缩短时间,可采用的方法是:

①水的初温要高一些;

②水的质量要适量;

③给烧杯加盖并且水温加热到90℃左右时,要拿掉盖子,以免影响实验结果。