人教版八年级物理上册教案：第5章第3节 凸透镜成像的规律

第3节凸透镜成像的规律
【教学目标】
知识与技能
1．理解凸透镜的成像规律，知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系．2．了解实像和虚像的区别．
过程与方法
1．能在探究实践中初步获得提出问题的能力．
2．通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法．
3．学习从物理现象中归纳科学规律的方法．
情感、态度与价值观
1．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理．
2．乐于参与观察、实验、制作等科学实践．
【重点难点】
重点：1.凸透镜成像规律．
2．使学生初步了解科学探究的方法．
难点：1.凸透镜成像的原理．
2．对凸透镜成像性质的描述．
【教学准备】
多媒体、教师和学生用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、照相机模型、投影仪．
┃教学过程设计┃
┃教学小结┃
【板书设计】
第3节凸透镜成像的规律一、科学探究凸透镜成像规律
二、实像和虚像
实像：由实际光线会聚而成，能用光屏承接．
虚像：不是实际光线会聚而成，不能用光屏承接．
三、应用
1．照相机原理和构造：被拍物体到镜头距离远远大于焦距时，在胶卷上得到倒立、缩小的实像．2．投影仪原理和构造：投影片(物体)到镜头的距离稍大于焦距时，在天花板上成倒立、放大的实像．3．放大镜原理：物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像．
2019-2020学年八上物理期末试卷
一、选择题
1．甲、乙两个均匀正方体（ρ甲＞ρ乙）分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等。

现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分，且截去部分的质量相等，如图所示，则所截去的高度h甲、h乙的关系是
A．h甲一定大于h乙B．h甲一定小于h乙
C．h甲可能大于h乙D．h甲可能等于h 乙
2．A、B、C 三种物质的质量 m 与体积 V 的关系图像如图所示。

由图可知，A、B、C 三种物质的密度ρ、ρB、ρC和水的密度ρ水之间的关系正确的是
A
A．ρA＞ρB＞ρC，且ρA＜ρ水
B．ρA＞ρB＞ρC，且ρA＞ρ水
C．ρA＜ρB＜ρC，且ρA＞ρ水
D．ρA＜ρB＜ρC，且ρA＜ρ水
3．如图所示，图甲是小艳利用某透镜观察到的小明眼睛的像；图乙是小亮利用某眼镜观察到的课本上“物理”字的像。

关于上述两种情况中所观察到的像或用到的光学仪器，下列说法正确的是
A．甲图中的像一定是虚像，像的位置可能在小艳的眼睛和透镜之间
B．甲图中的像可能是实像，像的位置可能在小明的眼睛和透镜之间
C．乙图中的像一定是虚像，该眼镜是近视镜
D．乙图中的像可能是实像，该眼镜是老花镜
4．不同物体吸收太阳辐射能力不同，小梅认为它可能与物体的颜色有关。

于是，她将几种完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下，测出相同时间内物体升高温度。

就小梅同学“认为它可能与物体的颜色有关”这—环节而言，属于科学探究中的
A．猜想假设 B．进行实验 C．收集证据 D．分析论证
5．如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的是
A．图（a）中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律
B．图（b）中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点
C．图（c）所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，是由光的反射现象造成的
D．图（d）所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
6．小明拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动，发现墙壁上出现了一个窗户的像，墙壁、凸透镜和窗户的位置如图所示，则下列说法正确的是
A．墙壁上出现的是正立、缩小的实像
B．幻灯机是利用图中所示的成像规律工作的
C．向右移动凸透镜，在墙壁上还会出现一个像
D．用白纸挡住凸透镜一半，墙上不能看到窗户完整的像
7．用一支示数不准确的温度计测量冰水混合物的温度，示数为﹣2℃；用它测量一标准大气压下沸水的温度，示数为103℃；用它测量某种液体的温度，示数为19℃，则该液体的实际温度为
A．16.2℃B．18.1℃C．19℃D．20℃
8．如图，将冰块放入空易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半钟，测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃．这时时易拉罐的下部和底部，就会发现有白霜。

这是因为
A．盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝华现象
B．盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝华现象
C．盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝固现象
D．盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝固现象
9．我们学过的许多成语包含了声现象，与“低声细语”属于同一声音特征的是
A．隔墙有耳 B．悦耳动听 C．掩耳盗铃 D．震耳欲聋
10．对于声音的产生，下列说法正确的是
A．只有固体的振动才能发声
B．声音是由物体的振动产生的
C．物体不振动也能发声
D．振动停止后，发声体仍能发声
二、填空题
11．甲、乙两个实心物体的体积之比是V甲∶V乙＝2∶5，某同学将它们放到调节好的天平的左右两盘中，发现天平依然平衡，则两物体的质量之比是________，密度之比是________。

12．如图所示的四块玻璃制成的透镜中，属于凹透镜的是________；对透过的光线有会聚作用的透镜是
________(写字母)；如图是某同学把凸透镜正对着太阳光，在桌面上得到一个亮点F，并用直尺进行测量的情况，则凸透镜的焦距是________cm .
13．入冬以来，我市多次出现大雾天气，交警部门提醒广大市民:雾天行车不能开远光灯，而应该打开雾灯.利用题中信息和所学知识，回答下列问题:
(1)远光灯照射角度偏向上方，照射出来的平行光线打在浓雾中，反射光会杂乱无章的射向不同方向，导致车头形成白茫茫的一片，无法看到前方物体.这种反射叫____，此时_____(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律；
(2)防雾灯分前雾灯和后雾灯(标志如图所示)，其中后雾灯一般为比尾灯更明亮的红色，这是利用了红光____________(选填“易穿透”或“易反射”)的特性.将红光与____________两种色光等比例混合，可复合成白光.
14．温度计测量温度是利用了液体热胀冷缩的性质，如图所示，温度计读数是_____℃．用一个示数为38.2℃的体温计直接给一个体温为36℃的人员测量，最后体温计读数为_____℃。

15．现代生活中的小汽车倒车雷达系统是利用了声音可以传递______；而眼镜店里的超声波清洗机则是利用了声音可以传递______来清洗眼镜上的污垢，除此之外人们还利用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过4s收到回波，则此处海水深度为______m（声音在海水中传播速度为1500m/s）
16．在同种均匀介质中，光是沿_____传播的。

光在真空中的传播速度为_____m/s，若光从月球传到地球约用时1.3s，则月球到地球的距离大约是_____km。

三、计算题
17．小明的妈妈买了一枚“9999”的金戒指。

他为了知道金戒指是否是纯金的（金的密度19.3×103kg/m3），测出戒指的质量为7.8g，体积为0.5cm3，请通过计算判断这枚戒指是否是纯金的？
18．2017年6月石家庄地铁号线一期工程(西王站到洨河大道站)正式开通。

为市民提供了方便。

石家庄地铁一号线一期工程全长约为25 km.如图所示是石家庄地铁样车，据测算，它全程平均速度约为50km/h.
(1)地铁从西E站到洨河大道站需要多长时间?
(2)若地快在某一路段运行时，先以36 km/h的平均速度运行2分钟。

停车1分钟,再以54km/h的平均速度运行1分钟,求地铁在这整个过程的平均速度是多少m/s？
四、实验题
19．小盘同学用天平、量筒、水和细线测量铝块的密度.
（1）实验步骤如下：
①将天平放在________桌面上，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调，使横梁平衡；
②用调好的天平测量铝块的质量，天平平衡时，右盘砝码及游码位置如图乙所示，则铝块的质量m＝____g；
③将适量的水倒入量筒中，记下此时液面对应的示数（如图丙所示）；
（2）从丙、丁可知：铝块的体积V＝________cm3，则铝块的密度ρ＝________kg/m3；
（3）如果实验步骤顺序改为③①②，将会导致测出的铝块密度比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）
20．凸透镜是初中物理中常见的光学器材，小明所在的实验小组对凸透镜进行以下实验．
（1）他们决定先从测凸透镜的焦距开始，如图甲所示：
①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O'.
②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和_____在同一水平直线上.
③固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑_____，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距.
④为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确.若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值_____.
（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中
①他们调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样调整的目的是为了_____．
②随着蜡烛越烧越短，小明发现烛焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，应把凸透镜向_____（选填“上”或“下”）调节．
③为了使光源更加稳定，小明用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上替代烛焰，使“F”正立面对凸透镜，如图乙所示，给二极管通电，移动光屏至图示位置，此时恰从M处看到光屏上呈现一个清晰的像，此像是倒立_____（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，像的形状是图丙中的_____（填写序号）
④在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前，要使光屏上还能成清晰的像，可将光屏_____透镜或将蜡烛向_____透镜（选填“靠近”或“远离”）．
21．小明用如图所示的装置探究“平面镜成像特点“：
（1）他在探究时用薄玻璃板代替平面镜，是为了确定____；
（2）他选取了两支相同的蜡烛是为了比较_____；
（3）如果实验中发现蜡烛B始终不能与蜡烛A的像置合，原因可能是_____；
（4）拿走蜡烛B，将光屏放在蜡烛B的位置时，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是______（选填“实”或“虚”）像。

22．在探究热现象的实验中，小明将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图乙所示，请回答下列问题：
（1）将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，目的是_____。

（2）由图乙可知，_____（选填“A”或“B”）是冰，该物质在第4分钟时的状态为_____，冰在熔化过程中_____增大（选填“分子动能”成“分子势能”），当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是_____。

（3）加热1分钟，冰、石蜡均为固态，由图乙可知，此时_____（选填“冰”或“石蜡”）的比热容较大。

23．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。

为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：
（1）为了验证猜想一，应选用编号为_____、_____的琴弦进行实验。

（2）为了验证猜想二，应选用编号为_____、_____的琴弦进行实验。

（3）为了验证猜想三，小明选用编号为A、B的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为_____。

24．国家标准打印纸为每包500张，小丽家里新买一包打印纸，她想练习刻度尺的使用，测出了打印纸的长和宽分别为29 cm和21 cm，总厚度为5 cm，利用物理课上学过的累积法算出一张纸的厚度为____cm(外包装厚度忽略不计)．在测量过程中，她发现外包装上标着70 g/m2，开始她以为这就是纸的密度，但后来经询问才知道，这是每张打印纸每平方米的质量是70 g的意思．利用以上信息你帮小丽算出打印纸的密度为________g/cm3.
【参考答案】
一、选择题
二、填空题
11．1∶15∶2
12．a、c b、d 13.2
13．漫反射遵循易穿透绿、蓝
14．﹣13 38.2
15．信息能量 3000
16．直线3×108 3.9×105
三、计算题
17．不是纯金的
18．（1）0.5h；（2）8.75m/s。

四、实验题
19．水平右 54g 20cm3 2.7×103 kg/m3偏大
20．O’（光屏中心）与圆重合小使像成在光屏中央下放大 C 远离远离21．像的位置像与物体的大小关系玻璃板和水平桌面不垂直虚
22．使A、B受热均匀或AB吸热相同 A 固液共存态分子势能无法从烧杯的水中继续吸热石蜡23．C E D E 20cm
24．01 0.7
2019-2020学年八上物理期末试卷
一、选择题
1．两个足够高底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相等的甲、乙两种不同液体，如图所示（S甲＞S乙）。

若在两容器中分别注入相等高度的甲、乙两种液体后，则以下关于液体的密度ρ甲、ρ乙及此时液体对容器底部压强p甲、p乙的判断正确的是
A．ρ甲＞ρ乙，p甲＞p乙B．ρ甲＞ρ乙，p甲＜p乙
C．ρ甲＜ρ乙，p甲＞p乙D．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙
2．如图题图所示，向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体，发现液面在同一水平线上，比较甲、乙两种液体对试管底部的压强
A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法确定
3．现有以下关于凸透镜的说法
①所有的凸透镜都只有右侧一个焦点；②凸透镜使能够会聚的光线提前会聚；③任何一束光线通过凸透镜后都将会聚于一点；④一个凸透镜的焦距是随时变化的
A．只有①②正确B．只有②正确
C．只有③④正确D．只有④正确
4．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v之间关系的图象，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，投影仪就是根据这一原理制成的
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
5．学校大门旁竖直放置了一块平面镜，小张同学逐渐靠近平面镜的过程中，下列说法正确的是
A．小张的像逐渐变大
B．小张想通过平面镜看完自己的全身像，则平面镜的高度至少为整个身高的一半
C．小张在平面镜中看见了小王，则小王在平面镜中看不见小张
D．小张在平面镜中所成的像是实像
6．对一些实例和对应解释，下列说法中中正确的是( )
A．看见水中的鱼儿---光的直线传播
B．太阳下人影相随---光的反射
C．近视眼镜的镜片----凸透镜
D．用镜子增大空间感---平面镜成像
7．下列是我国北方冬季发生的一些与物态变化有关的现象，分析不正确的是A．水蒸气在树枝上凝华成冰晶，形成雾凇
B．屋顶的积雪会熔化成水，流到屋檐下凝固成冰锤
C．戴眼镜的人从室内走到室外，由于水蒸气液化，眼镜片上会起雾
D．邻居家孩子堆的雪人因发生升华会逐渐变小
8．如图所示的四种现象中，其物态变化属于升华的是
A．吉林冬天树上的“雾凇”
B．水蒸气在凉玻璃上形成水珠
C．冬季，堆在户外的“雪人”没熔化却变小
D．晾晒的湿衣服逐渐变干
9．关于声现象，下列说法正确的是
A．声音传播的速度与介质温度无关
B．“轻声细语”指的是降低声音的音调
C．声音既可以传递信息，又可以传递能量
D．超声波可以在真空中传播
10．关于声现象,下列说法正确的是
A．用超声波清洗眼镜,是因为超声波的速度快
B．印度尼西亚海啸产生的次声波的频率高达300Hz
C．倒车雷达利用超声波来测量车尾到障碍物的距离
D．人们将手机调成静音,是在传播过程中減弱噪声
二、填空题
11．完成下列单位换算：
（1）360s＝_____min；
（2）1.5×108kg＝_____t。

12．如图，小翼同学正在用“自拍神器”摄影留念。

与用手直接拿于机自拍相比，利用自拍杆可以_____物距，_____像的大小，从而增大取景范围（选填“增大”或“减小”）
13．夏日，当一束阳光垂直射到地面时，入射角为________度，我们在树荫下乘凉，发现地面上有很多光斑，这些光斑是由于光的________形成的，光斑的形状与________（选填“树叶缝隙”或“太阳”）的形状相同。

14．2018年12月8日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程。

火箭发射时，在发射台下有一个大水池，让高温火焰喷到水中，火箭升空瞬间，出现的白色“气团”是水蒸气_____（填物态变化名称）形成的，这个过程需要_____（选填“吸热”或“放热”）。

15．小明在家里吹奏笛子，悠扬的笛声是由空气柱__________产生的，小明抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变声音的__________（选填“音调”、“响度”或“音色”）．笛声通过__________传到妈妈的耳朵里．
16．一个人的身高是1.76×109_________(填合适的单位)。

三、计算题
17．为了保护环境，治理水土流失，学校环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量）。

治理环境前，他们共采集了40dm3的水样，称得其总质量为40.56kg，已知干燥的泥沙的密度ρ沙=2.4×103kg/m3，试求：
（1）此水样中泥沙的质量是多少kg？
（2）洪水中的平均含沙量。

18．交通安全关系到每个家庭的幸福。

（1）我们每个中学生在过马路时要做到“一停二看三通过”。

扬州大市口马路路宽为30m，一辆汽车在该段的行驶速度大约为12m/s。

小明在交叉道口步行横穿公路上学。

步行速度是1.5m/s，要求横穿公路时预留10s安全时间，小明至少要离行驶过来的汽车多少米，步行横穿公路才能保证安全。

（2）汽车超速也是安全隐患之一，小明家的汽车在大市口马路上以70km/h的速度行驶，在前方50m处有超速拍照，小明父亲立即减速，3秒后车速降至50km/h速度。

这段时间内汽车的平均速度是54km/h，通
过计算说明小明家的车这次是否会因为超速而被拍照。

四、实验题
19．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，小宇同学步骤如下：
（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向________调，使天平横梁平衡．
（2）用天平测出空烧杯的质量为29g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是________ g；再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为
________kg/m3。

（3）小宇用的方法测出盐水密度会________（选填“偏大”或“偏小”），因为________。

（4）小萱同学在实验中先测出空烧杯的质量m1，倒入盐水后测出其总质量m2；在将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，她及时停止了操作。

同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度。

你认为增加的步骤是：________ ，请帮小萱写出计算盐水密度的表达式ρ= ________ 。

20．如图所示，平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑。

（1）该凸透镜的焦距是_____cm。

（2）小明用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放到距凸透镜15cm的位置，移动光屏，得到一个倒立、_____的实像，我们使用的_____就是利用这一原理制成的。

（3）摘掉眼镜的小明观察像时，离光屏很近才看清烛焰的像，则他的眼镜是_____透镜。

21．小明利用一些器材来探究“平面镜成像特点”的实验，器材：完全相同的蜡烛A和B、茶色玻璃板和无色透明的玻璃板、白纸、刻度尺、铅笔。

（1）小明最好选用________玻璃板（“茶色”或“无色透明”），垂直放在白纸上进行实验。

（2）选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较___________。

（3）将蜡烛A点燃放在玻璃板10cm处，蜡烛B放在玻璃板另一侧______cm处与蜡烛A的像_______,便确定了蜡烛A成像的位置。

（4）在利用蜡烛B确定蜡烛A成像的位置后，移去蜡烛B，并在所在位置上放一光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，则平面镜所成的的像是___像（“实”或“虚”）
（5）用一条直线将A、B连在一起，小明发现A、B的连线与玻璃板_____.
小红重复上述实验（3），但她无论怎样移动在玻璃板另一侧的蜡烛B，都不能像小明一样完成实验，原因是：_____________（一条即可）
22．在做“观察水沸腾”的实验时。

(1)A组同学用的是如图甲所示装置，他们测出的水温将偏__________（选填“高”或“低”）。

(2)图乙是B组同学做实验过程中某时刻温度计的示数，此时水的温度是__________℃。

(3)B、C两组同学虽然选用的实验装置相同，但将水加热到沸腾用的时间不同，他们绘制的温度随时间变化的图象如图丙所示。

分析图象可知：水的沸点是__________℃，说明当时液面上方气压__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）标准大气压；B、C两组得到b、c两种不同图象的原因可能是水的__________不同；从图象中还可以得出水沸腾时的特点是__________。

23．请你根据自己对生活现象的观察、动手实践的经验及物理课中所学的知识，将图所示与声有关的实例的描述补充完整。

图甲：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，铃声的响度变小；再次放入空气后，铃声的响度______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

图乙：当游客在天坛圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，使______与原声混在一起，声音得到加强造成的音响效果。

图丙：将刻度尺的一端紧压在桌面上，改变刻度尺伸出桌面的长度，每次拨开相同的幅度，能够听出声音的______发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”）。

24．汽车在出厂前要进行测试，某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s，紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶1000m。

求：
（1）该汽车在模拟山路上行驶的路程。

（2）汽车在这次整个测试过程中的平均速度。

【参考答案】
一、选择题
二、填空题
11．1.5×105
12．增大减小
13．直线传播太阳
14．液化放热
15．振动音调空气
16．nm
三、计算题
17．（1）0.96kg；（2）24kg/m3。

18．（1）360m；（2）不会因为超速而被拍照
四、实验题
19．左33 1.1×103偏大盐水从烧杯倒入到量筒中后会有残留。

用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m3ρ＝
20．放大投影仪凹
21．茶色像和物大小关系 10 重合虚垂直玻璃板没有竖直放置
22．高 90 98 ＜质量吸不变
23．变大回声音调
24．（1）4000m；（2）9.1m/s。