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2019-2020年八年級科學上冊 光的折射教案 華東師大版 【本講教育信息】 一. 教學內(nèi)容： 暑假專題——光的折射復習 二. 學習目標： 1. 了解光的折射現(xiàn)象 2. 了解透鏡的分類，及其對光線的作用 3. 掌握凸透鏡成像的規(guī)律及其應用 三. 重點、難點： 重點： 1. 能用折射現(xiàn)象解釋日常生活中的折射現(xiàn)象。 2. 凸透鏡成像規(guī)律及其應用。 難點：凸透鏡成像規(guī)律及其應用。 四. 知識總結： （一）光的折射 1. 光的折射現(xiàn)象 光從一種透明介質(zhì)進入另一種透明介質(zhì)時，在兩種界面上傳播方向通常會發(fā)生改變的現(xiàn)象。 2. 光的折射規(guī)律，如圖一 （1）內(nèi)容：①折射光線（BO）與入射光線（AO）、法線在同一平面上②折射光線與入射光線分居法線的兩側③折射角（r）隨入射角（i）的增大而增大；光由空氣斜射入水、玻璃等透明介質(zhì)時，折射角小于入射角；光由水、玻璃等透明介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角；光垂直射到兩種介質(zhì)的界面上時，傳播方向不發(fā)生改變，折射角等于零。 （2）在折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的，即如果光逆著折射光線射入，其折射光線將逆著入射光線射出。 （3）不同介質(zhì)對光的折射本領不一樣。 （二）透鏡 1. 透鏡的種類 （1）凸透鏡：中央比邊緣厚的透鏡，對光線有會聚作用，又叫會聚透鏡。 （2）凹透鏡：中央比邊緣薄的透鏡，對光線有發(fā)散作用，又叫發(fā)散透鏡。 2. 與透鏡有關的幾個概念 圖二 （1）主光軸：通過透鏡兩個球面的球心的直線（C1C2） （2）光心：主光軸上的一點通過此點的光線傳播方向不改變，薄透鏡的光心在它的幾何中心，通常用“O”表示。 （3）焦點：跟主軸平行的光線，通過凸透鏡后會聚在主軸上的一點，這點叫凸透鏡的焦點，用“F”表示。它是實際光線會聚點，也叫實焦點。 跟主軸平行的光線通過凹透鏡后成為發(fā)散光線，這些發(fā)散光線的反向延長線相交在主軸上的一點，這點叫凹透鏡的焦點。同樣用“F”表示，它不是實際光線的會聚點，也叫虛焦點。 （4）焦距：從焦點到透鏡光心（或中心）的距離，常用“f”表示，根據(jù)光路的可逆性，透鏡兩側各有一個焦點，透鏡兩側的兩個焦距相等。 （5）物距：物體到透鏡光心的距離，常用“u”表示。 （6）像距：物體通過透鏡成的像到透鏡光心的距離，常用“v”表示。 （7）實像和虛像： 實像：由實際的反射光線或折射光線相交而成的像，實像可以用眼觀察，也可以用光屏來接收。 虛像：由反射光線或折射光線的反向延長線相交而成，虛像可以用眼觀察，但不能成在光屏上，故不能用光屏接收。 （三）凸透鏡成像規(guī)律 由上表可知： （1）凸透鏡成像有三個區(qū)域，兩個特殊點：①u=2f點是物體通過凸透鏡成“縮小”還是“放大”的實像的分界點②u=f點是物體通過凸透鏡成“實像”還是“虛像”的分界點，及倒立、正立分界點，物像同側、異側分界點。 （2）當u>f時，u減小，物體通過凸透鏡成實像，且實像變大、v增大。 （3）凸透鏡所成的像：實像一定倒立、虛像一定正立；虛像一定放大，實像有放大、縮小、等大三種可能；實像一定與物體在透鏡兩側，虛像一定與物體在透鏡同側、且在物體后面。 （4）描述像的性質(zhì)應包括①實像、虛像、不成像②倒立、正立③放大、縮小、等大三個方面，如描述幻燈機成像為：倒立放大實像。 （四）凸透鏡成像的應用 1. 照相機 （1）原理：照相機是利用凸透鏡成縮小的實像的原理制作的，即u>2f。 （2）結構：照相機的鏡頭相當于凸透鏡，膠卷相當于光屏，被拍攝的人或物位于2倍焦距以外，膠卷上就成了一個倒立的縮小的實像，膠卷曝光后，再經(jīng)過化學處理得到底片，利用底片印出相片。 在u>2f的前提下，調(diào)節(jié)u的大小，可以拍攝到遠近不同的像。 2. 幻燈機 （1）原理：幻燈機是利用凸透鏡成放大的實像的原理制成的，即f2f，應該成縮小的實像。 B正確 例3. 一個物體通過凸透鏡成像于屏上，若將透鏡的上半部分遮住，則下列說法中正確的是（ ） A. 屏上的像只剩下半部分 B. 屏上的像變暗，位置不變 C. 屏上的像上半部變暗，下半部保持原來的亮度 D. 屏上的像變得模糊不清了 分析與解：一個物體通過凸透鏡成像于屏上，若將透鏡的上半部分遮住的光路圖如圖三（甲）所示，遮前如圖（乙）所示。 在（甲）圖中從A點射向凸透鏡上半部分的光線被遮住，只有從A點射向凸透鏡下半部分光通過透鏡會聚于A’點成像，物體AB上其它點成像情況與A點相同，只是由于光線少了，所以成的像暗一些。 而圖（乙）中，從A點射向凸透鏡的所有光線，經(jīng)透鏡折射后，都會聚在A’點，AB上其它點相同，所以在遮之前成的像亮度大。 B正確 例4. 有一塊玻璃磚，形狀如圖四甲所示，內(nèi)有一個凸型空氣泡，某學生用這個玻璃磚來做光學實驗，當一平行光束通過玻璃磚時，以下對光束在空氣泡中發(fā)生的現(xiàn)象的說法正確的是（ ） A. 這一平行光束在空氣泡中將不改變原來方向 B. 這一平行光束在空氣泡中將發(fā)生會聚 C. 這一平行光束在空氣泡中將發(fā)生發(fā)散 D. 條件不足，無法確定 分析：不少學生看里面是一個凸型氣泡，認為光線經(jīng)過的是凸透鏡，故最終成為一束會聚光線而錯選B，他們認為凸型空氣泡與平時用的玻璃凸透鏡形狀一樣，便認為空氣泡透鏡對光線的作用與玻璃透鏡的作用效果相同。設想在原圖中沿AB方向把玻璃磚等分為二，即成圖四乙中情形，顯然該光束經(jīng)過的是一凹透鏡，由光學知識可知，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，則平行光束通過空氣泡將發(fā)生發(fā)散，故應選C。 更基本的方法是畫一條入射光線到空氣透鏡的前表面，用作圖法來判斷光線經(jīng)過透鏡之后的行為。光線從玻璃進入空氣，由光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)，折射角大于入射角，折射光線遠離法線，出射光線是發(fā)散的?？梢姡雇哥R對光線的作用是會聚的。這個結論是有條件的：條件是透鏡材料的折射率大于周圍環(huán)境的折射率。 C正確 【模擬試題】（答題時間：60分鐘） 一. 填空題： 1. 圖1所示，光線從空氣斜射入水中時，折射角比入射角________，所以光線BO是________光線。OC是________光線，OD是________光線。________=________度，________角，是________角，是________角。 2. 當光線垂直射向介面時，________不改變。這時入射角是________度，折射角是________度。 3. 照相機的鏡頭相當于一個________鏡，用照相機拍攝景物時，能在底片上得到一個________的________的________像，這是因為，被照物體在________以外。 4. 放映幻燈時，應將幻燈片放在離鏡頭________的地方，且幻燈片需________插，才能在屏幕上出現(xiàn)幻燈片上畫面的________的________的________像。 5. 在碗里放一個硬幣，當碗內(nèi)盛滿水，水靜止時，看上去碗底的硬幣要比實際的深度________些，這是由于光的________的緣故所造成的。 6. 在研究凸透鏡成像的實驗中，當u________f時，成實像，當u________f時成虛像，所以________是成________和________的分界點。當u________f時成正立的像，當u________f時成倒立的像，u_________f時，像與物體在透鏡的同側，u________f時像與物在透鏡的異側，當u________f而________2f時成放大的實像，u________2f時成縮小的實像，所以當u________2f時，兩倍焦距處的P點是物體成________的實像和________的實像的分界點。 7. 早晨看到太陽從地平線剛剛升起時，實際上它還處在地平線的下方，這種現(xiàn)象是由于________造成的。 8. 從物體上某點發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚而成的點，叫做這一物點的________像，它可以用________接收。若物點發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡后不能會聚，反向延長線相交的點，叫做物點的________像，它不能用光屏接收，只能用________觀看。 9. 放大鏡是________，在使用放大鏡時，必須要把被觀察的物體放在________________，才能看到________立，放大的________像。 10. 幻燈機的幻燈片________插在凸透鏡的后面焦點略微遠些的地方，這時銀幕上所得到的像的性質(zhì)是________________。 11. 照相機的鏡頭相當于一個________。當物體到________的距離________時，能成________，________像，照相機就是利用此原理制成的。使用照相機時，應將底片放置在________。 二. 選擇題： 1. 漁民發(fā)現(xiàn)他斜前方水中有一條魚，想用魚叉叉魚，其正確的方法是（ ） A. 對魚的位置稍低一點的位置擲叉 B. 對魚的正前方擲叉 C. 對魚的正后方擲叉 D. 對魚的左右兩側擲叉 2. 對光線能起發(fā)散作用的是（ ） A. 凹透鏡 B. 凸透鏡 C. 平面鏡 D. 無法判斷 3. 用照相機給某人照相時，如果已經(jīng)照完一張全身的像以后，再照一張半身像，（底片大小不變）則應：（ ） A. 把照相機遠離被照人，同時暗箱拉長 B. 把照相機遠離被照人，同時暗箱縮短 C. 把照相機與人靠近些，同時縮短暗箱 D. 把照相機與被照的人靠近些，同時拉長暗箱 4. 利用凸透鏡使物體成放大的像，這個像（ ） A. 一定是實像 B. 一定是虛像 C. 可能是實像，也可能是虛像 D. 條件不足，無法判斷 5. 關于放大鏡、幻燈機、照相機的下述幾種說法中，錯誤的是（ ） A. 它們都是利用凸透鏡成像的 B. 照相機照像時景物在2倍焦距以外 C. 幻燈片必須放在2倍焦距以外 D. 用放大鏡看書，書離透鏡應小于焦距 6. 下列正確的光路圖是（ ） 7. “海市蜃樓”、“看到中秋的明月”和“槍瞄靶”分別可以說明哪個物理現(xiàn)象（ ） A. 光的折射現(xiàn)象、光的反射現(xiàn)象和光的直線傳播 B. 光的折射現(xiàn)象、光的直線傳播和光的反射現(xiàn)象 C. 光的直線傳播、光的反射現(xiàn)象和光的折射現(xiàn)象 D. 光的直線傳播、光的折射現(xiàn)象和光的反射現(xiàn)象 8. 下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ） A. 通過潛望鏡看到海面上的船只 B. 在平靜的水中看到大樹的“倒影” C. 用汽車觀后鏡看到車后的物體 D. 從岸上看到游泳池底好像變淺了 9. 物體通過凸透鏡在光屏上成像，則一定是（ ） A. 正立的實像 B. 放大的虛像 C. 倒立、縮小的像 D. 倒立的像 10. 物體通過凸透鏡所成的像是實像，則物距一定是（ ） A. 大于2倍焦距 B. 大于焦距 C. 在焦距和2倍焦距之間 D. 小于焦距 11. 凸透鏡的焦距為f，要使物體通過凸透鏡成縮小的實像，物距應滿足的條件是（ ） A. u2f D. u>f 12. 物體在凸透鏡前20厘米處，可以得到倒立、放大的實像，現(xiàn)將物體向透鏡移近10厘米，得到的是（ ） A. 倒立放大的虛像 B. 正立放大的虛像 C. 倒立縮小的實像 D. 倒立等大的實像 13. 物體放在凸透鏡前，在離透鏡15厘米的光屏上得到物體清晰的放大的像，所使用的凸透鏡的焦距是下列的哪一個數(shù)值（ ） A. 4厘米 B. 8厘米 C. 12厘米 D. 18厘米 14. 蠟燭放在凸透鏡的1.5倍焦距的地方，當它向離透鏡3倍焦距的地方移動時，它的像（ ） A. 先放大后縮小 B. 先縮小后放大 C. 逐漸變大 D. 逐漸變小 15. 一物體放在凸透鏡前從很遠處勻速靠近凸透鏡，至透鏡焦點處，考察像運動的速度應該是（ ） A. 始終和物體的運動速度相同 B. 先小于物體運動的速度，后來又大于物體運動的速度 C. 先大于物體運動的速度，后來又小于物體運動的速度 D. 始終大于物體運動的速度 三. 作圖題： 1. 在圖中，畫出光線經(jīng)過透鏡后的折射光線 2. 在圖中畫出了光線通過透鏡前、后的方向，請你在方框內(nèi)填上適當?shù)耐哥R。 【試題答案】 一. 填空題 1. 小，入射，反射，折射，二，50，入射，反射，折射 2. 傳播方向，0，0 3. 凸透，倒立，縮小，實，兩倍焦距 4. 大于焦距小于2倍焦距，倒，倒立，放大，實 5. 淺，折射 6. >，<，焦點，實像，虛像，<，>，<，>，>，<，>，=，放大，縮小 7. 光的折射 8. 實；光屏；虛；眼睛 9. 凸透鏡；焦點以內(nèi)；正；虛 10. 倒；放大的實像 11. 凸透鏡；凸透鏡；大于2倍焦距；倒立；縮小的實，焦點 二. 1. A 2. A 3. D 4. C 5. C 6. B 7. A 8. D 9. D 10. B 11. C 12. B 13. A 14. D 15. B 三. 2.