《2025年新课程问题解决导学方案八年级物理上册人教版》

13. 从电影院出来后,小明想能否利用凸透镜制作一个手机投影仪在家看电影呢？于是他和物理兴趣小组的同学开展了“自制手机投影仪”的项目化学习活动。选择的材料为：凸透镜若干、硬纸板、胶水、刻度尺、剪刀等。

【项目设计】
他们设计了如图甲所示的方案,将硬纸板制成了纸盒,将凸透镜固定在纸盒上,手机固定在可以前后移动的硬纸板上。
【项目实施】
(1)步骤：通过______,测出凸透镜的焦距分别是 $ 10 \, cm $、$ 15 \, cm $、$ 20 \, cm $,若手机和凸透镜间的距离为 $ 20 \, cm $,为了能在光屏上得到清晰、放大的像,可选择______焦距的凸透镜。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上,打开手机屏幕,盖上顶部硬纸板,就可以在光屏上看到手机的投影。
(2)调试：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机屏幕应该选择图乙______(填“A”或“B”)的放置方式。小明建议选择表面光滑的白板作为光屏,而小红建议选择表面粗糙的白墙作为光屏。你赞成谁的建议？并说明理由：______。
【项目评价】
(3)对该产品进行评价时,老师指出该投影仪存在“画面较小、画质较暗”的问题。该自制的投影仪还需要进行的改进是______。(写出一条即可)

答案：
(1)利用太阳光测量凸透镜焦距 15 cm
(2)B 赞成小红的观点,因为光照在白墙上会发生漫反射,人在各个方向都能清晰观影
(3)将纸盒远离光屏,同时将手机靠近凸透镜

14. 大梦和小梦在学习了凸透镜成像的知识后,想进一步探究凸透镜成实像时像距的变化规律,她们分别在光具座上进行实验,每次实验时,她们先固定发光物体与光屏的距离,再通过移动凸透镜的位置,使光屏上得到清晰的像,表一、表二分别记录了她们通过实验获得的部分数据。
表一：大梦的实验数据(焦距：$ 12 \, cm $)
| 序号 | 物屏距离/ $ cm $ | 物距/ $ cm $ | 像距/ $ cm $ | 像距和物距的差值/ $ cm $ |
| 1 | 64 | 16 | 48 | 32 |
| 2 | 52 | 19 | 33 | 14 |
| 3 | 49 | 22 | 27 | 5 |
| 4 | 50 | 30 | 20 | -10 |
表二：小梦的实验数据(焦距：$ 15 \, cm $)
| 序号 | 物屏距离/ $ cm $ | 物距/ $ cm $ | 像距/ $ cm $ | 像距和物距的差值/ $ cm $ |
| 5 | 90 | 19 | 71 | 52 |
| 6 | 69 | 22 | 47 | 25 |
| 7 | 61 | 28 | 33 | 5 |
| 8 | 62 | 35 | 27 | -8 |
(1)分析比较表一(或表二)中像距随物距的变化关系可初步得出结论：同一凸透镜成实像时,物距越大,像距越小。
(2)分析比较序号2、5(或 3、6)中的数据可初步得出结论：不同凸透镜成实像且物距相同时,凸透镜的焦距越大,像距也越大。
(3)进一步综合分析比较序号 $ 1 $、$ 2 $、$ 3 $(或 $ 5 $、$ 6 $、$ 7 $)中“像距和物距的差值”随“物屏距离”的变化关系可初步得出结论：同一凸透镜成实像时,物屏距离越小,像距与物距的差值越小。
(4)根据(3)的初步结论,并基于序号 $ 4 $ 和 $ 8 $ 中“像距和物距的差值”变为负值的事实,可以作出如下推理：凸透镜成实像时,物屏距离存在一个最小值,此时像距与物距的差值为 0。
两位同学猜想这一“最小值”可能与凸透镜的焦距存在某种关系,为了验证猜想,她们决定用上述实验器材继续探究,请在表三中填入她们拟进行实验的数据,以达到探究的目的。
表三：实验设计
| 序号 | 焦距/ $ cm $ | 物屏距离/ $ cm $ | 物距/ $ cm $ | 像距/ $ cm $ |
| 9 | 12 | 48 | / | / |
| 10 | 15 | 60 | / | / |

答案：
(1)物距越大,像距越小
(2)2、5(或 3、6)
(3)物屏距离越小,像距与物距的差值越小
(4)像距与物距的差值为 0 填表如下表: |序号|焦距/cm|物屏距离/cm|物距/cm|像距/cm| |----|----|----|----|----| |9|12|48|/|/| |10|15|60|/|/|