《2025年新课程示径学案作业设计八年级物理上册苏科版》

导入：
观察下面几张照片,根据这些光现象的形成原理,哪几幅可以归为一类？你的理由是什么？
(导入图)

筷子看似折断、放大镜会聚阳光、雨后彩虹、海市蜃楼可以归为一类，理由是它们都是光的折射现象；日食是光的直线传播现象。
任务1 回顾光的折射规律
实验：如图甲所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,观察烧杯底部光斑变化。
(任务1图)

练习1：如图乙所示,将一束光照射到一个空烧杯的底部,此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水,烧杯底部被光照亮的范围(阴影部分)和原来相比会变为(B)
(任务1图)

任务2 研究光的折射成像
实验：(器材：铅笔、烧杯、水等)
1. 将铅笔竖直插入加有适量水的烧杯中,从不同方向观察(比较水上部分和水下部分的粗细、位置)。
2. 将铅笔斜插入水中,从不同方向观察。
问题1：操作(1)中,筷子水下部分偏折了吗？试着解释你所观察到的现象。
解：操作（1）中，筷子水下部分没有偏折。因为当铅笔竖直插入水中时，光线垂直射向水面，根据光的折射规律，此时入射角为$0^{\circ}$，折射角也为$0^{\circ}$，光线传播方向不变，所以看起来水下部分没有偏折。
问题2：操作(2)中,从上往下俯视,筷子水下部分向哪边偏折？你能画出成像光路图吗？
解：操作（2）中，从上往下俯视，筷子水下部分向上偏折。成像光路图如下：
（大致光路：筷子水下部分某点发出的光线从水中斜射入空气中，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，感觉光线是从折射光线的反向延长线的交点发出的，所以看起来向上偏折）
练习2：将一根筷子斜放入装有水的杯子里,从水面上方斜着往下看,观察到的情形是图中的(B)

任务3 研究柱透镜
实验：将铅笔水平放置于装有水的烧杯后,移动铅笔慢慢远离烧杯,观察现象。
问题1：装有水的烧杯相当于哪个光学器件？此实验中该器件成像有什么特点？
解：装有水的烧杯相当于凸透镜。此实验中该器件成像特点：当铅笔慢慢远离烧杯时，像会逐渐变大，且可能成倒立、放大的实像（具体成像特点与物距有关，类似凸透镜成像规律）。
问题2：装有水的烧杯与凸透镜哪些部分是相同的？哪些部分是不同的？
解：装有水的烧杯与凸透镜相同部分：中间厚、边缘薄；不同部分：凸透镜是圆球状（或更规则的曲面），而装有水的烧杯只是近似中间厚边缘薄，形状可能不规则（比如烧杯是圆柱形等）。
提示：你需要一束平行光来探究柱透镜的光学特性,怎样得到一束平行光？
练习3：如图甲所示,小明准备了一张画有两个同向黑色箭头的白纸,将一只玻璃杯放置在白纸正前方。当向玻璃杯中注水至两箭头中间时,透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了,如图乙所示。下列说法正确的是(D)

(任务3图)
A. 图甲中看到黑色的箭头是因为它反射黑光
B. 图乙中如果将水杯靠近白纸,看到的下面的箭头将会更短
C. 图乙中看到下面的箭头变长的现象与放大镜的成像原理相同
D. 图乙中看到的上、下两个箭头都是光的折射形成的像
任务4 再探凸透镜成像的规律(实验加作图)
问题1：物距改变时,像距和像的性质如何变化？物距变大时,怎样移动透镜,可使光屏在原处承接到清晰的像？
解：物距改变时，像距和像的性质变化：
当物距$u＞2f$（$f$为焦距）时，成倒立、缩小的实像，像距$f ＜ v＜ 2f$；物距减小，像距增大，像变大。
当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，像距$v ＞ 2f$；物距减小，像距增大，像变大。
当$u = 2f$时，成倒立、等大的实像，像距$v = 2f$。
当$u＜f$时，成正立、放大的虚像。
物距变大时，将透镜向光屏方向移动，可使光屏在原处承接到清晰的像（根据“物远像近像变小”的规律）。
问题2：焦距改变时,像距和像的性质如何变化？物距变大时,换上焦距更长还是更短的透镜,可使光屏在原处承接到清晰的像？
解：焦距改变时，像距和像的性质变化：
焦距增大，在物距不变时，像距增大，像变大（类似物距相对变小）。
焦距减小，在物距不变时，像距减小，像变小（类似物距相对变大）。
物距变大时，换上焦距更长的透镜，可使光屏在原处承接到清晰的像（因为焦距长，对光线会聚能力相对弱，能使像后移到原处）。
问题3：物体上下移动时,像的位置如何变化？透镜上下移动时,像的位置如何变化？
解：物体上下移动时，像的位置反向移动（比如物体向上移动，像向下移动）；透镜上下移动时，像的位置同向移动（比如透镜向上移动，像向上移动）。
问题4：物体和光屏不动,透镜移动过程中最多可以出现几次清晰的像？
解：物体和光屏不动，透镜移动过程中最多可以出现$2$次清晰的像（根据光路可逆原理，当$u_{1}=v_{2}$，$u_{2}=v_{1}$时会出现两次清晰像）。
练习4：将物体放在距凸透镜10cm处时,可在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的清晰像。现将该物体向凸透镜移近2cm,关于凸透镜的焦距以及再次成像,下列说法正确的是(C)
① 凸透镜的焦距可能为7cm
② 凸透镜的焦距可能为12cm
③ 将光屏远离透镜适当距离,一定能再次成倒立、放大的清晰像
④ 将光屏远离透镜,可能在光屏上不能再次成像
A. ①③
B. ②④
C. ①④
D. ②③
练习5：在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明组装的装置如图甲所示,他保持凸透镜的位置不变,不断地移动蜡烛位置,观察到四种烛焰的清晰像,如图乙所示。已知凸透镜的焦距为10cm,按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序,正确顺序为(A)
(任务4图)

答案： 导入
筷子看似折断、放大镜会聚阳光、雨后彩虹、海市蜃楼可以归为一类，理由是它们都是光的折射现象；日食是光的直线传播现象。
任务1练习1
B
任务2问题1
解：操作（1）中，筷子水下部分没有偏折。因为当铅笔竖直插入水中时，光线垂直射向水面，根据光的折射规律，此时入射角为$0^{\circ}$，折射角也为$0^{\circ}$，光线传播方向不变，所以看起来水下部分没有偏折。
任务2问题2
解：操作（2）中，从上往下俯视，筷子水下部分向上偏折。成像光路图如下：
（大致光路：筷子水下部分某点发出的光线从水中斜射入空气中，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，感觉光线是从折射光线的反向延长线的交点发出的，所以看起来向上偏折）
任务2练习2
B
任务3问题1
解：装有水的烧杯相当于凸透镜。此实验中该器件成像特点：当铅笔慢慢远离烧杯时，像会逐渐变大，且可能成倒立、放大的实像（具体成像特点与物距有关，类似凸透镜成像规律）。
任务3问题2
解：装有水的烧杯与凸透镜相同部分：中间厚、边缘薄；不同部分：凸透镜是圆球状（或更规则的曲面），而装有水的烧杯只是近似中间厚边缘薄，形状可能不规则（比如烧杯是圆柱形等）。
任务3练习3
D
任务4问题1
解：物距改变时，像距和像的性质变化：
当物距$u＞2f$（$f$为焦距）时，成倒立、缩小的实像，像距$f ＜ v＜ 2f$；物距减小，像距增大，像变大。
当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，像距$v ＞ 2f$；物距减小，像距增大，像变大。
当$u = 2f$时，成倒立、等大的实像，像距$v = 2f$。
当$u＜f$时，成正立、放大的虚像。
物距变大时，将透镜向光屏方向移动，可使光屏在原处承接到清晰的像（根据“物远像近像变小”的规律）。
任务4问题2
解：焦距改变时，像距和像的性质变化：
焦距增大，在物距不变时，像距增大，像变大（类似物距相对变小）。
焦距减小，在物距不变时，像距减小，像变小（类似物距相对变大）。
物距变大时，换上焦距更长的透镜，可使光屏在原处承接到清晰的像（因为焦距长，对光线会聚能力相对弱，能使像后移到原处）。
任务4问题3
解：物体上下移动时，像的位置反向移动（比如物体向上移动，像向下移动）；透镜上下移动时，像的位置同向移动（比如透镜向上移动，像向上移动）。
任务4问题4
解：物体和光屏不动，透镜移动过程中最多可以出现$2$次清晰的像（根据光路可逆原理，当$u_{1}=v_{2}$，$u_{2}=v_{1}$时会出现两次清晰像）。
任务4练习4
C
任务4练习5
A