高斯光束经过薄透镜变换前后，束腰的变化规律与几何光学透镜成像规律一致。

第1题：

阅读材料．根据要求完成教学设计任务。
材料一《义务教育物理课程标准(2011年版)》关于“凸透镜”的内容要求为：“认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。”材料二义务教育八年级物理某版本教科书“凸透镜”一节，关于“探究凸透镜成像的规律”的演示实验如下：
探究凸透镜成像的规律
我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方．然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距厂有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。比如．我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况(图5．3-1)。



材料三教学对象为义务教育八年级学生，已学过光的直线传播、反射、折射等内容。任务：
(1)简述凸透镜成像的规律。(4分)
(2)根据上述材料，完成“探究凸透镜成像的规律”学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式)等。(24分)

答案：

解析：

(1)凸透镜成像的规律：
当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时。成倒立、放大的实像。
当物距小于一倍焦距时。成正立、放大的虚像。
(2)教学设计如下：
一、教学目标
1.知识与技能
①理解凸透镜的成像规律。
②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
2.过程与方法
①能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，体验科学探究的全过程和方法。
②通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件，培养从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.情感态度与价值观
①通过研究凸透镜成像的实验以及对其成像规律的分析，有意识地渗透辩证唯物主义观点。
②通过探究活动，提高学>--j兴趣，学生增强了对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。
二、教学重难点
重点：探究凸透镜成像规律。
难点：科学探究中实验数据的处理和分析。
三、教学过程










{图9}

第2题：

摄影技术的基本原理来自“（）”光学现象

• A、小孔成像
• B、凸透镜成像
• C、遥感成像
• D、针孔成像

第3题：

球面像差的概念是：（）

• A、轴线上宽光束光线与窄光束光线经透镜折射后成像不能汇聚为一点
• B、光轴外的某一物点向透镜发出的一束平行光线经光学系统后在像平面上形 成不对称的弥散光斑
• C、垂直于光轴的物平面经光学系统后不能成像在同一平面
• D、远轴光线与近轴光线经透镜折射后成像不能汇聚为一点
• E、物体通过光学系统所呈的像在形状上发生的变形

第4题：

模拟眼的光学成像是外界光线经过模拟瞳孔进入模拟眼，又经过凸透镜，在接收屏上汇聚。若光线自左向右传递，模拟眼为近视眼状态，则接收屏设置在凸透镜的像方焦点的右侧。

第5题：

高斯透镜公式适用于薄透镜成像的计算。

第6题：

一平行细光束经一个薄透镜后汇聚于镜后200mm处，则该透镜的焦距f′等于（）（mm）。

第7题：

关于透镜成像与针孔成像的不同之处是（）。

• A、针孔成像影像比较模糊，而透镜成像比较清楚
• B、针孔相当小时才能成像，像的亮度很暗，而透镜的孔径可以大得多，影像亮
• C、透镜成像时必须调整物、像与透镜的距离才能成像清晰，针孔成像时不需要
• D、以上都正确

第8题：

正透镜（凸透镜）具有（）像方焦距，对光束起（）作用；负透镜（凹透镜）的像方焦距是（），对光束起（）作用。

第9题：

第10题：

第11题：

第12题：

第13题：

高斯透镜公式适用于厚透镜成像计算。

第14题：

模拟眼的光学成像是外界光线经过模拟瞳孔进入模拟眼，又经过凸透镜，在接收屏上汇聚。若光线自左向右传递，模拟眼为远视眼状态，则接收屏设置在凸透镜的像方焦点处。

第15题：

来自一点的光束经过球柱面透镜后的像散光束从外形看又称（）。

• A、高斯像面
• B、匹兹凡面
• C、Tscherning椭圆
• D、史氏光锥

第16题：

模拟眼的光学成像是外界光线经过模拟瞳孔进入模拟眼，又经过凸透镜，在接收屏上汇聚。若光线自左向右传递，模拟眼为正视眼状态，则接收屏设置在凸透镜的像方焦点的左侧。

第17题：

以下关于光学透镜焦距与成像说法，正确的是（）。

• A、凸透镜成像的像距等于焦距
• B、凸透镜成像的像距大于焦距
• C、凸透镜成像的像距小于焦距
• D、凸透镜只能成虚像

第18题：

全息照相记录物光信息利用了光的什么原理？（）

• A、干涉
• B、衍射
• C、几何光学透镜成像

第19题：

在几何光学中，将经过透镜两球面中心的直线称为（）

• A、透镜的中心
• B、透镜的光轴
• C、透镜的焦点
• D、透镜的顶点

第20题：

在研究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛放在透镜前某一位置后，在透镜的另一侧无论如何移动光屏，均不能成像，请你做出一个合理的解释并提出一个解决问题的方案。

第21题：

第22题：

第23题：

第24题：