三、凸透鏡成像的規(guī)律

1、第三節(jié)探究凸透鏡成像的規(guī)律 教學(xué)目標(biāo)1知識與技能： (1)利用太陽光測出凸透鏡的焦距。 (2)說出凸透鏡成像規(guī)律 2過程與方法： (1)認(rèn)真參與探究活動，初步獲得提出問題的能力。 (2)通過探究活動，體驗科學(xué)探究的全過程和方法。 (3)學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。 3情感態(tài)度和價值觀： (1)具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理，勇于探究日常生活用品中的物理學(xué)原理。 (2)樂于參與觀察、試驗、制作等科學(xué)實踐。教學(xué)重、難點1重點：(1)對凸透鏡成像規(guī)律的理解和認(rèn)識。(2)組織指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗。2難點：(1)指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中，建立起實驗與物理

2、模型之間的必然聯(lián)系。(2)組織、指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗。教學(xué)方法科學(xué)探究法、實驗法、觀察法、討論交流法：教學(xué)媒體學(xué)生分組實驗：光具座、凸透鏡、火柴、白塑料板、光屏、蠟燭。課時安排2課時教學(xué)過程一、課題引入師：同學(xué)們，上一節(jié)課我們觀察了照相機、投影儀、放大鏡所成的像，這些光學(xué)儀器都是用什么光學(xué)元件使物體成像的?生：凸透鏡。師：對，它們所成的像一樣嗎?生：不一樣。師：有哪些方面不同?哪位同學(xué)說說?生：照相機所成的像比物體(被照的人、景物)小，而投影儀所成的像比物體(投影片上的圖案)大，照相機、投影儀的像都是倒立的，但放大鏡所成的像是正立的。師：你說得很好，同是凸透鏡，為什么成的像有大

3、小、倒正不同?物距、像距的不同呢?這到底與什么有關(guān)?這就是我們這節(jié)課將要探討的問題凸透鏡成像規(guī)律。板書：三、凸透鏡成像的規(guī)律第一課時凸透鏡成像的規(guī)律(一)二、新課教學(xué)師：對于凸透鏡成像，你想提出什么問題?生A：像的大小、倒正與什么因素有關(guān)?師：A同學(xué)提的問題很好，你們的猜想是什么?生B：與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。生C：與焦距大小有關(guān)。生D：與像到凸透鏡的距離有關(guān)。生F：像的倒正可能與物體是否在凸透鏡的同側(cè)有關(guān)。教師將以上問題和猜想寫在紙上，并投影到屏幕上。師：以上同位同學(xué)都很善于觀察和思考，作出的猜想都很有道理，如何檢驗?zāi)銈兊牟孪胧欠裾_?學(xué)生齊聲答：進(jìn)行實驗。師：你們都知道了要用實驗來檢驗，

4、實驗是我們探究物理知識最基本的方法。下面，我們先來用實驗探究照相機成像的規(guī)律即物體距離凸透鏡大于2倍焦距時的成像規(guī)律。桌面上的凸透鏡，你知道它的焦距是多少嗎?生G：不知道。師：怎么辦?生G：可以做實驗進(jìn)行測量。拿著凸透鏡正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側(cè)，來回移動，直到紙上的光斑變得最小；最亮，用刻度尺測量這個最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離，就是這個凸透鏡的焦距。師：知道了凸透鏡的焦距，根據(jù)桌面上的實驗器材，你們準(zhǔn)備怎樣進(jìn)行實驗?觀察什么?請同學(xué)們分組討論。學(xué)生分組討論，教師巡回指導(dǎo)，答疑。師：哪個組愿意將你們設(shè)計的實驗方案與大家交流?生H：我們組討論后認(rèn)為：參照照相機照相時，景物與鏡頭、

5、膠片的順序、距離大小關(guān)系，我們將蠟燭、凸透鏡、光屏三者按順序固定在光具座上，蠟燭離凸透鏡盡量遠(yuǎn)一些，光屏離凸透鏡近一些，點燃蠟燭后，觀察蠟燭經(jīng)凸透鏡在光屏上所成像的大小、倒正。師：你們組設(shè)計的實驗思路是對的，還懂得用照相機作參考，這很好。教師邊演示邊講解；實驗步驟：(用實物投影儀投影在屏幕上)1將蠟燭、凸透鏡、光屏固定在光具座上，蠟燭、凸透鏡、光屏就在同一條直線上。2點燃蠟燭后，要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度、讓燭焰、透鏡、光屏的中心大致在同一高度，這樣燭焰的像才能成在光屏的中心。3把蠟燭放在離凸透鏡遠(yuǎn)大于2倍焦距的地方，沿直線移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、晴晰的燭焰的像。(觀察這個像是倒立的

6、還是正立的，是放大的還是縮小的，分別測量物體像到凸透鏡的距離，記錄在下表中。) 4把蠟燭向凸透鏡移近幾厘米，仍保持它們的距離大于2倍焦距。移動光屏，像到凸透鏡的距離有什么變化?像的倒正、大小有什么變化?像仍是縮小的嗎?并記錄在下表中。5繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近(仍保持它們的距離大于2倍焦距)，怎樣才能觀察到燭焰的像?像的位置變化?像是放大的還是縮小的?正立的還是倒立?記錄在下表中。6讓蠟燭到凸透鏡的距離等于2倍焦距，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離，像的倒正和大小，記錄下表中。f=10cm物體到凸透鏡 的距離像到凸透鏡 的距離像的大小(放大或縮小)像的倒正師：大家清楚了嗎?學(xué)生：齊聲答：清楚了。師

7、：下面二人一組進(jìn)行分組實驗。比一比，哪個組做得最快最好，注意分工合作，互幫互學(xué)。學(xué)生分組進(jìn)行實驗，教師巡回檢查、指導(dǎo)。師；剛才我巡回檢查了一遍，全班各組的實驗都完成了，下面請第5、10、15、20四個小組，將你們的實驗記錄表格拿上來投影、交流、其他同學(xué)當(dāng)評委，看看實驗記錄是否有錯誤。四個組輪流交流，其實驗記錄都正確。師：分析實驗記錄，你可得出什么結(jié)論?請分組討論。生：物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時，成倒立、縮小的像；當(dāng)物體靠近凸透鏡時(仍大于2倍焦距)，所成的像遠(yuǎn)離凸透鏡，像變大(仍是縮小的)。當(dāng)物體到凸透鏡距離等于2倍焦距時，像到凸透鏡的距離邊等于2倍焦距，像與物等大。師：你們?nèi)M歸納得很

8、好。你們的實驗也驗證了B同學(xué)的猜想是正確的。以上的像都可以用光屏承接，所以都是實像(它們是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡后會聚而成的)。板書：凸透成像規(guī)律之一：當(dāng)物距大于2倍焦距時，成倒立、縮小實像。下面請各組同學(xué)對自己組的實驗進(jìn)行評估，并記錄下來進(jìn)行交流(如實驗操作中存在什么問題?實驗設(shè)計是否合理?測量數(shù)據(jù)是否可靠？)學(xué)生分組評估，交流如下：生A：我們組在操作時，同時移動蠟燭、透鏡、光屏，一直找不到像。后來向其他組請教，才知道要先固定蠟燭、透鏡的位置，移動光屏就可以找到像。生B：我們組在實驗時，沒有調(diào)整燭、透鏡、光屏的中心在同一高度，光屏上也承接不到像。用刻度尺進(jìn)行距離測量，畫線也可以做這個實

9、驗，先在桌面上畫一直線，分別把蠟燭、透鏡、光屏放在直線上，其他步驟同上。生D：我們組在測出凸透鏡位距為l0cm后，設(shè)計實驗步驟為第1次物距為35cm，第2次為30cm，第3次為25cm，第四次為20cm。師：以上同學(xué)做實驗很認(rèn)真，也很有勇氣面對自己的失誤，精神可嘉。三、歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程評估師：通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，你有什么收獲?生A，我知道了如何進(jìn)行凸透鏡成像的實驗探究。生B：我知道了如何利用光具座。生C：我知道了當(dāng)物距大于2倍焦距時凸透鏡的成像規(guī)律。生D：我學(xué)會了怎樣進(jìn)行評估、交流。師：以上幾位同學(xué)都說得很好，大家掌聲鼓勵，下面每位同學(xué)對自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評估。四、課后練習(xí)1課本P62動

10、手動腦學(xué)物理2。2，選用課時作業(yè)優(yōu)化設(shè)計。五、板書設(shè)計凸透鏡成像的規(guī)律第一課時凸透鏡成像的規(guī)律(一)當(dāng)物距大于2倍焦距時，成倒立、縮小實像六、課后反思第一課時作業(yè)優(yōu)化設(shè)計1在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，應(yīng)調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心。2照相機的 相當(dāng)于凸透鏡， 相當(dāng)于光屏，相當(dāng)于暗室，被拍照的物。體到鏡頭的距離要 焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像。3為了使照片上的人像大一些，照相時人應(yīng)該 (填“靠近”或“離開”)照相機一些。4小午在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中突然想到，若將透鏡的下半部用紙遮住，會有什么現(xiàn)象發(fā)生?小剛說在屏上可能只能得到物體上半部分的像，小華說能得

11、到不清晰的完整的像，小午則認(rèn)為可以得到物體完整的像，但亮度減弱了，究竟誰說得對呢?他們通過實驗得到了正確的答案。(1)小午、小剛、小華在這個探究中體現(xiàn)了哪幾個科學(xué)探究過程?(2)你認(rèn)為誰的答案是正確的?第二課時凸透鏡成像的規(guī)律（二）教學(xué)目標(biāo)1知識與技能：說出凸透鏡成像規(guī)律2過程與方法：(1)認(rèn)真參與探究活動，初步獲得提出問題的能力。(2)通過探究活動，體驗科學(xué)探究的全過程和方法。(3)學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。3情感態(tài)度和價值觀：(1)具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理，勇于探究日常生活用品中的物理學(xué)原理。(2)樂于參與觀察、試驗、制作等科學(xué)實踐。教學(xué)重、難

12、點1重點：(1)對凸透鏡成像規(guī)律的理解和認(rèn)識。(2)組織，指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗。2難點：(1)指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中，建立起實驗與物理模型之間的必然聯(lián)系。(2)組織指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗。教學(xué)方法科學(xué)探究法、實驗法、觀察法、討論交流法。課時安排2課時教學(xué)媒體學(xué)生分組實驗：光具座、凸透鏡、火柴、白塑料光屏、蠟燭。一、 復(fù)習(xí)引入課題師；同學(xué)們，上一節(jié)課我們探究了凸透鏡成像的部分規(guī)律，你們得出了什么結(jié)論?生：當(dāng)物距大于2倍焦距時，物體成倒立、縮小的實像。當(dāng)物體往凸透鏡方向移動，像就往遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，像變大。當(dāng)物距等于2倍焦距時，像距也等于2倍焦距，成的是等大、倒立的實

13、像。師：你對物理大于2倍焦距的物體成像規(guī)律掌握得很好。對于凸透鏡成像，你們還想提出什么問題?生A：當(dāng)物體離凸透鏡的距離小于2倍焦距時，所成的像是放大的還是縮小的?是正立的還是倒立的?生B：當(dāng)物體離凸透鏡的距離小于焦距時，所成的像是倒立的還是正立的?是放大的還是縮小的?生C：當(dāng)物體離凸透鏡的距離等于焦距時，所成的像是什么樣的?生D：當(dāng)物體從2倍焦距向凸透鏡靠近，所成的像的大小，像距是如何變化的?師：以上同學(xué)很善于思考，提的問題都很好。對于以上同學(xué)提出的問題，其他同學(xué)的猜想是什么?生E：當(dāng)物體離凸透鏡的距離小于2倍焦距時，所成的像可能是放大的、正立的。生F：當(dāng)物體從2倍焦距處向凸透鏡逐漸靠近時，所

14、成的像可能是逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，像也逐漸變大。教師將以上同學(xué)的猜想寫在紙上，并用實物投影投到屏幕上。師：以上幾位同學(xué)想像力很豐富，作出的猜想都很有道理，如何檢驗猜想是否正確?生G：進(jìn)行實驗。師：對。下面我們繼續(xù)用光具座來研究物距小于2倍焦距時凸透鏡成像的規(guī)律。板書：第二課時凸透鏡成像的規(guī)律(-)二、新課教學(xué)師；對于物距小于2倍焦距時凸透鏡成像規(guī)律的研究，你們準(zhǔn)備如何設(shè)計實驗?請同學(xué)們分組討論。第5組生H；因為凸透鏡的焦距等于10cm，所以我們讓蠟燭分別處在離凸透鏡18cm、15m、12cm處，向后移動光屏，讓光屏上的像最亮、最清晰，觀察像是正立還是倒立，是放大還是縮小，以及像的大小變化情況；然后讓

15、蠟燭放在焦點上，觀察成像情況，最后讓蠟燭放在焦點以內(nèi)，并向靠近凸透鏡移動，觀察成像情況，師：同學(xué)們同意第5組同學(xué)的設(shè)計實驗方案嗎?有不同意的嗎?生：同意。師：大家都同意第5組同學(xué)的設(shè)計實驗方案，我也同意。下面，請同學(xué)們繼續(xù)討論實驗步驟，并寫在紙上，拿上來投影交流。學(xué)生討論并制訂實驗步驟，幾個組拿上來投影交流后，大家達(dá)成共識。實驗步驟(投影在屏幕上)：1將蠟燭、凸透鏡、光屏固定在光具座上，調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。 2把蠟燭放在離凸透鏡18cm、15cm、12cm處，向后移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像，觀察這個像是倒立的還是正立的，是放

16、大的還是縮小的，像距是多少，記錄在下表中。3把蠟燭放在焦點處，移動光屏，觀察成像情況，記錄下表中。4把蠟燭放在離凸透鏡8cm、5cm、3cm處，移動光屏，觀察成像情況，記錄下表中。師；下面二人一組進(jìn)行分組實驗，注意分工、協(xié)作、交流，發(fā)現(xiàn)問題及時提出來。學(xué)生分組進(jìn)行實驗，教師巡回檢查、指導(dǎo)。生I：蠟燭放在凸透鏡的焦點上，無論如何移動光屏，都找不到像。這是什么原因?師：蠟燭放在凸透鏡的焦點上，不成像。(寫在紙上，投影在屏幕上)生G：蠟燭放在凸透鏡焦點以內(nèi)，移動光屏也找不到像，怎么辦?師：去掉光屏，再找一找像在哪里?生K：去掉光屏，直接用眼睛透過凸透鏡可以看到燭焰的像，這時像是正立、放大的。師：你們

17、把光屏放在蠟燭同側(cè)，在光屏上能看到像嗎?生K：找不到。師：像不能成在光屏上，說明了什么?生J：像是虛像。師：對，再繼續(xù)觀察蠟燭在焦點以內(nèi)移動時，像的大小變化情況。學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行實驗；并將實驗數(shù)據(jù)、像的情況記錄下表(投影在屏幕上)物體到凸透鏡 的距離像到凸透鏡 的距離像的大小(放大或縮小)像的倒正師：全班各組同學(xué)的實驗都已完成，下面請12、14、16、18組的同學(xué)代表將你們實驗記錄表格拿上來投影，交流，其他同學(xué)當(dāng)評委，看看他們測量的數(shù)據(jù)是否正確。學(xué)生代表上臺交流，其他學(xué)生發(fā)現(xiàn)有兩個數(shù)實驗數(shù)據(jù)有問題，并指出原因，兩個組實驗數(shù)據(jù)是正確的。師：14組、18組的實驗記錄正確，說明他們實驗操作很認(rèn)真。12、

18、16組有一點小錯誤，希望今后認(rèn)真操作，成功一定屬于你們的。下面分組討論實驗得出的凸透鏡成像規(guī)律是什么?學(xué)生討論、交流。生A：我們組討論得出如下結(jié)論：(1)物體到凸透鏡的距離在2倍焦距和焦距之間時，成倒立、放大的實像，像距大于物距；物體靠近凸透鏡移動，像遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，像變大。(2)物體到凸透鏡的距離等于焦距時，不成像。(3)物體到凸透鏡的距離小于焦距時，成正立、放大的虛像，物體靠近凸透鏡移動，像變??；遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動，像變大。 師：其他組同學(xué)同意第1組同學(xué)的結(jié)論?同意。你們組歸納總結(jié)得非常好。同學(xué)們再想一想投影儀的成像屬于哪一種情況?放大鏡的成像又屬于哪一種情況?生B：投影儀的成像等于物

19、距焦距到2倍焦距之間，成的是倒立、放大的實像。生C：放大鏡的成像是屬于物距在焦距以內(nèi)，成的是正立、放大的虛像。師：兩位同學(xué)講得很好，注意理論聯(lián)系實際。板書：1物距在焦距到2倍焦距之間，凸透鏡成的是倒立、放大的實像(投影儀)。2物距小于焦距，凸透鏡成的是正立、放大的虛像(放大鏡)。師：下面請3、13、23、33組派代表上臺對本組的實驗進(jìn)行評估，并向全班同學(xué)交流。生D：我們組在探究物距小于焦距的凸透鏡成像規(guī)律時，發(fā)現(xiàn)用光屏承接不到像，去掉光屏，眼睛透過凸透鏡觀察到正立、放大的虛像。師：為什么是虛像?生D：用光屏承接到的像是實像，用光屏承接不到的像是虛像。生F：實像是實際光線會聚而成的像，虛像不是實

20、際光線會聚而成的像，而是光線的反向延長線會聚而成的像。配文(課件動畫播放)：凸透鏡成的實像，是光通過凸透鏡折射后會聚而成的；凸透鏡所成的虛像，是光通過凸透鏡折射后折射光線的反向延長線會聚而成的；當(dāng)物體放在焦點時，經(jīng)凸透鏡折射后，變成一束平行光，不成像。板書：3虛像與實像生G：我們組在探究物距小于2倍焦距大于1倍焦距的凸透鏡成像規(guī)律時，發(fā)現(xiàn)物體越靠近焦點時，所咸的像越大。當(dāng)物距小于焦距時，也是物距越接近焦距，所成的像越大。師：你們組觀察得很仔細(xì)，你們的發(fā)現(xiàn)也很有價值，當(dāng)老人放大鏡看報紙，覺得字不夠大，應(yīng)該怎么辦?生G：放大鏡離報紙遠(yuǎn)一點。師：活學(xué)活用。大家掌聲鼓勵。下面請大家看屏幕，下面是是一個關(guān)于凸透鏡成像情況的表，請你在表的空格中填人適當(dāng)?shù)膬?nèi)容。物體到凸透像的情況鏡的距離倒立或正立放大或縮小實像或虛像大于2倍焦距在2倍焦距和焦距之間小于焦距三、歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程評估師：通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，你有什么收獲?生F：我學(xué)會了如何探究凸透鏡成像規(guī)律。生L：我知道了凸透鏡成像的規(guī)律。生K：我知道了為什么隔著放大鏡看物體并不總是放大的原因。生L：我們知道實像和虛像形成的原因。師：以上同學(xué)都講得很好。下面請每位同學(xué)對自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)進(jìn)行評估。