第2課時 凸透鏡成像規(guī)律的綜合應用

1、第2課時 凸透鏡成像規(guī)律的綜合應用【教學目標】一、知識與技能1.幫助學生進一步學習凸透鏡成像規(guī)律在生活中的綜合應用.2.培養(yǎng)學生根據(jù)實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力.二、過程與方法1.通過探究活動，引導學生從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法.2.初步培養(yǎng)學生對探究過程和探究結果進行交流、評價的能力.三、情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生將物理知識運用到生活實踐的意識，引導他們多觀察、多提問、多思考、勇于探究物理科學的高峰.【教學重點】發(fā)現(xiàn)探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中出現(xiàn)的問題，并能進行正確地分析，想出解決的方法.【教學難點】掌握凸透鏡成像規(guī)律在生活中的綜合應用.【教具準備】凸透鏡、蠟燭、

2、火柴、光屏、刻度尺、照相機、投影儀、放大鏡、多媒體課件.【教學課時】1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一課時的內容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 通過上一課時的學習，我們知道了凸透鏡成倒立縮小的實像、成倒立放大的實像、成正立放大的虛像的條件.我們還進一步學習了照相機、投影儀、放大鏡的工作原理，這節(jié)課我們將學習凸透鏡成像的光路圖，探究凸透鏡成像規(guī)律在生活中的具體應用，并試著做一些關于凸透鏡成像的綜合性題目，下面我們一起來學習吧！【進行新課】知識點1 判斷凸透鏡成像時像的變化師 在第1節(jié)“透鏡”中我們學習了透鏡的光路圖.下面我們

3、將進一步利用光路圖去分析透鏡成像的原理，首先請同學們回憶一下透鏡光路圖的特點.生：凸透鏡對光有會聚作用，來自物體的無數(shù)條光線通過凸透鏡會聚成像.凸透鏡有三條特殊光線，一條是平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，通過焦點；另一條是經(jīng)過凸透鏡光心的光線，傳播方向保持不變；最后一條是從焦點射出的光線，經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸射出.師 同學們說得很好，下面我們再一起分析凸透鏡成像時的光路圖.教師用多媒體播放課件“凸透鏡成像的5種光路圖”，并講解.凸透鏡成像的5種光路圖（多媒體課題）（1） 當物體在2倍焦距以外時，成像光路圖如圖甲所示，成倒立、縮小的實像.（可應用于照相機）（2） 當物體在2倍焦距時，成像光

4、路圖如圖乙所示，成倒立、等大的實像.（可應用于確定焦距）（3） 當物體在1倍焦距和2倍焦距之間時，成像光路圖如圖丙所示，成倒立、放大的實像.（可應用于投影儀）（4）當物體在焦點時，光路圖如圖丁所示，不成像.（5）當物體在1倍焦距以內時，成像光路圖如圖戊所示，折射光線不能在透鏡后會聚成實像，只能是折射光線的反向延長線相交于一點，人眼透過凸透鏡能看到正立、放大的虛像.（可應用于放大鏡）注意：由于凸透鏡所成的像是通過凸透鏡將來自物體的光線會聚形成的，所以凸透鏡的大小不會影響透鏡能否成像.像點是所有折射光線會聚而成的，也就是所有折射光線都要過像點.例題1（多媒體展示）如圖所示，處于主光軸上的物體AB經(jīng)

5、凸透鏡后在光屏上成像為A'B'，請你根據(jù)圖中所給的條件畫出凸透鏡，并確定焦點F的位置.解析：連接BB.交主光軸于O，則O點即為透鏡的光心；過O點作出凸透鏡，如圖所示；過B作平行于主光軸的光線，與透鏡相交，連接交點與B點，與主光軸的交點為F，則F即為透鏡右側焦點；過B點作折射光線平行于主光軸，交透鏡于另一個點，連接交點與B點，交主光軸于F，則F即為透鏡左側焦點；將圖中的所有光線標上箭頭，光路圖即完成.答案：如圖所示課堂延展:凹透鏡的成像規(guī)律.凹透鏡的成像規(guī)律：如圖所示，是將物體放在距離凹透鏡的不同位置時的成像光路圖，由此光路圖可清楚地看出：無論物體放在距離凹透鏡的什么位置，均能成

6、正立、縮小的虛像，且距離凹透鏡越近，所成的像越大.課堂演練教師引導學生做對應練習冊中本課時課堂作業(yè)部分.凸透鏡成像規(guī)律的綜合應用1.照相機、投影儀、放大鏡中凸透鏡成像規(guī)律的具體應用師 我們的照相機、投影儀、放大鏡都是根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律成像的，能說出它們的原理嗎？生1：照相機的原理是物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時，成倒立、縮小的實像.生2：投影儀的原理是物體到凸透鏡的距離在2倍焦距和1倍焦距之間時，成倒立、放大的實像.生3：放大鏡的原理是物體到凸透鏡的距離小于焦距時，成正立、放大的虛像.師 我們從前面課程中知道照相機的鏡頭相當于凸透鏡，膠卷相當于光屏，機殼相當于暗室.我們今天又知道，被拍照的景

7、物到鏡頭的距離遠遠大于焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像.那么照相機中的調焦環(huán)、光圈、快門，它們有什么用處？（上節(jié)課已簡單介紹，這節(jié)課要求學生查閱資料后詳細分析）生1：照相機中調焦環(huán)能調節(jié)鏡頭到膠片的距離，拍攝近的景物時，鏡頭往前伸，離膠片遠一些；拍攝遠的景物時，鏡頭往后縮，離膠片近一些，調焦環(huán)上刻著數(shù)字，表示拍攝的景物到鏡頭的距離.生2：光圈是用來控制進入鏡頭的光的面積，光圈可以開大或縮小，光圈環(huán)上刻有光圈數(shù).生3：快門是用來控制曝光時間的，曝光時間可以從快門上的數(shù)字知道.生4：現(xiàn)代的照相機可以根據(jù)光的強弱來自動調節(jié)光圈和快門，得到曝光適度的相片，還能自動測量景物到相機的距離，進行自動調焦

8、.這樣高度自動化的相機用起來很方便，即使缺乏攝影經(jīng)驗的人也能照出清晰的相片.所以人們戲稱為“傻瓜相機”.師 同學們講得很好.看來在下面做了不少工作，我很高興，那么投影儀的構造呢？看掛圖，根據(jù)你們收集的資料說出它的構造及作用.生1：投影儀的構造主要有：鏡頭（相當于一個凸透鏡）、投影片（相當于物體）、屏幕（相當于光屏）、聚光鏡、光源和反光鏡等部分.生2：光源是用來照亮投影片的.生3：聚光鏡是由兩塊螺紋透鏡組成，這兩塊螺紋透鏡是用來增大聚光面積，增加投影片的亮度.生4：反光鏡是平面鏡，作用是把射向投影片的光反射到屏幕上.師 同學們回答得非常好.現(xiàn)在我們又學習了凸透鏡成像規(guī)律，那么凸透鏡的成像規(guī)律在照

9、相機、投影儀、放大鏡中有哪些應用呢？教師向學生展示照相機、投影儀、放大鏡，然后請三位同學利用凸透鏡成像規(guī)律分析：如何讓焦距不變的照相機得到更大的實像？如何讓投影儀得到更大的實像？如何讓放大鏡得到更大的虛像（提示：雖然在“生活中的透鏡”中有簡單介紹照相機、投影儀、放大鏡的使用方法，但當時這些操作都只是讓學生記住或者是從生活經(jīng)驗中知道，并沒有結合理論知識去理解，而本次提問探究的目的是要求學生在學習了凸透鏡成像規(guī)律的基礎上，利用物距、像距、焦距之間的關系去解釋為什么要這樣操作，利用了什么原理，因此這些問題不僅幫助學生進一步理解了凸透鏡成像規(guī)律，并檢驗了他們理論聯(lián)系生活的實踐能力.）學生積極思考并鼓勵

10、作答的三位同學說出答案.生1：照相機中的凸透鏡成實像是利用了u2f，fv2f，若要想得到更大的實像，就要利用“物近像遠、大，物遠像近、小”，即在凸透鏡成實像時，隨著物距減小，所成像變大，像距也跟著變大；反之隨著物距增大，所成像變小，像距也跟著變小.因此我們要讓照相機鏡頭靠近被照物體（縮小物距），同時加大鏡頭到底片的距離（增大像距）.生2：投影儀中的凸透鏡成實像是利用了fu2f,v2f,若要得到更大的實像，利用“物近像遠、大，物遠相近、小”的原理，就要讓投影儀的凸透鏡靠近投影片（縮小物距），同時加大鏡頭到屏幕的距離（增大像距）.生3：放大鏡中的凸透鏡成虛像是利用了uf,若要想得到更大的虛像，就要

11、讓放大鏡遠離物體（增大物距），同時物體的像也會遠離放大鏡（像距增大），但距離不能大于焦距，若物距大于焦距，則起不到放大鏡的作用了.教師鼓勵學生的回答.并另請三名學生上臺進行實際操作演示，以加深印象.例題2（多媒體展示）小麗組在探究凸透鏡成像的規(guī)律時，使用的透鏡焦距為10cm，他們把蠟燭和凸透鏡分別放在如圖所示位置，然后調節(jié)光屏至合適的位置，則顯示出一個倒立、 （選填“放大”或“縮小”）的像，像的位置在60cm刻度處的 側（選填“左”或“右”）.在照相機和投影儀中，成像情況與此類似的是 .解析：從題裝置圖可以看出，蠟燭距凸透鏡的距離是30cm>2f,因此蠟燭在光屏上所成的像是一個倒立、縮小

12、的實像，此時像距應大于1倍焦距小于2倍焦距，即在60cm刻度線的左側，照相機的成像原理與此類似.答案：縮小左照相機2.凸透鏡成像規(guī)律的綜合應用師 凸透鏡成像規(guī)律歷來是中考考查的重點，尤其是凸透鏡成像規(guī)律的實驗探究及其生活中的綜合應用.要求學生熟練解答，凸顯學生綜合運用知識、分析問題，解決問題的能力.下面我們就一起來進行相關練習.例題3（多媒體展示）如圖所示是小陽制作的多用途手電筒，AB處是可插入膠片的小插口，CD、EF是可左右伸縮的套筒，DF處裝入凸透鏡.當手電筒用作照明時，調節(jié)套筒，使燈泡燈絲處于 位置，射出平行光線；在此基礎上，作幻燈機使用時，在AB處插入幻燈片，接下來應把套筒向 （填“左

13、”或“右”）移動，才能在前方屏幕上觀察到 （填“正立”或“倒立”）放大的實像.請你再動腦思考指出該手電筒另外一項不同的功能： .解析：過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，所以要射出平行光線，小燈泡的燈絲必須處于焦點位置；幻燈機的成像原理是當物距大于1倍焦距且小于2倍焦距時，成倒立放大的實像，所以接下來應把套筒向右移動，使物距增大到1倍焦距到2倍焦距之間；手電筒的其他功能可從凸透鏡方面考慮，如作放大鏡使用.答案：焦點右倒立取下套筒可作放大鏡使用（其他合理說法也可）課堂演練教師引導學生做對應練習冊中本課時課堂作業(yè)部分.【教師結束語】大家這節(jié)課的收獲確實不少，我們共同學習了透鏡成像的光路分析，并鞏固學習了凸透鏡成像規(guī)律的綜合應用.請同學們在課后通過上網(wǎng)查閱資料了解更多關于凸透鏡的應用.好,這節(jié)課就學到這里，謝謝！課后作業(yè)請同學們完成對應練習冊中本課時課后作業(yè)部分.1.本課時的目的是深入了解凸透鏡成像規(guī)律的實驗，并掌握凸透鏡成像的光路圖.在實驗過程中，交流討論是探究的重要環(huán)節(jié)之一，要求學生能用自己的語言描述結論，還要能認真聽取別人的觀點，汲取正確有益之處.關