蘇教版物理八年級上冊第四章第三節(jié)《凸透鏡成像的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計2份-1

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律

三維目標(biāo)

知識與技能

1.知道實像和虛像的概念。

2.知道物距與像距的意義。

3.理解凸透鏡成像的規(guī)律。

過程與方法

1.通過觀察與實驗收集凸透鏡成像規(guī)律有關(guān)數(shù)據(jù)。

2.學(xué)會對數(shù)據(jù)進行分析與論證，最后得出結(jié)論。

3.培養(yǎng)學(xué)生從物理現(xiàn)象中歸納出物理規(guī)律的能力。

情感、態(tài)度與價值觀

1,培養(yǎng)學(xué)生交流合作，評價探究結(jié)果的初步能力。

2.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)道理,

勇于探究日常用品中的物理學(xué)原理。

3.樂于參與觀察，實驗，制作的科學(xué)實踐。

教學(xué)重點

1.知道凸透鏡的成像規(guī)律。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

教學(xué)難點

1?根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析歸納凸透鏡成像的規(guī)律。

2.實像與虛像的區(qū)別。

教學(xué)方法

探究法、討論法、實驗法、觀察法。

課時安排

1課時

教學(xué)準(zhǔn)備

光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡、凸透鏡成像原理的課件。

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

問題導(dǎo)入

問題1:凸透鏡的光學(xué)性質(zhì)是什么？如圖的光路（視頻展示），對你有何啟示?

點評：會聚光線。不同的凸透鏡會聚光的能力不一樣，透鏡焦距越短，表示

它的折光能力越強。

問題2:平行于凸透鏡主光軸的入射光經(jīng)凸透鏡折射后將怎樣折射？通過凸

透鏡焦點的入射光經(jīng)凸透鏡折射后將怎樣折射？通過光心的呢？

說明：運用多媒體技術(shù)制作動畫，上述光路圖中的內(nèi)容根據(jù)提問次序及講解

過程逐個添加展示。

問題3:考察光路圖你有什么發(fā)現(xiàn)？

點評：同一個發(fā)光點發(fā)出的不同方向的光經(jīng)凸透鏡折射后相交于同一點。

問題4:若在該點所在位置放一個光屏，光屏上就會出現(xiàn)一個亮點嗎？為什

么？

點評：會，因為確實有光射到這一點。這就是發(fā)光點的像。

展示課題導(dǎo)入新課。

情景導(dǎo)入

情景一：玩小水珠。把透明膠片放到課本上面，用手指在透明膠片上滴一個

水珠，觀察小水珠下面的字。揭秘"小水珠”并進行設(shè)問：

問題:你玩過凸透鏡嗎？能介紹一下你以前是怎么玩的嗎？還有別的玩法嗎？

情景二：演示：用投影儀把細小的燈絲投影在天花板（墻壁）上。讓學(xué)生觀察

燈絲的像與燈絲相比怎樣？

演示：燈絲開口向下，在像上開口怎樣？

演示：燈絲開口向上，在像上開口又怎樣？成什么樣的像？

問題：如何區(qū)別像的正立、倒立？什么情況像明亮、清晰？

問題：怎樣區(qū)別實像和虛像？像與原物相比有什么特點？

問題：像的放大、縮小是什么意思？

點評：實像是由實際光線會聚而成的像，能用光屏承接；虛像不是由實際光

線會聚而形成的，無法用光屏承接。

像的正立、倒立是指像的上下位置，與物體的上下位置比較是否顛倒。

"放大""縮小"指像與物比較的結(jié)果。

"變大""變小”指像本身的變化情況。

問題：什么是物距、像距?

點評：燈絲到凸透鏡的距離叫物距；像到凸透鏡的距離叫像距。

問題引導(dǎo)：使用凸透鏡產(chǎn)生這么多的現(xiàn)象，所成的像有哪些特點？成像的條

件是什么呢？能猜想一下嗎？

凸透鏡所成的像可能與物體的位置有關(guān)，我們這節(jié)課就用實驗來探究凸透鏡

成像的規(guī)律。

設(shè)計意圖：貼近學(xué)生的心理需求及生活實際提出問題，激起學(xué)生的探究欲。

讓學(xué)生從生活走向物理。

活動引入

活動1:感受像的多樣性

說明：回顧與再現(xiàn)——播放多媒體,動畫輔助

1.小孔成像情景

2.平面鏡成像情景

3.通過凸透鏡觀察郵票的情景

說明：展示與引入——實物直觀

1.照相機——膠卷底片上的像

2.投影儀——屏幕上的像

活動2:感知凸透鏡成像

說明：實踐與體驗——自主活動

1.在光屏上尋找清晰的像

2.描述你所觀察到的像

3.教師根據(jù)巡視中發(fā)現(xiàn)的典型問題作點評指導(dǎo)。例如：像不能呈現(xiàn)在光屏

中央，須強調(diào)實驗前調(diào)節(jié)的必要性及調(diào)節(jié)的方法。

活動3:關(guān)注凸透鏡成像

1?每個實驗小組，分別在光屏上尋找放大和縮小的清晰像，并關(guān)注蠟燭、

光屏到透鏡的距離。

2.請大家議一議：成放大或縮小的像可能與哪些因素有關(guān)?

推進新課

一、基本概念

1.主光軸：過透鏡兩個球面球心的直線，用B表示。

2.光心：通常位于透鏡的幾何中心，用“?！硎尽?/p>

3.焦點：凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在一點，這個點叫做焦點，用

尸表示0

4.焦距：焦點到光心的距離叫做焦距，用f表示。

5.物距：物體到凸透鏡的距離叫做物距，用〃表示。

6.像距：像到凸透鏡的距離叫做像距，用1/表示。

7.實像：由實際光線會聚而成，能在光屏上呈現(xiàn)的像是實像。

8.虛像：不是由實際光線會聚而成，而是由光線的反向延長線相交而成,

不能在光屏上呈現(xiàn)的像是虛像。

二、實驗探究

器材：光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡

說明：擺放順序可以從左到右依次為蠟燭、凸透鏡、光屏，也可從右到左依

次為蠟燭、凸透鏡、光屏。

使蠟燭、凸透鏡、光屏放在同一直線上。

調(diào)整它們的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。

固定凸透鏡，移動蠟燭和光屏進行觀察實驗。

固定蠟燭，移動凸透鏡、光屏進行觀察實驗。

問題：根據(jù)設(shè)計方案需要記錄哪些物理量及像的哪些特點？

啟發(fā)學(xué)生明確要記錄：物距、像距；像的性質(zhì)（放大、縮小，倒立、正立，虛、

強調(diào)注意事項及實驗步驟：

a.將凸透鏡固定在光具座的中央，蠟燭和光屏在凸透鏡的兩側(cè)，使?fàn)T焰、

透鏡、光屏的中心在同一高度

b.將蠟燭放在離凸透鏡的距離盡量遠的位置，點燃蠟燭

c.移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像為止

d.記錄下蠟燭到凸透鏡的距離、像到凸透鏡的距離、像的大小和倒正

e.將蠟燭向凸透鏡移近一段距離，重復(fù)上述操作，直到不能在屏上得到燭

焰的像

f.繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，試著用眼睛觀察像在何處，像是怎樣的？

進行實驗與收集證據(jù)：

探究一：在光屏上找到物體完整清晰的實像。

教師巡回指導(dǎo)：引導(dǎo)、啟發(fā)、點撥或發(fā)提示卡片并提示學(xué)生。

請學(xué)生代表講解找到清晰完整像的方法。

①物體、凸透鏡、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮最清晰時,

光屏所在位置就是像所在位置。

學(xué)生總結(jié)：光屏上可以找到倒立、縮小實像和倒立、放大實像。

探究二：探究凸透鏡成倒立、放大實像和倒立、縮小實像的規(guī)律。

記錄實驗數(shù)據(jù)，得出凸透鏡成像的初步規(guī)律。

1.

當(dāng)u>2f時,成倒立、縮小的實像，此時,f<v<24

2.

當(dāng)〃=2f時，成倒立、等大的實像，此時/=21此點為成實像大小的分

界點。

3.

當(dāng)々〃<2和寸,成倒立、放大的實像，此時,v>2fa

4.

當(dāng)u二加寸，不成像。此點為成像虛實的分界點。

5.

當(dāng)〃（尸時，成正立、放大的虛像。

說明：教師應(yīng)準(zhǔn)備小組實驗活動建議卡片,誰遇到疑難問題或不能繼續(xù)進行

時可向教師要卡片，按提示繼續(xù)實驗。

實驗表格

物距成像性質(zhì)像距應(yīng)用

u>2f

u-2f

2f>u>f

u=f

u<f

分析論證：

根據(jù)成像的情況，對數(shù)據(jù)進行分類

一、像的正倒

二、像的大小

三、像的虛實

問題思考：

1.像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像，什么條件下成虛像？

2.像的大小：凸透鏡在什么條件下成縮小的像，在什么條件下成放大的像？

有沒有縮小的虛像？

3.像的倒正：凸透鏡所成的像有沒有正立的實像？有沒有倒立的虛像？成

實像時，物像在透鏡的什么位置？虛像呢？

4.像的放大與縮小的條件：凸透鏡成放大實像時，物距跟像距相比，哪個

比較大？成縮小實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？

5.像的大小變化：當(dāng)物體成實像鼠逸體逐漸靠近透鏡時，像距是變大了還

是變小了？像是變大了還是變小了？當(dāng)物體成虛像時,物體逐漸靠近透鏡，像是

變大了還是變小了？

6.實像和虛像有什么不同？

學(xué)生交流討論：

1.焦點是成實像和虛像的分界點，物體在焦點以外成實像，焦點以內(nèi)成虛

像。即一倍焦距內(nèi)外分虛實。

2.二倍焦距是成放大和縮小像的分界點。物體在二倍焦距以外成縮小像，

在二倍焦距以內(nèi)成放大像。二倍焦距內(nèi)外分大小。

3.實像必異側(cè)倒立，虛像必同側(cè)正立。

4.%像是縮小的,〃<小,像是放大的。

5.成實像時,物體距離透鏡越近，像距離透鏡越遠，像越大；物體距離透鏡

越遠，像距離透鏡越近，像越小。即成實像時，物近像遠且大，物遠像近且小。

成虛像時，物體距離透鏡越近，像越小，物體距離透鏡越遠，像越大。即成虛像

時，物近像小，物遠像大。物體越靠近焦點像越大。

6.實像是實際光線的交點，可以在光屏上呈現(xiàn),虛像是光線的反向延長線的

交點，不能在光屏上呈現(xiàn)。實像可以是縮小的，也可以是放大的，虛像一定是放

大的。

歸納小結(jié)：倒立、縮小的像u>2f

倒立、放大的像

正立、放大的像〃〈尸

實像u>f;虛像u<f

實像時，物距小，像距大，像也大。

同步訓(xùn)練

凸透鏡所成實像一定是（

1.）0

A.像比物大B.像比物小

C.像與物位于凸透鏡兩側(cè)D.像總是正立的

答案：C

2.凸透鏡前25cm處的物體沿主軸靠近透鏡時,其所成的倒立、放大的實

像將

（）0

A.由實變虛B.由虛變實

C.由大變小D.不發(fā)生變化

答案：A

3.在研究凸透鏡成像的實驗中，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏，在光屏

上都不能形成燭焰的像，其原因可能是

（）0

A.蠟燭放在了凸透鏡的二倍焦距以外B.蠟燭放在了凸透鏡的二倍焦距處

c.蠟燭放在了凸透鏡的焦距以外D.蠟燭放在了凸透鏡的焦距以內(nèi)

答案：D

4.有四種不同焦距的凸透鏡,如果要使在距凸透鏡15cm的物體在光屏上

得到放大的像，那么凸透鏡的焦距應(yīng)為（）

0

A.5cmB.10cm

C.15cmD.30cm

答案：B

5.若一物體從距凸透鏡3倍焦距的地方,沿主光軸移到1.5cm焦距的地

方，則（）

0

A.像距變小，像變小B.像距不變，像不變

C.像距變大，像變大D.像距變大，像不變

答案：C

一滴水在水平放著的塑料賀卡的字上，人看到水滴下面的字是（）

6.0

A.等大的實像B.等大的虛像

C.縮小的實像D.放大的虛像

答案：D

.關(guān)于凸透鏡成像，下列說法正確的是（）

70

A.實像看得見，虛像看不見B.實像總是倒立的，虛像總是正立

的

C.實像總是縮小的，虛像總是放大的D.實像和虛像都可能放大或縮

小

答案：B

8.某同學(xué)在做凸透鏡成像實驗時，若發(fā)現(xiàn)在距透鏡20cm處看到一個正

立、放大像，則此透鏡的焦距可能為（）

0

A.16cmB.10cm

C.25cmD.無法判斷

答案：C

9.在凸透鏡成像中像是倒立的像總是正立的，縮小的

像肯定是______像。

答案：實虛實

10將一個凸透鏡對準(zhǔn)大睡回在距透鏡10cm的地方得到一個最小亮斑。

若有一個物體放在這個透鏡前40cm處，則可在透鏡的另一側(cè)得到的

的像。

答案：倒立縮小實

U.在做"凸透鏡成像堂也首先要在一條直線上依次放上蠟燭

然后調(diào)節(jié)它們的使它們的位置大致在同一______o若凸透

鏡的焦距為10cm,當(dāng)物體距透鏡15cm時，可以成一個的

像；當(dāng)物體距透鏡5cm時，可以成一個的

像。

答案：凸透鏡光屏中心高度倒立放大實正立放大虛

規(guī)律總結(jié)：

1.成像規(guī)律及應(yīng)用

物距成像性質(zhì)像距應(yīng)用

u>2f倒立、縮小的實像2f>v>f照相機

u=2f倒立、等大的實像

2f>u>f倒立、放大的實像]/>2f投影儀、幻燈機

u=f不成像

u<f正立、放大的虛像與物同側(cè)放大鏡

(注意：〃是物距，?/是像距，尸是一倍焦距，2尸是二倍焦距)

2.記憶口訣

分界點：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小

實像的位置：物在外，像在間；物在間，像在外。("外"指二倍焦距以外,

"間"指一倍焦距和二倍焦距之間)

實像的變化：物近像遠像變大

虛像的變化：離焦點越近像越大

物與像大小的比較：誰遠誰大(誰離凸透鏡遠誰就大)

3.光屏上無法呈現(xiàn)清晰的像的原因

(D沒有調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在同一高度

(2)〃＜用寸,成虛像

(3)〃＞，，但蠟燭接近焦點，物距較小，像在很遠處，光具座不夠長。

(4)〃=f,不成像。

板書設(shè)計

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律

1.成像規(guī)律及應(yīng)用

物距成像性質(zhì)像距應(yīng)用

u>2f倒立、縮小的實2/>]/>f照相機

像

u-2f倒立、等大的實v=2f

像

2f>u>f倒立、放大的實v>2f投影儀、幻燈機

像

u-f不成像

u<f正立、放大的虛與物同側(cè)放大鏡

像

2.物近像遠像變大

離焦點越近像越大

一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小

活動與探究

你能說出兩種測焦距的方法嗎？

答案：L光照法

讓凸透鏡正對太陽光，在凸透鏡的另一側(cè)放一張白紙，調(diào)節(jié)凸透鏡與白紙之間

的距離，直到白紙上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，測出白紙到凸透鏡光心的距離

即為焦距。

.遠距離成像法（粗略測焦距）（〃>

210/5o

可使稍遠處的窗（物距足夠大,u>10，通過凸透鏡在光屏上成清晰的像。

用刻度尺測出凸透鏡中心與光屏間的距離，近似等于焦距。

3.等距離成等大像法（〃=2辦

將光屏與物分別放在透鏡的兩側(cè)，調(diào)節(jié)三者間的距離，直到光屏上呈現(xiàn)一個與

物等大的清晰的像，此時〃=/=2九用刻度尺測出凸透鏡中心與物體（或光屏）間

的距離,記為認(rèn)u=2/5,則焦距f=32。

備課資料

凸透鏡成像規(guī)律八種記憶方法

一、作圖成像法

光學(xué)作圖,是掌握光學(xué)內(nèi)容的有效途徑之一。因此，凸透鏡成像規(guī)律完全可以

利用三條特殊光線中的兩條，而找到像點，這種方法適用于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，也

可以作為實驗后,強化知識的一種補充，也可以為那些要參加各種物理競賽的學(xué)

生，作為知識的一種拓寬。方法是過物體上的一點，畫出三條特殊光線中的任意

兩條，然后找到光線通過凸透鏡后相交的點，或者光線的反向延長線的交點，就

是物體上該點的像點。再根據(jù)物體與主光軸的垂直關(guān)系，畫出像也與主光軸垂直,

就可以畫出虛實像。還可以借此介紹虛實像。

本文列舉兩種利用作圖法探究成像規(guī)律，作圖在下：

兩條光線：（1）過光心的光線方向不變；（2）平行于主光軸光線通過焦點。

⑴〃>2f,f<v〈2f,成倒立、縮小的實像

由實際光線會聚形成的像叫實像

(2)〃<f,v>u,成正立、放大的虛像

由光線反向延長線會聚形成的像叫成像

這種方法適合學(xué)習(xí)能力較好的學(xué)生,初二學(xué)生接受起來可能有些困難，可以

在初三第一輪復(fù)習(xí)時，幫助學(xué)生記憶，減輕復(fù)習(xí)時的學(xué)生的記憶壓力。

二、光路可逆法

光路可逆性是光學(xué)的一個重要知姐學(xué)生對這個知識也是記憶猶新。具體方

法是先根據(jù)作圖法作出一種成像規(guī)律的圖后提醒學(xué)生從光路可逆性來考慮問題,

把作出來的圖，從反面看一下，又是什么成像規(guī)律？這樣所有的成像規(guī)律，就可

以從光路可逆性來記住規(guī)律。下圖中就是利用光路可逆性，完成兩個成像規(guī)律！

(l)t/>2/,f<v<2/,Df<u<2f,u>2f,

倒立、縮小的實像倒立、放大的實像

這種方法理解層次較高，學(xué)生理解起來也很難，可以作為新課以后的輔助練

習(xí)。

三、童話故事記憶法

一個天氣晴朗、陽光明媚的冬冬周顫徒一行四人,為取真經(jīng)，他們繼續(xù)向

西方徒步前行。他們來到一個山洞中休息吃飯。山洞前有一個大的冰山，冰山中

間厚、邊緣薄。孫悟空到外面弄了一些吃的回到山洞前，他看到冰山后面的山洞

里，也有一只倒立、縮小的孫悟空，他以為是妖精，又來吃唐僧的肉了，連忙拿

出金箍棒，準(zhǔn)備降服妖精。這時，冰山后的孫悟空也拿出小金箍棒。孫悟空連忙

向前沖去，準(zhǔn)備與之決斗。這時，孫悟空發(fā)現(xiàn)，妖精好像怕自己似的，連忙向遠

處逃去，而且變得很大，但還是倒立的。孫悟空大聲呼道："妖精，哪里逃？"

忙連翻幾個筋斗，但有冰山擋著，翻到冰山前時，山洞中的"妖精"沒有了！

這時，在山洞中剛睡著的豬八戒被孫悟空的叫聲驚醒了，連忙從山洞中出來

叫道："猴哥,哪里有妖精？"出來一看，看到冰山外有一個身材魁梧的孫悟空，

哈哈大笑到："猴哥，你又在變戲法哄人了，讓我來教訓(xùn)你一下!"連忙拾起把子，

向?qū)O悟空打去，沒打到孫悟空，把冰山打碎了，孫悟空又變成了原來一樣大小!

同學(xué)們，你們知道他們師哥倆分別看到了什么嗎？同學(xué)們，誰能把剛才的故事重

述一遍?

這種方法比較適合初二學(xué)生，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

四、游戲法記憶法

游戲準(zhǔn)備：卡片五張，上面印有圖案，一張較大的，一張較小的，一張放大

的虛像，兩張等大像！在黑板上畫出一個凸透鏡，主光軸，焦點，二倍焦距！

方法是：讓一個學(xué)生拿著切工超在凸透鏡的一邊的任意一個位置,再讓一

個學(xué)生找到合適的卡片（卡片1）,讓他站在估計的對應(yīng)位置，這樣就完成了一次

成像?？梢宰屍渌麑W(xué)生說出他們做的成像規(guī)律，以及物距（〃）和像距（J在我多

次的教學(xué)實踐中，學(xué)生對此方法也是有比較濃厚的興趣。另外，還可以讓他們課

后自己去準(zhǔn)備卡片，去練習(xí)完成這樣的游戲，此方法還可以用于新課復(fù)習(xí)，也可

以用來做本節(jié)課的當(dāng)堂練習(xí)！游戲的方法圖如下:

u>2f,f<v<2f,成倒立、縮小的實像

這種方法必須建立在學(xué)生記住規(guī)律的基礎(chǔ)上，可以以比賽的方式舉行，加強

競賽能力的培養(yǎng)。

五、口訣記憶法

總結(jié)歸納口訣，一直是我們教師追求高效教學(xué)效果的有效途徑，下面列舉一

些簡單的口訣，有的是學(xué)生自己想出來的，供大家參考：

口訣一：凸透鏡成像，遠縮小近放大?。ㄟh處的物體成縮小的像，近處的物體

成放大的像）

口訣二：物近像遠大，物遠像近?。。ㄎ矬w近的，成像遠，而且放大，反之）

口訣三：物遠成實像，倒立縮小放大；物近成虛像，正立虛像放大。

（成實像時,像是倒立的，先是縮小的再是放大的；成虛像時，像是正立的，

是放大的虛像）

這種方法，在實施過程中，效果是比較好的。學(xué)生也設(shè)計了適合自己的口訣。

由此推廣，在學(xué)習(xí)其他知識時大多可以利用這種方法。

六、實際應(yīng)用法

（一）準(zhǔn)備一張照相機的成像原理圖，分析成像的特點，這時物體離凸透鏡比

較遠，即u>2九讓學(xué)生比較像的大小、正倒立情況，然后總結(jié)出成像的特點,

成倒立、縮小的實像。然后告訴學(xué)生，我們的眼睛也是一個凸透鏡，眼前的物體

在我們的視網(wǎng)膜上"拍了照"，我們才看到了物體。

（二）利用教室中的投影儀，把上面的反光的平面鏡解下來,讓像呈現(xiàn)在天花板

上。讓學(xué)生去感受投影儀上的透鏡也是凸透鏡，然后去觀察成像特點，請學(xué)生說

出物距、像距，以及成像特點：倒立、放大的實像。

（三）上課之前,讓學(xué)生自己準(zhǔn)備一個放大鏡。一般的學(xué)生都能準(zhǔn)備一個或大或

小的凸透鏡。讓他們自己觀察課本上的字，讓學(xué)生說出看到的現(xiàn)象，當(dāng)然學(xué)生有

許多答案，如正立、放大的像，倒立的縮小或放大的像。老師應(yīng)鼓勵學(xué)生說出自

己的發(fā)現(xiàn)，然后讓他們對觀察到的現(xiàn)象進行分類彳導(dǎo)出成實像規(guī)律的前三點規(guī)律,

再讓學(xué)生比較正立、倒立像的視覺感受有什么區(qū)別。倒立的像是在眼前的，而正

立的像和物體在同一側(cè)。我們平常所說的放大鏡實際上是凸透鏡成像規(guī)律的一種

應(yīng)用，只不過是凸透鏡成像規(guī)律的一種情況。所以我們不能把凸透鏡就等同于放

大鏡。凸透鏡應(yīng)用于放大鏡時的成像特點及條件：〃＜，，成正立、放大的虛像。

實際應(yīng)用法把物理現(xiàn)象和生活中的實際事例結(jié)合起來教學(xué)，既讓學(xué)生知道了

知識，還記住了這些知識在生活中的應(yīng)用，真是一舉兩得！您不妨也試試！

七、輔助線記憶法

作輔助線，按照物體的運動軌逅把像點的運動軌跡用輔助線描出來，具體輔

助線的作圖方法是：過倒立、等大實像的頂端和焦點畫出輔助線，所有的像的頂

端的軌跡都在這條線上。詳細圖作圖如下：

(1)〃=2t縮小、放大像的分界點。

(2)〃=倒正、立像，實、虛像的分界點。

輔助線幫助學(xué)生記憶，這種方法可以在實驗后引入，可以解決一些變化類題

型。

八、實驗探究法

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),因此,講授本節(jié)課時，最根本的方法還應(yīng)

該是實驗探究法為基礎(chǔ)。在光學(xué)實驗的教學(xué)中，做好每一個實驗，尤其是演示實

驗，對一節(jié)課的成敗，起著至關(guān)重要的作用。全日制義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》

對本節(jié)內(nèi)容的要求是："探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律；了解凸透鏡成像的應(yīng)用。"

因此，探究過程的教學(xué)，是每一位教師應(yīng)該著重介紹的重點。實驗過程中，應(yīng)始

終本著學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)的原則，讓學(xué)生從實驗中體會成功的樂趣，讓學(xué)

生自己找到成像的規(guī)律。在實驗時可以加入一些有趣的小實驗，幫助學(xué)生學(xué)會觀

察實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、歸納能力。如，凸透鏡被擋住一半時成像變暗；

成像時為什么有三個像等一些開放性問題。

課堂練習(xí)

L在觀察凸透鏡成像的實驗中，保持凸透鏡位置不變，功

|B尸貿(mào)尸

如圖1所示是物體放在A點的成像圖。將物體分別放“『才?萬球…,

L-2/一0圖］

在B、C、D點，前后移動光屏，觀察在點,光屏

上出現(xiàn)放大、倒立的像；在一點，光屏上不會出現(xiàn)像.

2.在圖2中的凸透鏡焦距為15cm，則燭焰到凸透鏡的距離應(yīng)大于__cm，其像

情況可知點是凸透鏡的焦點.

ABD

??圖3

4.如圖4是"研究凸透鏡成像”的實驗圖，若在透鏡右

邊的光屏上（光屏未畫）得到清晰縮小的實像，則蠟

燭可能置于透鏡左邊ahGd四點中的點處機就是利用此

成像特點制成的.

5.用照相機給家人照相，人與照相機鏡頭的距離和底片到照相機鏡頭的距離分別

是（）

A.大于小于f

B.大于"大于尸小于2尸

C.小于"大于2尸

D.大于伙于2尸

達標(biāo)練習(xí)

6.做"研究凸透鏡成像"的實驗中，發(fā)現(xiàn)燭焰的像在屏的下邊緣處，如果不改

變燭焰及屏的位置,只移動透鏡，使像移到屏的中央,那么應(yīng)將凸透鏡

移動.（選填"向下"或"向上"）

7.投影儀是根據(jù)凸透鏡能成______像的光學(xué)原理制成的.在投影時由于屏幕上

的畫面太小，同學(xué)們看不清楚，需讓畫面再大些，調(diào)節(jié)的方法是，向

調(diào)鏡頭（填"上"或"下"），同時投影儀與屏幕的距離要

8.李云和張芳合作探究"凸透鏡成像規(guī)律"如圖，當(dāng)〃>2尸時，光屏上得到一個

清晰、倒立、縮小的像（選填"虛"或"實"）；若想得到一個清晰

放大的實像，蠟燭應(yīng)向____凸透鏡的方向移動,同時光屏應(yīng)向_____凸透鏡

的方向移動（兩空都選填"遠離"或"靠近"）；若無論怎樣移動光屏都不

能得到蠟燭的像，說明u_f（選填">"、"="或.

9.小強同學(xué)在研究凸透鏡成像規(guī)律實驗時，他把物體放在離凸透鏡50cm處時,

能在光屏上得到一個倒立縮小的實像，則凸透鏡的焦距可能為cm,若

將物體放在離凸透鏡20cm處時成的是的像.

10.（2012河南）如下圖所示,在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,光屏上呈現(xiàn)了燭

焰倒立清晰的像.如果去掉光屏，眼睛在A處（選填"能"或"不

能"）看到這個像，原因是

11.某同學(xué)在探究凸透鏡成像實驗時，將

一厚紙片遮住透鏡的上半部，則她在

光屏上得到的像與未遮住前相比

（）

A.所成的像只是上部一半

B.所成像只是下部一半

C.所成像沒有發(fā)生變化

D.像的大小、正倒、位置無沒化，但像暗些

12.某興趣小組同學(xué)在研究凸透鏡成像規(guī)律實驗時，記錄并

繪制了物體離凸透鏡的距離〃跟實像到透鏡的距離1/之間

的關(guān)系（如右圖），則凸透鏡的焦距為（）

A.60cmB.40cmC.20cmD.10cm

13.把一物體放在凸透鏡的焦點處，沿主光軸向遠離透鏡的方向移動（）

A.像距逐漸增大，像變大B.像距逐漸增大，.像變小

C.像距逐漸變小，像變大D.像距逐漸變小，像變小

14.有一凸透鏡，當(dāng)物體放在離透鏡12cm處時，成放大的實像，當(dāng)

物體放在離透鏡7cm處時，成放大的虛像，則這個凸透鏡的焦距

圖5

不可能等于（）

A.8cmB.lOcmC.llcmD.14cm

15.小明和小紅用焦距相等的相同照相機對小強同學(xué)拍照，洗出的底片分別為圖

5中的A和B,則（）

A.小紅要使底片上的像與小明的一樣大，小.紅移動位置后,再減小鏡頭到底片

的距離

B.小明和小紅離小強的距離相同

C.小紅要使底片上的像與小明的一樣大，小紅移動位置后，再增大鏡頭到底片

的距離

D.小紅離小強的距離近

16.圖6是研究凸透鏡成像的實驗，光屏上得到的是實像.在圖上畫出光線

AC和AD經(jīng)透鏡折射后的傳播方向.

17.如圖7所示，直線是凸鏡的主光軸所在的位置，5是發(fā)光點，S是5經(jīng)凸透

鏡所成的像，作圖確定凸透鏡所在的位置以及焦點的位置..

18.在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中.：

（1）如圖甲所示,一束平行于凸透鏡主汩由的縫酎凸透鏡后,在光屏上形成了一

個最小、最亮的?！暧蓤D可知，凸透鏡對峨具有作用，該凸透鏡的焦距B

cm.

（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光

屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原

因：?

（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖乙）,在凸透鏡另T則前

后移動光屏,會在光屏上得到一個到立、的實像（填寫像的性質(zhì)）；

（填光學(xué)儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的?如.果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠離透

鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向（選填"靠近"或"遠

離"）透鏡的方向移動.

19.（2013蘇州）如右圖所示，光會聚于b點,在虛線區(qū)域

內(nèi)放甲透鏡后，光會聚于主光軸MN上的c點；在虛線

區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后，光會聚于主光軸MN上的a點現(xiàn)

小明想進一步探究凸透鏡成像的特點,應(yīng)選擇（甲或乙）透鏡.

小明選擇好透鏡后在光具座上進行實驗：當(dāng)物體距離透鏡8cm時，在透鏡

另一側(cè)光屏上成一清晰放大的實像；若保持物體與光屏的位置不變，把透鏡向

光屏方向移動2cm,在光屏上又成一清晰縮小的實像.當(dāng)物.體距離透鏡4cm

的時候,成像一.在照相機、放大鏡和投影儀中,成像情況與此類

似的是

第3節(jié)凸透鏡成像規(guī)律

隨堂練習(xí)

l.CD2.301530倒立縮小實3.D4.a照相5.B

達標(biāo)練習(xí)

6.向上7.倒立、放大、實像下增大8.實靠近遠離<9.小于25正

立放大

10.能光經(jīng)凸透鏡折射后繼續(xù)向前傳播，進入人眼ll.D12.D13.D

14.D15.C

18.Q）會聚10（2）燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不再同一高度（物距小于焦

距）（3）放大投影儀靠近19.乙正立、放大的虛像放大鏡

第三節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

⑴理解凸透鏡成像的規(guī)律。

⑵知道凸透鏡所成像的正倒、大小、虛實與物距的關(guān)系。

⑶學(xué)會運用凸透鏡成像規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象。

二、過程與方法

⑴通過分組實驗體驗科學(xué)探究的全過程。

⑵學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。

三、情感態(tài)度與價值觀

⑴通過探究性學(xué)習(xí)活動，獲得成功的愉悅。

⑵養(yǎng)成學(xué)生積極主動地與他人交流、合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

⑶養(yǎng)成對科學(xué)的求知欲，初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實際的意識。

【教學(xué)重點】

組織指導(dǎo)學(xué)生完成實驗探究凸透鏡成像的規(guī)律。

【教學(xué)難點】

⑴引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)，得出規(guī)律。

⑵利用凸透鏡成像規(guī)律解釋生活中的現(xiàn)象。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

教師用：凸透鏡（焦距10cm、5cm各一個）、光屏、蠟燭、光具座、火柴、

玻璃球、多媒體ppt課件。

學(xué)生用：凸透鏡（焦距為10cm一個）、光屏、蠟燭、光具座、火柴。

【教學(xué)過程】

主要教學(xué)過程

教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動

一、創(chuàng)設(shè)情境【模擬實驗】蝴蝶杯顯影過程

引入新課

通過觀看"蝴蝶)?

杯顯影"的神奇1?

現(xiàn)象，激趣設(shè)觀看模擬實驗，感

【設(shè)疑】蝴蝶杯，古代飲器之一，以杯中"酒滿

疑，引入新課。受蝴蝶杯的神奇，

蝶顯，酒干蝶隱"的奇特視覺效果而千古流傳，

思考老師提出的問

被世人美譽為"千金之寶"。注入酒后的蝴蝶杯

題。

為什么會顯示出蝴蝶栩栩如生的畫面呢？

（設(shè)計意圖：以“蝴蝶杯顯影”這一神奇現(xiàn)象創(chuàng)

設(shè)課堂情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望）

【板書課題】§5--3凸透鏡成像的規(guī)律

二、合作探究，【復(fù)習(xí)提問】思考后個別回答：

建構(gòu)知識L照相機、投影儀、放大鏡成像各有何特點？1.照相機成倒立、

（-腥出問題2.它們成像時，物體到凸透鏡的距離有何不同？縮小的實像；投影

【引導(dǎo)分析】照相機、投影儀和放大鏡都是凸透

儀成倒立、放大的

鏡在生活中的應(yīng)用，但在使用時條件不同，使得

實像；放大鏡成正

成像結(jié)果不同：照像機是拍攝遠處物體，使遠處

立、放大的虛像。

物體成縮小的像在膠片上；投影儀是將物體放的2.照相機成像時離

較近,而在較遠處的屏帚上成較大的像；放大鏡鏡頭較遠，幻燈機

是將物體放得最近，它可以成比物體更大的像。成像時離鏡頭較

可見，凸透鏡所成像的正倒、大小、虛實跟物體近，放大鏡成像時

到凸透鏡的距離有關(guān)系。離凸透鏡最近。

（設(shè)計意圖：通過復(fù)習(xí)照相機、投影儀和放大鏡

的成像特點及各自物體到凸透鏡距離關(guān)系，引導(dǎo)

學(xué)生提出問題，并為學(xué)生的合理猜想提供依據(jù)）

【前置補償】認(rèn)識物距（U）和像距（V）

物距（U）:物體到凸透鏡的距離。

認(rèn)識物距和像距，

像距（V）:像到凸透鏡的距離。

并會計算物距和像

...七上七二距的大小。

111111111111111111i111III1111111II1111111111111111111111II1'1111111111

2030407so607090

Si=33.0cmS2=50.0cmS3=74.0cm

u=Si-Si=17.0cm廿=S3—S2=24.0cm

（設(shè)計意圖：前置補償物距、像距，為提出問題【猜想】根據(jù)已有

時正確、簡潔表述做鋪墊）知識提出猜想：物

【提出問題】凸透鏡成像的正倒、大小、虛實距大,成倒立、縮小

跟物距有什么關(guān)系呢？的實像物距小成

【猜想】聆聽學(xué)生猜想，對學(xué)生的猜想做出評倒立、放大的實像；

價。物距更小，成正立、

放大的虛像。

（二漪想與假

設(shè)

（三股計實驗【過渡】猜想的正確與否需要實驗進行證明，

下面我們共同設(shè)計實驗，證明猜想是否正確。熟悉器材，明確作

【實驗器材】實驗裝置如下圖所示，器材主要

用及放置順序。

有光具座、蠟燭、凸透鏡、光屏等?！窘涣饔懻摗抗饩?/p>

座上有刻度，便于

Ai

L.............L...........工

觀察物距和像距；

1IIli|iiii11in|iHI|iiti|ini|iiii|iiii|iiii|iHI|iiii|iiii|iin|iHI|iiii|HIi|iiii|iin|iiiipIII1

cm1。+304050tiOw8090100

〃2用蠟燭火焰作為發(fā)

【引導(dǎo)思考】如何利用所給器材探究凸透鏡成像

光的物體；光屏用

的正倒、大小、虛實跟物距的關(guān)系呢？請說出你

來承接實像。

的實驗設(shè)計方案。

【實驗方案】改變

【引導(dǎo)點撥】本次探究，我們將要面臨的問題都

物距大小，觀察不

有哪些呢？請大家討論并分析。

同物距所成像的大

L如何保證蠟燭的像成在光屏的中央？

小、正倒、虛實。

【演示1］調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大

【交流討論并操

致在同一高度，并要求學(xué)生調(diào)節(jié)。

作】

---------n\-----------------1.使?fàn)T焰、凸透鏡,

I1光屏的中心大致在

.K上*.

If|ini|ini|ini|iiii|iiii|ini|ini|iII|ini|iiii|ini|iiii|iiii|ini|iIIIIUII|iin|iiii|innTilipi1

/7|0cHi10203040506070809010q\\

同一局度。

2.如何找到像的位置？

【演示2】2.點燃蠟燭，使蠟

(1)點燃蠟燭，移動光屏找到蠟燭燭焰清晰的像燭位于凸透鏡前某

確定像的位置，并要求學(xué)生找到像的位置。一位置，左右移動

(2)移近蠟燭，取下光屏，直接用眼透過凸透鏡光屏，直到光屏上

觀察虛像，并要求學(xué)生觀察虛像。出現(xiàn)清晰的像，此

，八八A時光屏的位置就是

ky(0八人

“nU像的位置。若無論

3.如何能更加方便的測出物距和像距？怎樣移動光屏都得

【演示3】將凸透鏡固定在光具座標(biāo)尺的50cm不到像，可取下光

處，調(diào)節(jié)蠟燭和光屏改變物距和像距。引導(dǎo)學(xué)生屏，直接用眼透過

口算出物距、像距的大小。凸透鏡觀察。

4.實驗過程中應(yīng)記錄哪些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)？請同學(xué)們3.固定凸透鏡在

設(shè)計一個表格記錄實驗數(shù)據(jù)？光具座上，調(diào)節(jié)蠟

【指導(dǎo)】針對學(xué)生設(shè)計的實驗記錄表格進行刪減燭和光屏的位置改

和補充，并強調(diào)設(shè)計實驗記錄表格的注意事項：變物距和像距。

(1)實驗記錄表格應(yīng)有表頭，能體現(xiàn)出所有需要4.需記錄像的正

記錄的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象以及實驗次數(shù)。倒、大小、虛實，物

(2)實驗記錄表格中有關(guān)測量的數(shù)據(jù)應(yīng)標(biāo)明單距和像距，像與物

位。的位置關(guān)系。

(設(shè)計意圖：讓學(xué)生明確實驗注意事項以及需表格見附件1

要記錄的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，解決實驗中會影響學(xué)生

實驗的難點或疑惑點，為學(xué)生分組實驗的成功

掃清障礙。）

（四邂行實驗【溫馨提示】

與收集數(shù)據(jù)L改變物距時，可使蠟燭由遠及近逐漸靠近凸透明確實驗過程中需

鏡來改變物距。要注意的問題及實

2.為使實驗結(jié)論更全面，更具普遍性，請同學(xué)們驗操作的小技巧，

在規(guī)定的時間內(nèi)，盡可能多的觀察物距不同時的使實驗?zāi)軌蝽樌?/p>

成像情況，且使蠟燭在凸透鏡前的位置分布均勻