凸透鏡成像的規(guī)律

第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)目標(biāo)1.知道凸透鏡成像的規(guī)律。2.會應(yīng)用凸透鏡成像的規(guī)律解決簡單的實際問題。3.通過探究活動，體驗科學(xué)探索的全過程和方法。4.學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。教學(xué)重點探究凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)難點引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，并從實驗中得出凸透鏡成像規(guī)律。教學(xué)準(zhǔn)備凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴、放大鏡、光具座、粉筆、多媒體課件教學(xué)過程上節(jié)課學(xué)習(xí)的照相機(jī)、投影儀、放大鏡都是利用凸透鏡成像的，哪位同學(xué)能回答出它們的成像情況？（總結(jié)：同樣是凸透鏡，成像情況卻不同）放大鏡所成的像都是正立放大的虛像嗎？請大家做以下兩個小實驗：1.手持放大鏡靠近書本上的字，觀察成像情況。2.把放大鏡正對著窗外的樹木或房屋，觀察成像情況。同一個凸透鏡成像情況也不同，本節(jié)課我們就來探究凸透鏡的成像的規(guī)律。一、提出問題分組思考討論以下問題：像的虛實，大小，正倒跟哪些因素有關(guān)？二、做出猜想學(xué)生討論交流后，抽學(xué)生回答實驗情況，做出猜想：1.可能與物體到透鏡的距離有關(guān)；2.可能與焦距有關(guān)；3.可能與凸透鏡的大小有關(guān)；4.像的正倒可能與物體是否在凸透鏡同側(cè)有關(guān)本次實驗我們主要研究凸透鏡成像情況跟物體到透鏡的距離之間的關(guān)系。請大家觀察你們實驗桌上的器材，這次實驗用F形發(fā)光體代替蠟燭做物體，光屏上的方格與發(fā)光器上的方格大小相等，我們可以通過查F所占的方格比較物和像的大小關(guān)系。透鏡的焦距f=10cm，那么透鏡的二倍焦距為多少?(2f=20cm)請大家把凸透鏡固定在光具座的中間，用粉筆在透鏡左右兩側(cè)的一倍焦距和二倍焦距處分別做上標(biāo)記，并思考討論以下問題：1.蠟燭和光屏應(yīng)放在凸透鏡的同側(cè)還是兩側(cè)？（根據(jù)實像原理思考）2.一倍焦距和二倍焦距處把凸透鏡的一側(cè)分成幾個區(qū)域？可能有幾種成像情況？3.燭焰、凸透鏡和光屏的中心應(yīng)在同一高度，還是高低不同？目的是什么？學(xué)生討論后回答問題1.蠟燭和光屏應(yīng)放在凸透鏡的兩側(cè)； 2.一倍焦距和二倍焦距處把凸透鏡的一側(cè)分成3個區(qū)域，分別為：大于二倍焦距區(qū)域，大于一倍焦距并小于二倍焦距的區(qū)域，小于一倍焦距區(qū)域；“兩點三區(qū)”可能有五種成像情況；3.燭焰、凸透鏡和光屏的中心應(yīng)在同一高度，目的是使像能始終成在光屏中央。三、設(shè)計實驗1.閱讀書上的內(nèi)容，分組討論以下問題：（1）.什么是物距和像距？（2）.根據(jù)凸透鏡的五種成像情況，把書上的實驗表格補(bǔ)充完整（3）.設(shè)計出實驗步驟學(xué)生分組討論后回答問題（1）.物體到透鏡的距離叫物距，用（u）表示；像到透鏡的距離叫像距，用（v）表示。（2）.實驗表格物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像的性質(zhì)像距v/cm應(yīng)用虛實大小倒正u>2fu=2ff<u<2fu=fu<f（3）實驗步驟①將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，并使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度。②把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使物距u＞2f，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實像。觀察成像情況填入表格，并記錄物距u和像距v。③把蠟燭向凸透鏡移近，使物距u=2f和f＜u＜2f，重復(fù)以上操作，進(jìn)行觀察和記錄④把蠟燭向凸透鏡移近，使物距u=f和u＜f，觀察成像情況。2.注意事項：（1）觀察光屏上的像時，要反復(fù)移動光屏，直到觀察到的像最清晰，再進(jìn)行記錄（2）若無論如何移動光屏，光屏上都不能成清晰明亮的像，應(yīng)取下光屏，在蠟燭的另一側(cè)通過凸透鏡看蠟燭，觀察能否成像或成像的情況。四、進(jìn)行實驗讓學(xué)生看凸透鏡成像的操作視頻，（焦點處通過畫光路圖法講解不成像，學(xué)生可通過光屏上看不到像確定不能成像）然后進(jìn)行實驗，教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗。實驗結(jié)束后，請學(xué)生展示結(jié)果五、分析和論證根據(jù)實驗結(jié)果分組思考討論下列問題：1、像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像？在什么條件下成虛像？實像與虛像的分界點在哪兒？2、像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮小的實像？在什么條件成放大的實像？放大像與縮小像的分界點在哪兒？3、像的倒正：凸透鏡在什么條件下成正立像？在什么條件下成倒立像？有沒有正立的實像和倒立的虛像？4、當(dāng)凸透鏡成實像時，隨著物距的減小，像距是怎樣變化的？像的大小怎樣變化？5、成放大的實像時，物距和像距哪個大？成縮小的實像時，物距和像距哪個大？ 學(xué)生思考討論后回答問題1、物距u>f時成實像，物距u<f時成虛像，實像與虛像的分界點在一倍焦距處；2、物距u>2f時成縮小的實像，物距f<u<2f時成放大的實像，凸透鏡成放大像與縮小像的分界點在二倍焦距處；3、物距u>f時成倒立的像，物距u<f時成正立的像；凸透鏡成的實像都是倒立的，虛像都是正立的；4、物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小5、成放大的實像時，像距大于物距；成縮小的實像時，像距小于物距。6、凸透鏡成像規(guī)律口訣一倍焦距分虛實，內(nèi)虛外實分界明實像倒立兩側(cè)分，虛像正立同側(cè)行二倍焦距分大小，外小內(nèi)大實像成物近像遠(yuǎn)像變大，像的大小像距定六、交流評估 這節(jié)課你有哪些收獲？七、課堂練習(xí)1、在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當(dāng)凸透鏡、光屏和燭焰的位置如圖所示時，光屏上能成一清晰的像．則（）A．所成的像是正立縮小的實像B．所成的像是倒立縮小的實像C．把凸透鏡向左移動，調(diào)整光屏的位置，得到的像變小D．把凸透鏡向右移動，調(diào)