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第三节凸透镜成像的规律

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第3节 凸透镜成像的规律 教学目标 知识与能力: 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. 教学重点: 对凸透镜成像规律的理解和认识. 教学难点: 指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系. 教学用具: 凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺. 教学过程 一、新课导入 情景一:玩小水珠。

把透明胶片放到课本上面,用手指在透明胶片上滴一个水珠,观察 小水珠下面的字。

揭秘“小水珠”并进行设问: 问题:你玩过凸透镜吗?能介绍一下你以前是怎么玩的吗?还有别的玩法吗? 情景二:演示:用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。

让学生观察灯丝的像与 灯丝相比怎样? 演示:灯丝开口向下 ,在像上开口怎样? 演示:灯丝开口向上,在像上开口又怎样?成什么样的像? 问题:如何区别像的正立、倒立?什么情况像明亮、清晰? 问题:怎样区别实像和虚像?像与原物相比有什么特点? 问题:像的放大、缩小是什么意思? 点评:实像是由实际光线会聚而成的像,能用光屏承接;虚像不是由实际光线会聚而形 成的,无法用光屏承接。

像的正立、倒立是指像的上下位置,与物体的上下位置比较是否颠倒。

“放大”“缩小”指像与物比较的结果。

“变大”“变小”指像本身的变化情况。

问题:什么是物距、像距? 点评:灯丝到凸透镜的距离叫物距;像到凸透镜的距离叫像距。

问题引导:使用凸透镜产生这么多的现象,所成的像有哪些特点?成像的条件是什么 呢?能猜想一下吗?xKb 1.C om 凸透镜所成的像可能与物体 的位置有关,我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规 律。

设计意图:贴近学生的心理需求及生活实际提出问题,激起学生的探究欲。

让学生从生 活走向物理。

二、推进新课 探究点 凸透镜成像及其规律新 器材:光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜

图1

说明:摆 放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏,也可从右到左依次为蜡烛、 凸透镜、光屏。

使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。

调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

固定凸透镜,移动蜡烛和光屏进行观察实验。

固定蜡烛,移动凸透镜、光屏进行观察实验。

问题:根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点? 启发学生明确要记录:物距、像距;像的性质(放大、缩小,倒立、正立,虚、实)„„ 强调注意事项及实验步骤: a.将凸透镜固定在光具座的中央,蜡烛和光屏在凸透镜的两侧,使烛焰、透镜、光屏 的中心在同一高度 b.将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置,点燃蜡烛 c.移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止 d.记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正 e.将蜡烛向凸透镜移近一段距离,重复上述操作,直到不能在屏上得到烛焰的像 f.继续把蜡烛向凸透镜靠近,试着用眼睛观察像在何处,像是怎样的? 进行实验与收集证据: 探究一:在光屏上找到物体完整清晰的实像。

教师巡回指导:引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。

请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。

①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度;②光屏上的像最亮最清晰时,光屏所在位 置就是像所在位置。

学生总结:光屏上可 以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。

探究二:探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。

记 录实验数据,得出凸透镜成像的初步规律。

1. 当 u>2f 时,成倒立、缩小的实像,此时,f<v<2f。

2. 当 u=2f 时,成倒立、等大的实像,此时,v=2f。

此点为 成实像大小的分界点。

图2

3. 当 f<u<2f 时,成倒立、放大的实像,此时,v>2f。

4. 当 u=f 时,不成像。

此点为成像虚实的分界点。

5. 当 u<f 时,成正立、放大的虚像。

说明: 教师应准备小组实验活动建议卡片, 谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师 要卡片,按提示继续实验。

实验表格 物距 成像性质 像距 应用 u>2f u=2f 2f>u>f u=f u<f 分析论证: 根据成像的情况,对数据进行分类 1.焦 点是成实像和虚像的分界点,物体在焦点以外成实像,焦点以内成虚像。

即一倍 焦距内外分虚实。

2.二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。

物体在二倍焦距以外成缩小像,在二倍焦距 以内成放大像。

二倍焦距内外分大小。

3.实像必异侧倒立,虚像必同侧正立。

4.u>v,像是缩小的,u<v,像是放大的。

5.成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像 距离透镜越近,像越小 。

即成实像时,物近像远且大,物远像近且小。

成虚像时,物体距

图3

离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。

即成虚像时, 物近像小,物远像大。

物体越靠近焦点像越大。

6.实像是实际光线的交点,可以在光屏上呈现,虚像是光线的反向延长线的交点,不 能在光屏上呈现。

实像可以是缩小的,也可以是放大的,虚像一定是放大的。

三、板书设计 第 3 节 凸透镜成像的规律 1.成像规律及应用 物距 成像性质 像距 应用 u>2f 倒立、缩小的实像 2f>v>f 照相机 u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 2f>u>f 倒立、放大的实像 v>2f 投影仪、幻灯机 u=f 不成像 u<f 正立、放大的虚像 与物同侧 放大镜 2.物近像远像变大 离焦点越近像越大 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小 四、教学反思 凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,老师往往先在教室里 演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只 是照样画葫芦,结果对于物距,像距,焦距.有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且 容易忘.。

根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问 题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆 凸透镜成像的规律,同时与生 活中照相机、幻灯机等实际例子结合,利用实际知识加深对凸 透镜成像规律的理解和记忆。

首先我利用学生的生活经验——放大镜的使用体验,发现它也 能成倒立。

图4

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