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《凸透镜成像规律》教案


教案示例 第三节 教学目标 一、知识与技能 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。 二、过程与方法 1.能在探究活动中,初步获得提出问题的能力。 2.通过探究活动,体验科学的全过程和方法。 3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 三、情感态度与价值观 1.具有对科学的求知欲, 乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理, 勇于探索日常 用品中的物

理学原理。 2.乐于参与、试验、制作等科学实践。 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。 教学准备:凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺。 教学过程 第 1 课时 一、引入新课 通过上节课的学习,我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜, 并且照相机能使景物在相片上成倒立的像, 所成的像比物体小, 投影仪能把小的胶片上的画 面放大到屏幕上,供大家观看,这就说明所成的像比物体大,是倒立的;放大镜能把小小的 物体放大,使我们看清楚它们,所成的像是正立、放大的。 凸透镜成像的规律

你们知道凸透镜在什么条件下成正立的像, 什么情况下成倒立的像?什么情况下成放大 的像,什么情况成缩小的像?什么情况下能用光屏能收到像,什么情况下在光屏上不成像? 什么条件下像与物在凸透镜两侧,什么条件下在同侧? 看来,凸透镜真是一个神秘,而又本事很大的东西,现在,们就根据上节学的知识大胆 猜测,然后通过实验和探究活动来进一步认识凸透镜。 二、新课学习 (一)、凸透镜成像的规律 1.提出问题: 凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?大家想一想、大胆的猜一猜。 2.猜想 给学生几分钟时间和提示,做出尽量合理的猜测。教师将有价值的猜测记录在黑板上, 便于分析整理。 3.设计实验 同学们猜想得很好,现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确。学生们讨论,制定 实验方案,教师巡回指导。 现在我们桌子上有光具座,上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜,能来回移动,从刻度尺 上能观察出它们之间的距离关系、蜡烛(做物体用)、光屏(白色的硬纸板作屏)、凸透镜 (焦距在 10~ 20 cm 之间)。 4.进行实验 (1)测凸透镜的焦距 大家想一想怎样测得一个凸透镜的焦距?让凸透镜在阳光下来回移动, 找着最小、 最亮 的点,用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离,这就是这个凸透镜的焦距。也可以让凸透镜离灯 光 5 m 以外,找亮点,测定出凸透镜的焦距。 现在测凸透镜的焦距. (2)开始进行探究实验 方案一: ①把透镜放在光具座标尺中央, 从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于 焦距和 2 倍焦距的位置。

②点燃蜡烛,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。 ③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上, 调整光屏到透镜的距离, 使烛焰在屏上成一个 清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离。把数据记录 成表。 ④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与 凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出,将数据记录成表。 ⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛 与凸透镜、像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格。 方案二: ①把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上。 ②点燃蜡烛,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。 ③移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、 正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。 ④继续把蜡烛向凸透镜靠近, 观察像的变化, 是放大、 等大还是缩小, 是正立还是倒立, 将蜡烛与凸透镜的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格。 ⑤当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这 时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸 透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。

同学们的方案都可行,现在用桌子上的仪器进行实验,并记下结果,总结凸透镜成像的 规律。学生们做实验,教师巡回并进行指导,实验结束,教师组织讨论、提问、进行总结。 当把蜡烛放在 2 倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的像。像与凸 透镜的距离在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间。 当把蜡烛放在 2 倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等。是倒 立的,像与凸透镜的距离也等于 2 倍焦距。

当把蜡烛放在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间的位置时, 像在凸透镜的另一侧, 成倒立放大的 像,像与凸透镜的距离大于 2 倍焦距。 当把蜡烛放在 1 倍焦距的位置时,光屏不成像。 当把蜡烛放在 1 倍焦距之内,光屏上不成像,像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的 像。 当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时, 物体成倒立的像。 当物体从较远处向透镜靠近 时像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大。 当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立、放大的像。这个像光屏上得不到。 同学们把规律都总结出来,总结得非常好,物体与凸透镜的距离叫物距,用 u 表示,像 与凸透镜的距离叫像距,用 v 表示。我们接下来把总结的规律和数据填入到书上的表格中。 5.分析论证

或播放动画:RT0400006459_探究凸透镜成像规律实验数据处理 进行填表和规律的总结,便于讲述。

边说边板书:一、凸透镜成像的规律



:倒立缩小的像



:倒立放大的像

:正立放大的虚像 第 2 课时 (二)、实像与虚像 通过刚才做实验, 我们知道凸透镜成像有的可以呈现在光屏上, 有的不能呈现在光屏上。 这些成像有什么区别呢?什么叫实像?什么叫虚像? 我们把光屏上得到的像叫做实像, 得不到的像叫做虚像。 光屏上能承接的像是实际光线 的会聚点。而虚像不能用光屏收到,只能用眼睛看到,它不是实际光线会聚点,而是它们的 反向延长线的交点。 回过头来我们看看凸透镜什么时候成实像, 什么时候成虚像?回忆实验, 观察的记录表 格,可以得出:当物距小于焦距时,即 不能用光屏接到;当物距大于焦距时,即 板书:二、虚像和实像 由实际光线会聚成的像叫做实像。 像不是由实际光线会聚成的,而是它们的反向延长线的交点成的像叫虚像。 (三)、想想议议 我们知道什么是实像、 什么是虚像之后, 请你们进一步猜测并根据上面探究所得的资料 进行分析,什么情况下凸透镜成实像、什么情况下成虚像。 1.物体在 1 倍焦距以外时,成倒立的实像。 2.物体在 1 倍焦距内时,成正立的虚像。 照相机和投影仪能在光屏上成实像, 放大镜成的像在光屏上得不到, 但眼睛能看到成虚 像。像与物在凸透镜同侧成虚像,像与物在凸透镜两侧成实像。我们的照相机、投影仪、放 大镜都是根据凸透镜成像规律成像的,能说出它们的原理吗? ,凸透镜成正立的虚像,虚像只能用眼睛看到, ,凸透镜成倒立的实像,可以用光屏承接。

照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于 2 倍焦距时,成倒立、缩小的实像。投影仪的 原理是物体到凸透镜的距离在 2 倍焦距和焦距之间时,成倒立、放大的实像。放大镜的原理 是物体到凸透镜的距离小于焦距时,成正立、放大的虚像。 我们知道了照相机、投影仪、放大镜的原理。想进一步了解它们吗?我们从上节课知道 照相机的镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,机壳相当于暗室。我们今天又知道,被拍照 的景物到镜头的距离远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、 缩小的实像, 那么照相机中的调 焦环、光圈、快门,它们有什么用处? 照相机中调焦环是调节镜头到胶片的距离,拍摄近的景物时,镜头往前伸,离胶片远一 些,拍摄远的景物时,镜头往后缩,离胶片近一些,调焦环上刻着数字,表示拍摄的景物到 镜头的距离。光圈是用来控制进入镜头的光的多少,光圈可以开大或缩小,光圈环上刻有光 圈数。 快门是用来控制曝光时间的, 曝光时间可以从快门上的数字知道。 现代的照相机可以根 据光的强弱来自动调节光圈和快门, 得到曝光适度的相片, 还能自动测量景物到相机的距离, 进行自动调焦。 这样高度自动化的相机用起来很方便, 即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰 的相片,所以人们戏称为“傻瓜相机”。 投影仪的构造及作用 投影仪的构造主要有:镜头(相当于一个凸透镜)、投影片(相当于物体)、屏幕(相 当于光屏)、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的,聚光镜是由两块螺 纹透镜组成,这两块螺纹透镜是用来增大聚光面积,增加投影片的亮度。反光镜是平面镜, 作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。 (四)、小结 本节课我们知道了以下内容;

1.照相机的原理:



成倒立、缩小的实像。

2.投影仪的原理:



成倒立、放大的实像。

3.放大镜的原理: (五)、板书设计

成正立、放大的虚像。

凸透镜成像规律


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