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文檔簡介
第五章透鏡及其應(yīng)用1.知道凸透鏡、凹透鏡的判別方法及它們對光的作用.2.會熟練地畫出經(jīng)過透鏡的三條特殊光線.3.理解凸透鏡的成像規(guī)律及其應(yīng)用.4.了解眼睛的工作原理及眼鏡是怎樣矯正視力的.1.學(xué)會從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法.2.會應(yīng)用凸透鏡成像規(guī)律解決實際簡單問題.通過復(fù)習(xí)和練習(xí),讓學(xué)生學(xué)會將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)以致用的意識.本章教材在上一章“光現(xiàn)象”的基礎(chǔ)上,講述透鏡的初步知識及其在日常生活中的應(yīng)用.透鏡是照相機、投影儀等光學(xué)儀器的重要組成部分,研究透鏡對光的作用和凸透鏡成像是本章的中心內(nèi)容.“透鏡及其應(yīng)用”是理論與實踐相結(jié)合,體現(xiàn)課程基本理念“從生活走向物理,從物理走向社會”的一個很好的范例.照相機、投影儀、放大鏡是日常生活中常用的光學(xué)儀器,眼睛是人的重要器官.通過對這些光學(xué)儀器知識的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識凸透鏡成像的基本特征,讓學(xué)生感覺物理不但有趣,而且是很有用的.教材首先講解透鏡的基礎(chǔ)知識及其對光的作用,然后介紹生活中的透鏡,使學(xué)生對生活中常用的透鏡及其成像的情況獲得感性認(rèn)識,在頭腦中獲得豐富、具體、生動的感性認(rèn)識.以此為基礎(chǔ),讓學(xué)生帶著問題,用探究的方法深入研究凸透鏡成像的規(guī)律,體驗科學(xué)研究的過程,在探究過程中培養(yǎng)科學(xué)研究方法,形成清晰的凸透鏡成像的規(guī)律.本章教材共分五節(jié),與過去的初中教材相比,增加了“眼睛和眼鏡”與“顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡”兩節(jié)內(nèi)容.眼睛是人體的重要器官,顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡也是日常生活中常用的光學(xué)儀器,增加這些內(nèi)容的目的是進一步鞏固所學(xué)的透鏡成像知識,讓學(xué)生了解物理就在我們身邊,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)素養(yǎng).【重點】要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確地知道兩種透鏡的定義,并能夠熟練地畫出三條特殊的光線.【難點】凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用.一、凸透鏡和凹透鏡教材首先通過兩幅插圖,介紹透鏡的基本特征,讓學(xué)生認(rèn)識什么是凸透鏡、什么是凹透鏡.透鏡在日常生活中很常見,眼鏡、放大鏡鏡片就是透鏡,照相機、投影儀、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、電影放映機等光學(xué)儀器的鏡頭也都由透鏡組成的.通過“想想做做”使學(xué)生認(rèn)識凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用.可讓學(xué)生分組做這個實驗,這個實驗設(shè)備很簡單,最好人人動手,增加體驗.實驗可以在陽光下做,也可用平行光源(可用手電筒代替,但距透鏡要遠(yuǎn)些)做,還可利用平行光源、光具盤和透鏡演示.通過實驗還可以測出凸透鏡的焦距.二、照相機實際的照相機比較復(fù)雜、昂貴,學(xué)生學(xué)習(xí)照相機原理時,不可能把照相機拆開進行研究.過去,許多學(xué)生往往由于看不到照相機的實際結(jié)構(gòu)而感到興趣索然.在新課標(biāo)教材中,我們用模擬照相機把學(xué)生興趣鎖住.通過自制模擬照相機,使學(xué)生對利用凸透鏡成縮小的實像有較直觀、深刻的印象,同時培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及動手能力.模擬照相機的制作所用材料比較簡單,可由學(xué)生自己去找,也可由教師準(zhǔn)備,最好每人一套.三、投影儀投影儀是教學(xué)中經(jīng)常使用的儀器.可先讓學(xué)生仔細(xì)觀察投影儀的投影鏡頭,演示利用凸透鏡可以使物體成放大的像:把投影儀上的反光鏡取下,使光線直接照射到天花板上,調(diào)節(jié)鏡頭,在天花板上就能得到投影片上圖案的像,讓學(xué)生仔細(xì)觀察像的大小、正倒.也可用幻燈機.四、放大鏡放大鏡就是凸透鏡,也是常用的光學(xué)儀器之一.讓學(xué)生用放大鏡看書上的字,并改變放大鏡到字的距離,觀察字的放大情況.說明利用凸透鏡能使物體成放大的像,但這個像與投影儀所成的像是不同的,它是正立的虛像,并且像與物體在同一側(cè).使學(xué)生對利用凸透鏡成放大的虛像有一初步的印象.五、關(guān)于探究凸透鏡成像規(guī)律這一節(jié)是本章的重點,也是課程基本理念“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的具體體現(xiàn).這個探究涵蓋了科學(xué)探究的七個要素,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進行探究.通過探究,不僅要使學(xué)生了解凸透鏡的成像規(guī)律,而且要使學(xué)生在探究過程中潛移默化地逐步了解科學(xué)探究的方法,避免探究教學(xué)的程序化.通過上一節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生們知道了照相機、投影儀里面都有凸透鏡,放大鏡本身就是一個凸透鏡.它們都利用凸透鏡使物體成像.照相機所成的像比物體小,而投影儀所成的像比物體大;照相機、投影儀所成的像是倒立的,而放大鏡所成的像是正立的.引導(dǎo)學(xué)生提出問題:凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系?然后引導(dǎo)學(xué)生做出猜想:照相時物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大,而投影儀中物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小,看來像是放大的還是縮小的,跟物體和像的相對位置有關(guān);無論照相機還是投影儀,物體和所成的像都在凸透鏡的兩側(cè),而在放大鏡中,物體和像在凸透鏡的同一側(cè),看來像的正倒很可能跟它與物體是否在同側(cè)有關(guān).讓學(xué)生自己制訂實驗計劃,指導(dǎo)學(xué)生做實驗,驗證上面的猜想是否正確.在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自己總結(jié)凸透鏡的成像規(guī)律,并讓他們以書面或口頭表述形式表達(dá)自己的觀點,并對探究過程和探究結(jié)果進行評估.六、虛像和實像當(dāng)物體與透鏡的距離大于該透鏡的焦距時,物體成倒立的像,向?qū)W生說明這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會聚而成的,是實際光線的會聚點,能用光屏接收,是實像.當(dāng)物體與透鏡的距離小于該透鏡的焦距時,物體成正立的虛像(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到).可以回顧平面鏡成虛像的情況,使學(xué)生明白實像與虛像的區(qū)別.學(xué)生們知道了什么是實像,什么是虛像之后,讓他們根據(jù)上面探究的結(jié)果,討論并總結(jié)什么情況下凸透鏡成實像?什么情況下成虛像?凸透鏡所成虛像與平面鏡所成虛像有什么相同之處?七、近視眼、遠(yuǎn)視眼及其矯正如果長期不注意用眼衛(wèi)生,會造成晶狀體變凸,或睫狀體疲勞過度,使調(diào)節(jié)能力降低,這樣就容易形成近視眼.同時可向?qū)W生介紹一些眼保健知識.教師還可以利用凸透鏡和燒瓶制作眼睛模型,講解近視眼和遠(yuǎn)視眼及其矯正.具體做法如下:在燒瓶的一端蒙上一片半透明塑料薄膜作為“視網(wǎng)膜”,在燒瓶中注滿水,水中滴入一兩滴墨水或牛奶用以顯示光線的徑跡.平行光源發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡和燒瓶會聚在“視網(wǎng)膜”上.如果凸透鏡的焦距較短,光線會聚在“視網(wǎng)膜”的前面,表示這是近視眼,在凸透鏡的前面放置一塊焦距合適的凹透鏡,光線就會會聚在“視網(wǎng)膜”上,表示這就是近視眼的調(diào)節(jié);如果凸透鏡的焦距較長,光線會聚在“視網(wǎng)膜”的后面,表示這是遠(yuǎn)視眼,在凸透鏡的前面放置另一塊焦距合適的凸透鏡,光線就會會聚在“視網(wǎng)膜”上,表示這就是遠(yuǎn)視眼的調(diào)節(jié).可以再一次讓學(xué)生仔細(xì)觀察近視鏡片和遠(yuǎn)視鏡片,看看有什么不同;度數(shù)深的眼鏡片與度數(shù)淺的眼鏡片有什么不同.八、顯微鏡講解顯微鏡之前,可以先復(fù)習(xí)一下放大鏡的知識.用放大鏡可以看清書本上的小字等較小的物體,要想看細(xì)胞等非常小的物體,用一個放大鏡就無能為力了,這樣就可以引入顯微鏡.從凸透鏡成像規(guī)律知道,凸透鏡能使物體成放大的實像,凸透鏡又能成放大的虛像,引導(dǎo)學(xué)生去思考:先用一個凸透鏡使物體成一放大的實像,然后再用另一個凸透鏡把這個實像再一次放大,就能看清很微小的物體了,這就是顯微鏡的原理.這里要特別強調(diào)兩個透鏡的組合作用,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力.九、望遠(yuǎn)鏡學(xué)過顯微鏡之后,學(xué)生知道了利用兩個凸透鏡的組合,可以制成顯微鏡,顯微鏡的物鏡要離被觀察的物體較近,使物體成一放大的實像.如果利用物鏡使遠(yuǎn)處的物體成一縮小的實像,這個實像再經(jīng)過目鏡放大,就能看清楚較遠(yuǎn)處的物體,這就是望遠(yuǎn)鏡.利用望遠(yuǎn)鏡能看清楚遠(yuǎn)處的物體,主要是由于望遠(yuǎn)鏡物鏡的直徑比眼睛的瞳孔要大得多,它可以會聚更多的光線,使遠(yuǎn)處的物體看起來更明亮.這里同樣要強調(diào)兩個透鏡的組合作用.第1節(jié)透鏡1課時第2節(jié)生活中的透鏡1課時第3節(jié)凸透鏡成像規(guī)律1課時第4節(jié)眼睛和眼鏡1課時第5節(jié)顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1課時本章復(fù)習(xí)教案2課時第1節(jié)透鏡1.知道兩種透鏡對光的作用.2.知道什么是透鏡的主光軸、光心、焦點、焦距.3.能夠粗測凸透鏡的焦距.以豐富、生動的感性認(rèn)識為基礎(chǔ),讓學(xué)生帶著問題,體驗科學(xué)探究的過程:凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用.1.創(chuàng)設(shè)情境,鼓勵學(xué)生提出質(zhì)疑,養(yǎng)成學(xué)生主動思考、善于思考的習(xí)慣.2.在學(xué)生的探究過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法,逐步建立物理學(xué)習(xí)興趣.3.能保持對自然界的好奇,初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美好與和諧.【重點】1.透鏡的初步知識.2.研究透鏡對光線的作用.【難點】1.以“透鏡對光線的作用”這個知識點為載體,使學(xué)生理解三條特殊的光路.2.不同焦距的凸透鏡對光的折射能力.【教師準(zhǔn)備】凸透鏡、凹透鏡、演示用光學(xué)器件組一套、老花眼鏡、近視眼鏡.【學(xué)生準(zhǔn)備】凸透鏡、凹透鏡、老花眼鏡、近視眼鏡、光源、紙板、尺子、筆.導(dǎo)入一:一天,大雨過后,小狗貝貝正趴在自己窩里的干草上,狗窩的上方是用薄塑料搭起來的,以此來遮雨.此時塑料上面已積了一層水,天晴了,陽光透過積水照在狗的身上,暖洋洋的舒服極了,小狗正享受著這份愜意時,突然自己的尾巴著起了火,燙得它上躥下跳.你知道是誰惹的禍嗎?導(dǎo)入二:1.播放“冰透鏡”的故事.2.同學(xué)們知道生活中透鏡還有哪些應(yīng)用嗎?學(xué)生思考回答后播放常用透鏡圖片的匯總.3.老師予以總結(jié).[設(shè)計意圖]通過故事導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,讓學(xué)生體會運用智慧解決問題的魅力,從而讓學(xué)生意識到“物理源于生活用于生活”的教學(xué)理念.一、透鏡的分類探究活動一:透鏡分類首先我們認(rèn)識一下透鏡,下面同學(xué)們先觀察你手中的4塊透鏡的外形特點,然后用簡易的方法進行分類、說出其外形特征并命名.明確探究目的.學(xué)生們在仔細(xì)觀察、討論,并進行比較,概括出它們的特征:2塊透鏡中間厚,邊緣薄;2塊透鏡中間薄,邊緣厚.[設(shè)計意圖]此環(huán)節(jié)重點突出凸透鏡、凹透鏡在薄厚上的不同.問:矯正視力的近視眼鏡的鏡片和遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片,看看它們是什么透鏡?說明:區(qū)分凸透鏡和凹透鏡的關(guān)鍵就是比較透鏡的中間和邊緣的薄厚.說說它們中哪些是凸透鏡,哪些是凹透鏡.學(xué)生觀察后回答:遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片中間厚,邊緣薄,是凸透鏡;近視眼鏡的鏡片中間薄,邊緣厚,是凹透鏡.[設(shè)計意圖]學(xué)生對近視眼鏡并不陌生,但屬于哪種透鏡并不清楚,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的物理.[知識拓展]①凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡,如玻璃、石英、水晶、金剛石、高分子透明樹脂、有機玻璃等;②常見的透鏡有很多,如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡,有時一滴水(如葉面上的露珠等)也是一個透鏡.課件展示當(dāng)堂訓(xùn)練1:說出它們中哪些是凸透鏡,哪些是凹透鏡.學(xué)生練習(xí):屬于凸透鏡的是(ACD),屬于凹透鏡的是(BEF).[設(shè)計意圖]鞏固對透鏡類型的認(rèn)識.探究活動二:大家仔細(xì)觀察,你面前兩個透鏡鏡片的兩個表面(或至少一個表面)是球面的一部分.接下來我們來了解研究透鏡時常用的兩個科學(xué)術(shù)語:主光軸和光心.大家閱讀課文.找出主光軸和光心的定義.課件展示主光軸、光心.學(xué)生閱讀課文自學(xué)什么是透鏡的主光軸和光心.讓學(xué)生閱讀教材,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和尋找信息的能力.[設(shè)計意圖]學(xué)生很容易找到光心,但光心的位置與后邊學(xué)習(xí)的焦點讓學(xué)生很容易混淆,通過追問光心在哪,強調(diào)了光心在透鏡上,防止與焦點混淆.做一做:光心的特點分別讓激光燈按照如圖所示的方向照射透鏡,讓學(xué)生觀察折射光線方向是否發(fā)生變化.觀察得出結(jié)論:經(jīng)過光心的光線傳播方向不變.找兩位同學(xué)在黑板上畫出穿過兩種透鏡光心的折射光線.歸納:1.組成透鏡的兩個球面的球心連線叫主光軸.(通常用“虛線”畫出)2.在主光軸上有一個特殊的點,通過它的光線傳播方向不變,這一點叫透鏡的光心.3.可以認(rèn)為透鏡的光心就在透鏡的中心,通常用字母“O”表示.[過渡語]凸透鏡和凹透鏡的形狀是不同的,當(dāng)平行光線通過它們時,光的傳播路線是怎樣的呢?二、透鏡對光的作用思路一探究活動:同學(xué)們拿出凸透鏡,正對著太陽光,再把一張紙放在它的另一側(cè),來回移動,觀察有什么現(xiàn)象?再換凹透鏡,重做上面的實驗,紙上能夠得到很小、很亮的光斑嗎?這說明了什么?學(xué)生操作后回答:凸透鏡有亮點出現(xiàn).凹透鏡得不到很小、很亮的光斑.這些現(xiàn)象說明凸透鏡和凹透鏡對光線有不同的作用.[設(shè)計意圖]培養(yǎng)學(xué)生實驗探究中的猜想能力,猜想并不是瞎猜,要有根據(jù)的猜想.設(shè)計實驗:為了看到光的傳播路徑;我們這樣設(shè)計實驗:用一張白紙來顯示光的路徑,再把透鏡放在白紙上就可以了,先在白紙上畫一條直線代表主光軸,用三支并排的激光棒作平行光源.[設(shè)計意圖]讓學(xué)生不盲從,要用實驗來驗證自己的猜想,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,引導(dǎo)學(xué)生明確觀察的目的與任務(wù),知道觀察什么,在實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)規(guī)律.分組實驗1:凸透鏡對光的作用利用三支激光棒在白紙上演示三條平行光線(如圖所示),指導(dǎo)學(xué)生用作圖法把上面實驗中的入射光線和折射光線在白紙上畫出來.觀看課件展示理解會聚的含義;引導(dǎo)學(xué)生觀察折射光線與入射光線的位置關(guān)系.我們把凸透鏡對光線的這種作用叫做會聚作用.課件展示凸透鏡的會聚作用.說明:會聚就是折射光線與入射光線比較,折射光線靠近主光軸,向中間偏折.[設(shè)計意圖]在教材上沒有給出會聚和發(fā)散的含義,通過對折射光線與入射光線比較,得出含義,為接下來學(xué)習(xí)透鏡對不平行光是否會聚打下基礎(chǔ).讓學(xué)生嘗試解釋“冰透鏡”為什么能取火的原因.下面我們再來研究凹透鏡對光的作用.分組實驗2:凹透鏡對光的作用繼續(xù)利用三支激光棒在白紙上演示三條平行光線(如圖所示),指導(dǎo)學(xué)生用作圖法把上面實驗中的入射光線和折射光線在白紙上畫出來.每個小組的學(xué)生在白紙上畫出另一條主光軸并認(rèn)真觀察白紙上的入射光線與折射光線的位置關(guān)系,畫出入射光線和折射光線并總結(jié)規(guī)律.引導(dǎo)學(xué)生對比凸透鏡,觀察折射光線與入射光線的位置關(guān)系.課件展示凹透鏡的發(fā)散作用.說明:折射光線與入射光線比較,折射光線遠(yuǎn)離主光軸,向邊緣偏折.思路二凸透鏡對光有會聚作用[過渡語]透鏡是能透光的,塑料薄膜里的積水構(gòu)成了什么透鏡?小狗的尾巴著火,說明這種透鏡對太陽光有什么作用?凹透鏡是否也有這種作用?學(xué)生思考后回答并猜想:凸透鏡,能聚光.討論:要探究這個問題,我們需要哪些器材?如何實驗?zāi)?學(xué)生討論后回答:需要透鏡、光源、紙板、尺子、筆.[設(shè)計意圖]感受透鏡對光的作用.實驗設(shè)計:將凸透鏡正對著太陽光,再把紙板放在另一側(cè),來回移動,直到紙板上的光斑最小最亮.兩人一組動手實驗,仔細(xì)觀察記錄分析.教師巡視指導(dǎo).根據(jù)實驗現(xiàn)象分析歸納得出什么結(jié)論?將觀察到的現(xiàn)象用簡潔的圖像表示出來.實驗探究:跟透鏡主光軸平行的光通過透鏡之后,會發(fā)生什么變化?演示實驗:演示實驗一:讓一束跟透鏡主光軸平行的光射向凸透鏡指導(dǎo)學(xué)生用作圖法把上面實驗中的折射光線畫出來.[設(shè)計意圖]要用實驗來驗證自己的猜想,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,引導(dǎo)學(xué)生明確觀察的目的與任務(wù),知道觀察什么,從而把注意力集中到觀察上.點撥:會聚就是折射光線與入射光線比較,折射光線靠近主光軸.討論:不平行于主光軸的光透過凸透鏡是否會聚?判斷是否會聚的標(biāo)準(zhǔn):折射光線與入射光線比較,折射光線是否靠近主光軸.演示實驗二:學(xué)生仔細(xì)觀察透鏡對光的作用實驗,根據(jù)看到的現(xiàn)象畫出激光的大概軌跡.思考討論并回答:凸透鏡對所有光線都起會聚作用.結(jié)論:凸透鏡對所有光線都有會聚作用,所以凸透鏡又叫會聚透鏡.演示實驗三:讓一束跟透鏡主光軸平行的光射向凹透鏡讓學(xué)生仔細(xì)觀察透鏡對光的作用實驗,根據(jù)看到的現(xiàn)象畫出激光的大概軌跡.[設(shè)計意圖]通過演示實驗讓學(xué)生直觀地看見,平行于凹透鏡主光軸的光線在另一側(cè)并不相交.結(jié)合演示實驗引導(dǎo)學(xué)生理解發(fā)散.發(fā)散:折射光線與入射光線比較,折射光線遠(yuǎn)離主光軸.討論:不平行凹透鏡主光軸的光透過凹透鏡是否發(fā)散?思考討論并回答:凹透鏡對所有光線都起發(fā)散作用.結(jié)論:凹透鏡對所有光線都起發(fā)散作用,所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡.[過渡語]平行于凸透鏡主光軸的光線會聚于主光軸上一點,這個點叫什么呢?接下來我們一起學(xué)習(xí)焦點和焦距.三、焦點和焦距實驗中發(fā)現(xiàn)凸透鏡能使光會聚成一個小光點,這個點叫什么?請同學(xué)們閱讀教材,看誰能最快說出誰到誰的距離是焦距,用什么表示?學(xué)生認(rèn)真閱讀教材,從教材中圈出焦點和焦距的定義.課件展示焦點和焦距:1.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.用字母“F”表示.2.焦點到光心的距離叫做焦距.用字母“f”表示,凸透鏡有幾個焦點呢?同學(xué)們設(shè)想一下,如果讓一束跟主光軸平行的光線從凸透鏡的右面射向左面,它是否也能會聚于一點呢?課件演示凸透鏡的兩個焦點.學(xué)生觀看課件展示凸透鏡的兩個焦點和焦距.[設(shè)計意圖]了解折光能力與焦距的關(guān)系,了解光路可逆.3.焦點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡折射后成平行光.例如汽車的車燈,照射的距離遠(yuǎn).4.凹透鏡的虛焦點和焦距.課件展示:凹透鏡的虛焦點的光路圖總結(jié):凹透鏡使平行于主光軸的光線發(fā)散,它沒有實焦點,但通過凹透鏡的光的反向延長線也可以交在主光軸上的一點,這點是凹透鏡的虛焦點.5.想想做做:同學(xué)們能不能想辦法利用太陽光粗測凸透鏡的焦距呢?這要用到哪些器材呢?小組討論交流形成方法:拿一個凸透鏡正對著太陽光,讓光通過凸透鏡照到白紙上,移動凸透鏡使光斑很小很亮,用刻度尺量出光斑到凸透鏡光心的距離,就是凸透鏡的焦距.1.小華用透鏡會聚太陽光,在距透鏡的距離等于處可點燃火柴,把一個點光源放在凸透鏡的處,通過凸透鏡折射后將成為一束平行光.
解析:凸透鏡對光線有會聚作用,太陽光射向地球可以看成平行光,凸透鏡正對著太陽光,平行光線平行于主光軸,經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點,該點就是凸透鏡的焦點,焦點到透鏡光心的距離叫做焦距,則在焦點處可點燃火柴,即火柴距透鏡的距離等于焦距.因為通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線將平行于主光軸射出,所以為了讓光線通過凸透鏡折射后成為一束平行光,應(yīng)該把點光源放在凸透鏡的焦點處.【答案】凸焦距焦點2.下列光學(xué)器件中,對光起會聚作用的是()A.潛望鏡 B.凸透鏡C.平面鏡 D.凹透鏡解析:潛望鏡由平面鏡組成,用于改變光路;學(xué)過的光學(xué)元件有:凸透鏡、凹透鏡、平面鏡、凸面鏡、凹面鏡.其中對光線有會聚作用的光學(xué)元件有:凸透鏡、凹面鏡.平面鏡對光線既不發(fā)散也不會聚.凹透鏡和凸面鏡對光線有發(fā)散作用.故選B.3.關(guān)于凸透鏡的焦點和焦距,下列說法正確的是 ()A.凸透鏡有兩個虛焦點B.凸透鏡有兩個實焦點,兩側(cè)的兩個焦距是相等的C.平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于任一點D.把點光源放在焦點上,通過凸透鏡的光線不一定平行于主光軸解析:凸透鏡有兩個實焦點,故A錯誤;凸透鏡有兩個實焦點,兩側(cè)的兩個焦距是相等的,故B正確;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于焦點,故C錯誤;平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后都可以會聚到焦點上,根據(jù)光路的可逆性,點光源放在焦點上時,通過凸透鏡的光線一定平行于主光軸,故D錯誤.故選B.4.如圖所示是小明同學(xué)畫的一條光線通過凸透鏡或通過凹透鏡后折射的光路圖,錯誤的是 ()解析:A.正確,過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后,平行于主光軸;B.正確,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點;C.錯誤,平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線的反向延長線過虛焦點;D.正確,射向虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后,將平行于主光軸.故選C.一、凸透鏡和凹透鏡1.凸透鏡:中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡.2.凹透鏡:中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡.3.薄透鏡:一般透鏡的兩個表面中至少有一個表面是球面的一部分,如果透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面的半徑,這種透鏡就叫做薄透鏡.二、主光軸和光心1.主光軸:連接透鏡兩個球面球心的直線叫做透鏡的主光軸.2.光心:主光軸上經(jīng)過透鏡中心的點叫做透鏡的光心.三、透鏡對光的作用1.凸透鏡對光線有會聚的作用,凸透鏡又叫做會聚透鏡.2.凹透鏡對光線有發(fā)散的作用,凹透鏡又叫做發(fā)散透鏡.3.通過光心的光線傳播方向不變.四、焦點和焦距1.焦點:凸透鏡能使平行于主光軸的光線會聚在一點,這個點叫做焦點,用F表示.2.焦距:焦點到光心的距離叫做焦距,用f表示.一、教材作業(yè)【必做題】教材第93頁動手動腦學(xué)物理的1,3,4題.【選做題】教材第93頁動手動腦學(xué)物理的2題.二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.如圖所示是把一副眼鏡放在太陽光下,在地面上看到的情形.由此可以判斷鏡片是 ()A.凸面鏡 B.凹面鏡 C.凸透鏡 D.凹透鏡2.小明在森林公園的入口處看到一條醒目的標(biāo)語“禁止在公園內(nèi)丟棄礦泉水瓶”,這一要求的目的是防止森林火災(zāi),其主要原因是 ()A.透明的塑料瓶進水后相當(dāng)于一個凸透鏡,對光有會聚作用B.透明的塑料瓶進水后相當(dāng)于一個凸透鏡,對光有發(fā)散作用C.透明的塑料瓶進水后相當(dāng)于一個凹透鏡,對光有會聚作用D.透明的塑料瓶進水后相當(dāng)于一個凹透鏡,對光有發(fā)散作用3.將凸透鏡正對太陽光,其下方的紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑,這時光斑到凸透鏡的距離為L.若凸透鏡在遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大,則該凸透鏡的焦距 ()A.一定小于LB.一定等于LC.一定大于LD.可能小于L,也可能大于L4.畫出圖中的BC的入射光線和AO的折射光線.【能力提升】5.如圖所示是口徑和材料都相同的兩個透鏡,關(guān)于它們的焦點和折射光的能力,下列說法中正確的是 ()A.甲的焦距大,甲對光的折射能力強B.甲的焦距大,乙對光的折射能力強C.乙的焦距大,甲對光的折射能力強D.乙的焦距大,乙對光的折射能力強6.如圖所示,一束光線射向O處的光學(xué)元件后,會聚在其主光軸上的S'點;當(dāng)去掉光學(xué)元件后,光線會聚于S點.則可判斷,該元件一定是 ()A.凸透鏡 B.凹透鏡 C.凸面鏡 D.凹面鏡7.如圖所示,有一束光通過虛線內(nèi)的光學(xué)元件后,傳播方向發(fā)生了改變,則這個虛線框內(nèi) ()A.一定是凸透鏡B.一定是凹透鏡C.一定是平面鏡D.可能是凸透鏡,可能是凹透鏡,也可能是平面鏡【拓展探究】8.某物理學(xué)習(xí)小組,選擇如圖所示的四個透鏡進行探究實驗(其中A,B和C,D是兩組形狀相同的凸透鏡,它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成):(1)為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”,小組同學(xué)應(yīng)選擇圖中的哪兩個凸透鏡做實驗?答:(選填字母序號);器材確定后,接著小組同學(xué)讓一束與主光軸平行的光,分別經(jīng)過兩凸透鏡后會聚于焦點處,如圖甲、乙所示.比較兩次實驗的現(xiàn)象,可以得到的結(jié)論是:凸透鏡表面彎曲程度越大,凸透鏡的焦距越.
(2)如果選擇A,B兩個透鏡,他們還可以探究:凸透鏡的焦距大小與的關(guān)系.
(3)這次探究活動中,運用的一種主要的科學(xué)研究方法是.
【答案與解析】[解析:由圖可見,陽光通過眼鏡形成的光斑中間比四周暗,說明眼鏡對光線起發(fā)散作用,因此是凹透鏡.故選D.][解析:盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一個凸透鏡,對光線有會聚作用,在陽光下會將陽光會聚到一點,這一點的溫度很高,如果有易燃物在該點上,則容易溫度過高被點燃,引起火災(zāi).故選A.][解析:由于光斑到凸透鏡的距離為L時,即像距為L時,紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑,這個光斑可能是在焦點之后的光斑,也可能是在焦點之前的光斑,所以凸透鏡的焦距肯定不等于L;若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過程中光斑一直變大,說明凸透鏡的焦點不在光斑之后,故焦點應(yīng)在光斑之前,因此f一定小于L.故B,C,D錯誤.故選A.]4.如圖所示.[解析:凹透鏡有三條特殊光線:過光心的光線其傳播方向不變;指向另一側(cè)虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸;經(jīng)凹透鏡折射后,折射光線平行于主光軸,入射光線的延長線通過凹透鏡的虛焦點.][解析:薄凸透鏡折射能力弱,焦距大,厚凸透鏡折射能力強,焦距小.故選B.][解析:讀圖可知,當(dāng)沒有光學(xué)元件時,光線會聚在S點,而當(dāng)有光學(xué)元件時,光線會聚在左側(cè)的S'點,說明加上光學(xué)元件之后,光線較剛才會聚了,因此,這一光學(xué)元件應(yīng)該是凸透鏡.故選A.][解析:對于凸透鏡,入射光線與主光軸平行,則折射光線過焦點射出;對于凹透鏡,入射光線與主光軸平行,則折射光線的反向延長線過焦點;平面鏡也可以改變光路,使光的方向發(fā)生改變.如下圖所示.故選D.]8.(1)AC短(2)材料(3)控制變量法[解析:(1)要探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關(guān)系”,應(yīng)選擇材料相同而透鏡球形表面彎曲程度不同的透鏡做實驗,由題圖可知,應(yīng)選AC;由題圖可知,凸透鏡表面彎曲程度越大,凸透鏡的焦距越短;(2)由題圖可知,A,B兩個凸透鏡球形表面彎曲程度相同,而材料不同,因此可以用它們探究:凸透鏡的焦距大小與材料的關(guān)系;(3)探究活動中,運用的一種主要的科學(xué)研究方法是控制變量法.]本節(jié)課的引入,是以學(xué)生的生活經(jīng)驗為基礎(chǔ)的,讓學(xué)生區(qū)分近視眼鏡和老花鏡,親自觀察凸透鏡與凹透鏡的結(jié)構(gòu),活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣.透鏡這一節(jié)實質(zhì)上是前一節(jié)光的折射的一個應(yīng)用實例.由于透鏡在生產(chǎn)和生活中有著極其廣泛的應(yīng)用,所以本節(jié)主要向?qū)W生介紹透鏡的基本知識,引導(dǎo)學(xué)生探究透鏡對光的作用,這是后續(xù)知識“透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用”的基礎(chǔ),因此,它是本章的中心內(nèi)容.為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生對本節(jié)知識的理解,按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》對本節(jié)課的要求,盡量從日常生活現(xiàn)象引入,引導(dǎo)學(xué)生親自動手探究出透鏡對光的作用,以培養(yǎng)學(xué)生的動手習(xí)慣和用探究實驗研究問題的能力.新課內(nèi)容分為兩部分.第一部分:透鏡的基本知識.先讓學(xué)生自由提出“透鏡”的有關(guān)問題,然后鑒別出桌上的凸透鏡和凹透鏡,目的是進一步明確本節(jié)的“知識與技能目標(biāo)”,同時讓學(xué)生體驗知識,將知識活化.第二部分:透鏡對光的作用.把它作為本節(jié)課的重點.教材上是以演示實驗的形式出現(xiàn)的.選用了激光光學(xué)演示儀做的實驗,使得實驗現(xiàn)象比較明顯,學(xué)生更容易掌握透鏡對光線的作用.動手動腦學(xué)物理(教材第93頁)1.提示:焦距短的透鏡使光偏折得更顯著些.2.把小燈泡放在凸透鏡的焦點上,小燈泡發(fā)出的光通過凸透鏡后就可以變成平行光.這里利用了光路的可逆性.3.甲[提示:凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發(fā)散作用.]4.甲、乙兩圖中都是凹透鏡.測定凸透鏡焦距常用的幾種方法1.平行光聚焦法:讓凸透鏡正對著太陽光,拿一張白紙在它的另一側(cè)來回移動,直到紙上的光斑最小最亮,用刻度尺測出光斑到凸透鏡中心的距離,即為該凸透鏡的焦距.2.平行光線法:將燈泡與凸透鏡中心放在同一高度上,來回調(diào)節(jié)兩者之間的距離,直到在透鏡另一側(cè)得到一束平行光(通常情況下,平行光束難以直接觀察,可借助于比較光束所形成的光斑與透鏡面的大小判斷,若相等則可認(rèn)定為平行光束),則小燈泡的位置即為該凸透鏡焦點的位置.用刻度尺測出小燈泡到凸透鏡中心的距離,即為該凸透鏡的焦距.3.二倍焦距法:將燈泡放在凸透鏡的一側(cè),移動燈泡與光屏,直到光屏上成倒立的、等大的實像,用刻度尺測出燈泡或光屏到凸透鏡中心的距離u或v,則f=u24.十倍焦距法:使較遠(yuǎn)的窗或正在發(fā)光的燈泡通過凸透鏡在光屏上成清晰的像,用刻度尺測出光屏與凸透鏡中心的距離就近似等于透鏡的焦距.5.焦點不成像法:先使凸透鏡與燈泡緊靠,透過凸透鏡觀看燈泡里的燈絲,并逐漸增大凸透鏡與燈泡之間的距離,從看得見到剛好看不見時,測出凸透鏡與燈絲之間的距離即為焦距.第2節(jié)生活中的透鏡1.了解凸透鏡在生活中的廣泛應(yīng)用.2.知道照相機、投影儀和放大鏡成像特點,以及物體和像的大致位置關(guān)系.1.經(jīng)歷制作模型照相機的過程,了解照相機的成像原理.2.能簡單描述凸透鏡成實像和虛像的主要特征.1.通過模擬照相機的制作和使用,獲得成功的愉悅.2.通過學(xué)習(xí)照相機、投影儀、放大鏡的原理,激發(fā)學(xué)生求知欲,加強將物理知識應(yīng)用于實際的意識.【重點】通過觀察、制作和探究,學(xué)生在頭腦中形成放大鏡、照相機、投影儀成像的豐富、具體的感性認(rèn)識.【難點】利用“三條特殊光線”繪制凸透鏡成實像和虛像的光路圖.【教師準(zhǔn)備】實物照相機、模型照相機、投影儀、幻燈機、放大鏡、硬紙板、凸透鏡、半透明塑料薄膜或蠟紙、毛玻璃、課件等.【學(xué)生準(zhǔn)備】自制模型照相機、放大鏡.導(dǎo)入一:創(chuàng)設(shè)一個故事情景:王亞萍太空成像!播放多媒體課件,觀看太空授課時王亞平水球?qū)嶒?王亞萍在水球上成像.[設(shè)計意圖]以事件的形式引起學(xué)生的注意,進而在“猜”過程中引發(fā)學(xué)生的認(rèn)識沖突,從而激發(fā)其求知欲與探究欲.導(dǎo)入二:節(jié)日家人團聚或外出旅游,總要留影作紀(jì)念,攝影師用照相機拍出美麗的風(fēng)光,動人的場景使人們從照片中感到美的享受和啟迪.這就需要照相機,你們想了解它嗎?今天我們通過觀察、研究走近它,認(rèn)識它.一、照相機思路一大家想了解關(guān)于照相機的什么知識呢?照相機對于我們來說就是一個神秘的小盒子,里邊到底有什么?照相機為什么能拍照?照相機前面的鏡頭是什么透鏡?照相機的構(gòu)造是什么樣的?為什么同樣的照相機能拍出全景和不是全景的照片?為什么照片中景物比實物小?有時拍出的照片很白,有時拍出的很暗,這是怎么回事?為什么我們常用的照相機叫傻瓜相機?通過對照相機的觀察和大家收集的資料,看看能不能解決這些問題.哪組先來匯報一下你們組收集到的資料.教師適時的引導(dǎo)、評價.1.照相機前面鏡頭是凸透鏡.想拍全景離景遠(yuǎn)點,想拍人大點離人近點.光線強拍出的照片發(fā)白,光線弱拍出的照片暗.照相機由鏡頭、暗箱、調(diào)焦環(huán)、光圈、膠片等組成.播放動畫:快門與采光播放動畫:光圈與景深通過播放動畫,讓學(xué)生直觀了解照相機的調(diào)光和景深與透鏡的關(guān)系.2.光經(jīng)過照相機鏡頭后會聚在膠片上,形成一個像,這個像沖洗出來就是照片.像是怎么落在膠片上的?是因為膠片上涂著一層對光敏感的物質(zhì),通過鏡頭的光在膠片上曝光后發(fā)生化學(xué)變化,物體的像就被記錄在膠片上,經(jīng)過顯影、定影后成為底片,再用底片沖印就可以得到照片.想想做做:方案1:用兩個粗細(xì)相近的長方形紙筒,使一個紙筒剛好能套入另一個紙筒,在大的紙筒前面固定一個凸透鏡,在小的紙筒前面,固定一個半透明塑料薄膜作為屏幕,把紙筒有屏幕的一端朝里,套入較大的圓筒,就制成了模擬照相機.方案2:用硬紙板圈成兩個直徑大小相近的,長約15cm的圓紙筒,使一個紙筒剛好能夠套入另一個紙筒,在直徑較大的紙筒前面,固定一個凸透鏡,在直徑較小的紙筒前面,固定一個屏幕.把較小的圓筒有屏幕的一端朝里,套入較大的圓筒內(nèi),這樣模擬照相機就做成了.現(xiàn)在我們按照方案制作好后,對準(zhǔn)某個人或物體,拉動紙筒改變透鏡和屏幕之間的距離,能觀察到什么?是不是可以看到一個縮小的、倒立的清晰的像?下圖就是照相機成像的原理示意圖,物體通過透鏡在底片上成一個倒立、縮小的像.總結(jié):照相機的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,來自物體的光經(jīng)過照相機鏡頭后會聚到底片上,形成一個倒立、縮小的像.[知識拓展]在使用照相機的過程中,我們發(fā)現(xiàn)它有這樣的特點:(1)物體離照相機鏡頭距離大于底片離照相機鏡頭的距離;(2)物體離照相機鏡頭越遠(yuǎn),物體在底片上所成的像越小,像的位置(底片到鏡頭的距離)越近,暗箱越短;(3)物體在底片上成的是倒立、縮小的像.[過渡語]剛才我們研究了照相機的結(jié)構(gòu)及原理,接下來,我們研究投影儀的結(jié)構(gòu)及原理.思路二1.展示照相機實物,組織學(xué)生觀察.(1)鏡頭、快門、閃光燈的位置及作用.(2)照相機成像光路圖及成像特點.根據(jù)學(xué)生親身經(jīng)驗提出問題:在照相機的膠片上成的是一個什么樣的像呢?2.實驗:制作模型照相機(1)器材:兩個粗細(xì)相差很少的紙筒,焦距為10cm的凸透鏡,半透明塑料薄膜,膠帶.(2)學(xué)生討論方案:能否用所給器材制作一個簡易的模型照相機?分析所用器材對應(yīng)照相機實物的哪部分?(3)動手實驗:你能在半透明塑料薄膜上呈現(xiàn)物體清晰的像嗎?再次實驗:你能使半透明塑料薄膜上的像變大些嗎?都有些什么好辦法呢?(利用實驗器材進行探究)(4)認(rèn)識沖突,引發(fā)思考.(5)歸納照相機成像特點:倒立、縮小的像(利用透鏡的特殊光線完成成像原理的教學(xué)).(6)利用動畫來演示如何改變像的大小.[設(shè)計意圖]此實驗直觀形象,符合初中生的認(rèn)知特點,學(xué)生親自動手在實驗中經(jīng)歷“觀察——猜想——實驗論證——分析總結(jié)——最后得出結(jié)論”的科學(xué)探究過程,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,調(diào)動學(xué)生積極思考.在快樂中體驗成功的喜悅.3.應(yīng)用結(jié)論,解決問題[設(shè)計意圖]這樣運用所學(xué)的知識揭開事件中現(xiàn)象的奧妙,使學(xué)生學(xué)以致用的同時,也讓學(xué)生體驗收獲學(xué)習(xí)成果的喜悅,增加學(xué)習(xí)物理的興趣.二、投影儀教學(xué)中常用到投影儀,現(xiàn)在觀察它的結(jié)構(gòu),想想使用它有什么優(yōu)點?分組觀察,教師指導(dǎo).投影儀由燈泡、投影片、鏡頭、平面鏡、屏幕組成.演示:把投影儀上的平面鏡(反光鏡)取下,投影片放到載物臺上(正放),調(diào)節(jié)鏡頭,在天花板上就能得到投影片上圖案的像,再把反光鏡安上,把圖案反射到屏幕上.投影儀成倒立、放大的像.總結(jié):投影儀上的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,能成倒立、放大的像.[知識拓展]在使用投影儀時,我們發(fā)現(xiàn)它有這樣的特點:(1)投影片到鏡頭的距離小于鏡頭到像的距離;(2)投影片離鏡頭越近,屏幕上所成的像越大,像到鏡頭的距離越大;(3)投影儀在屏幕上所成的像一定比投影片上的圖案(物體)大.[過渡語]在生活中,我們知道,放大鏡能把所看的物體或字放大,是不是放大鏡總是能把所看的物體或字放大?放大鏡滿足什么條件時,才能把物體或字放大呢?三、放大鏡我們桌子上放有放大鏡,放大鏡是凸透鏡,也是常用的光學(xué)儀器之一.現(xiàn)在用它看書上的字,觀察有什么現(xiàn)象?放大鏡能使書上的字放大,字是正立的,說明放大鏡能成正立、放大的像.放大鏡成像和照相機、投影儀不同,放大鏡成像是正立的,投影儀和照相機成像是倒立的.剛開始移動放大鏡,離書越遠(yuǎn),字越大,到了一定距離以后,字變模糊.伸直胳膊拿著放大鏡看外面的景物是倒立、縮小的.放大鏡成的像與物體在凸透鏡同一側(cè).放大鏡成的像打不到屏幕上.總結(jié):放大鏡是凸透鏡,能成正立、放大的虛像.[知識拓展]在使用放大鏡觀察物體時,我們可以發(fā)現(xiàn)這樣的特點:(1)物體被放大了;(2)物體和像在凸透鏡的同側(cè);(3)放大鏡離物體越近,所成的像越小,放大鏡離物體越遠(yuǎn)(不超過焦距),所成的像越大.[過渡語]物體所成的像有虛像和實像之分,小孔成像所成的像是實像,平面鏡成像所成的像是虛像,那么照相機、投影儀和放大鏡所成的像是實像還是虛像呢?四、實像和虛像1.利用“小孔成像”分析實像特點,概括照相機和投影儀所成的像.(對學(xué)生已有知識進行整理,運用課件進行對比、歸納)2.利用“平面鏡成像”和“光的折射”分析虛像特點,概括放大鏡所成的像.(進行前后知識整合,提升學(xué)生概括歸納能力)總結(jié):照相機和投影儀所成的像是實像,放大鏡成的像是虛像.1.照相機的鏡頭相當(dāng)于一個鏡,被拍攝的物體應(yīng)在距鏡頭的位置,在相當(dāng)于的膠片上得到像.
解析:照相機的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,被照的物體相當(dāng)于蠟燭,膠片相當(dāng)于光屏.物體在凸透鏡的二倍焦距以外,膠片上得到倒立、縮小的實像.【答案】凸透二倍焦距以外光屏倒立、縮小的實2.如圖所示是幻燈機的工作原理圖.幻燈機的鏡頭相當(dāng)于一個鏡.為了使觀眾看到正立的像,幻燈片要(填“正著”或“倒著”)放.用強光照射幻燈片,幻燈片上的畫面在屏幕上形成像(填“實”或“虛”).
解析:幻燈機有一個鏡頭,這個鏡頭是中間厚、邊緣薄,它是一個凸透鏡.放映時,幻燈片位于凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間,此時凸透鏡成的是一個倒立、放大的實像,所以為了使觀眾看到正立的像,幻燈片要倒著放.【答案】凸透倒著實3.放大鏡在我們?nèi)粘I詈凸ぷ髦卸加兄軓V泛的應(yīng)用,下列關(guān)于放大鏡的說法中不正確的是()A.放大鏡實質(zhì)上就是凸透鏡B.正常使用放大鏡時,被觀察的物體應(yīng)放在透鏡一倍焦距以內(nèi)C.正常使用放大鏡時,被觀察的物體通過放大鏡所成的像是正立的D.正常使用放大鏡時,要想看到更大的像,放大鏡須靠近物體移動解析:A.放大鏡實質(zhì)上是凸透鏡是正確的;B.凸透鏡能起放大作用時物距必須小于焦距,所以正常使用放大鏡時,被觀察的物體應(yīng)放在透鏡一倍焦距以內(nèi)是正確的;C.當(dāng)物體在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時,成正立放大的虛像,所以放大鏡所成的像是正立的是正確的;D.凸透鏡成虛像時,物體越靠近透鏡,像也越靠近透鏡,像越小,所以正常使用放大鏡時,要想看到更大的像,放大鏡須向遠(yuǎn)離物體移動,此選項是錯誤的.故選D.4.下面是對凸透鏡成像的說法,其中正確的是 ()A.凸透鏡只能成實像B.凸透鏡只能成虛像C.凸透鏡只能成放大的像D.凸透鏡既能成實像,又能成虛像解析:凸透鏡可以成實像也可以成虛像.故選D.1.照相機:物距大于像距,成倒立、縮小的實像.2.投影儀:物距小于像距,成倒立、放大的實像.3.放大鏡:物體離透鏡較近,成正立、放大的虛像.一、教材作業(yè)【必做題】教材第96頁動手動腦學(xué)物理的1,2,4題.【選做題】教材第96頁動手動腦學(xué)物理的3題.二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.“五四”青年節(jié)那天,學(xué)校請來攝影師給我們拍畢業(yè)照,列好隊后,攝影師發(fā)現(xiàn)有幾位同學(xué)沒有進入取景框內(nèi),這時他重新調(diào)整照相機的正確方法是()A.照相機向前移,鏡頭向前伸B.照相機向前移,鏡頭向后縮C.照相機向后移,鏡頭向前伸D.照相機向后移,鏡頭向后縮2.在使用幻燈機時,欲使屏幕上的像大一些,應(yīng)當(dāng)采取的做法是 ()A.將幻燈機向后移動 B.將幻燈機向前移動C.將幻燈片倒置 D.將幻燈片遠(yuǎn)離鏡頭3.某同學(xué)從圓形魚缸的側(cè)面觀察到在魚缸中游動的金魚,則實際的金魚 ()A.比觀察到的金魚小B.比觀察到的金魚大C.與觀察到的金魚一樣大D.以上答案均不正確【能力提升】4.常用體溫計的刻度部分為三棱體,其正面呈圓弧形,這樣就可看清體溫計內(nèi)極細(xì)的水銀柱,以便于讀數(shù),這是因為圓弧形玻璃的作用相當(dāng)于,使我們能看到水銀柱放大后成的像.
5.小光在聽講座時,想把銀幕上用投影儀投影的彩色幻燈片圖像用照相機拍攝下來,由于會場比較暗,他使用了閃光燈,這樣拍出來的照片 ()A.反而看不清投影到銀幕上的圖像,倒是把銀幕上的一些污漬拍出來了B.色彩鮮艷,比不用閃光燈清楚多了C.色彩被“閃”掉了,拍到的僅有黑色的字和線條D.與不用閃光燈時效果一樣,因為拍攝的是銀幕上的像,而不是實際的景物年12月13日,“嫦娥二號”探測器與“戰(zhàn)神”小行星擦身而過,按照從左到右的次序,探測器上的照相機先后拍攝了一組照片(鏡頭的焦距不變).對此過程,下列說法中正確的是 ()A.小行星與探測器的距離逐漸變小,鏡頭與像的距離逐漸變小B.小行星與探測器的距離逐漸變小,鏡頭與像的距離逐漸變大C.小行星與探測器的距離逐漸變大,鏡頭與像的距離逐漸變小D.小行星與探測器的距離逐漸變大,鏡頭與像的距離逐漸變大【拓展探究】7.在黑暗的環(huán)境中攝影,通常都要使用閃光燈.(1)閃光燈所產(chǎn)生的是會聚光束、平行光束,還是發(fā)散光束?產(chǎn)生這種光束的好處是什么?(2)在夜里,小明站在漆黑的大球場中央,要你替他拍照.解釋為什么即使使用了閃光燈,照片上的背景還是非?;璋?【答案與解析】[解析:根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律知,使全體同學(xué)都進入取景框內(nèi),要把成的像變小點,就要使物距變大,像距變小,故應(yīng)人不動,照相機離人遠(yuǎn)一些,鏡頭往里縮一些.故選D.][解析:銀幕上的像的大小不取決于銀幕的大小,而是取決于物距和像距,要使像更大一些,要減小物距,增大像距,所以增大屏幕到鏡頭的距離(將幻燈機向后移動),同時減小幻燈片與鏡頭的距離.故選A.][解析:因為裝有水的圓形魚缸,中間比邊緣厚,因此圓形魚缸相當(dāng)于凸透鏡,當(dāng)金魚在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時,就可以看到正立、放大的虛像,因此實際金魚比觀察到的金魚小.]4.凸透鏡虛[解析:常用體溫計的刻度部分為三棱鏡,其正面處呈圓弧狀,圓弧形玻璃的作用相當(dāng)于凸透鏡,它能夠使水銀柱成一個正立、放大的虛像,這樣就可以看清體溫計內(nèi)極細(xì)的水銀柱,以便于讀數(shù).][解析:閃光燈的光照射到物體上,可以使物體表面的亮度增大,但閃光燈照射到銀幕上以后,只能增加銀幕的亮度,而不能增加圖像的亮度,相反,圖像的亮度和清晰度明顯減弱,所以反而看不清銀幕上的圖像,而銀幕上的污漬更加清晰了.故選A.][解析:探測器上的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,凸透鏡成實像時,物距變大,像距變小,像變小.如題圖所示,像逐漸變小,說明小行星和探測器的距離逐漸變大,鏡頭和像的距離逐漸變小.從圖中的照片來看,自左至右,照片逐漸變小,即像的大小在變小,故像距在變小,即鏡頭與像的距離逐漸變小;而成實像時,像距變小,物距一定在增大,故小行星與探測器的距離逐漸變大,C是正確的.故選C.]7.解:(1)發(fā)散光束,因為發(fā)散光束照射的地方較廣,因而讓人拍攝到的范圍較大.(2)如果要拍攝的背景能把閃光燈的光線反射回照相機上,照片上的背景才會清楚而光亮,然而,除了小明之外,球場中央并沒有其他物體可以把光線反射回照相機,所以照片的背景仍然是昏暗的.在講授初二物理第五章第二節(jié)《生活中的透鏡》一課時,考慮到很多學(xué)生對投影儀上方的平面鏡所起的作用不能透徹地理解,于是在教學(xué)中改變了以往畫光路圖的講授方法.課前先把平面鏡拆下來,讓投影片經(jīng)投影儀鏡頭所成的放大像先呈現(xiàn)在天棚上,這樣投影片和它的像分別位于鏡頭的上下兩側(cè),學(xué)生觀察物距、像距的大小關(guān)系十分明顯,對投影儀的成像原理也會一目了然.然后再讓學(xué)生親手把拆下的平面鏡恢復(fù)原位,這時天棚頂上的像便會出現(xiàn)在投影儀前方的屏幕上,其他同學(xué)不必再仰頭觀察像了,會給同學(xué)們帶來很大的方便.通過這樣的簡單操作同學(xué)們會自然地說出平面鏡在此的作用——改變光的傳播方向,有效地突破教學(xué)難點.我認(rèn)為在物理課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是一門藝術(shù),構(gòu)建物理思維過程的方法也不拘一格,教學(xué)中我們一定要以學(xué)生為主體,時時刻刻要為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打基礎(chǔ).每個學(xué)生的理解能力和接受能力都不同,教師應(yīng)該多走近學(xué)生的生活,多了解學(xué)生,精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),當(dāng)遇到學(xué)生不容易理解的難點時一定要站在學(xué)生的角度想方設(shè)法讓學(xué)生多參與到教學(xué)活動之中,讓學(xué)生該“出口”時就“出口”,該“出手”時便“出手”,而不能當(dāng)旁觀者.此外,初二學(xué)生剛剛接觸物理學(xué)科,對于某些物理概念的理解還不能立刻就達(dá)到很高的水平,這方面就需要教師在課堂教學(xué)中逐步培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的內(nèi)涵加以深刻的剖析和充分的挖掘,這是構(gòu)建學(xué)生物理思維過程的重要環(huán)節(jié)之一.《生活中的透鏡》一課的另一個教學(xué)難點是怎樣改變照相機底片上的像的大小,讓學(xué)生利用實驗器材模擬照相機,通過實驗探究自己找出答案.在實驗操作過程中很多學(xué)生都興奮地發(fā)現(xiàn)只要把蠟燭移向凸透鏡一些,再把光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動一些,就可以使光屏上的像變大.事實證明學(xué)生在自主探究的過程中很順利地突破了難點,而且印象也很深刻.不過,上述這種教學(xué)方法只是讓學(xué)生通過感性認(rèn)識知道了只要物距變小,像距變大,就可以使像再變大些.然而在課堂教學(xué)中還應(yīng)該再繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生深入地挖掘物理知識的內(nèi)涵,讓學(xué)生從理性認(rèn)識角度上理解要想使照相機底片上的像變大,只靠把照相機移近被拍攝的物體(減小物距)是不夠的,因為剛才學(xué)生在實驗中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)物距變化時,像距也會隨之改變,如果不同時改變像距那么底片上的像就是模糊的.我們?yōu)榱说玫轿矬w清晰的像就必須再把照相機的鏡頭向前伸來使底片到鏡頭的距離變大,可是在鏡頭前伸增大像距的同時物距又會發(fā)生改變.也就是說,物距和像距這兩個變量之間存在著一定的相關(guān)性,這里隱含著變量牽制的問題是在課堂教學(xué)中沒有引導(dǎo)學(xué)生注意的一個疏漏之處,可能會導(dǎo)致很多學(xué)生把自己的認(rèn)識程度也只停留在物理知識的表層,這一點是非常不可取的,在今后的教學(xué)中應(yīng)多加以注意.綜上,在物理課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維過程是非常重要的,而構(gòu)建這一過程絕不是一朝一夕之事,在教學(xué)中我們要注重學(xué)生思維發(fā)展的邏輯性和連續(xù)性,由低到高,由淺入深,合理而有序地設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié),相信我們的目標(biāo)在不遠(yuǎn)的將來一定能實現(xiàn)!動手動腦學(xué)物理(教材第96頁)1.倒立[提示:物體通過照相機成的是倒立、縮小的實像.]2.縮小倒實放大倒實放大正虛3.手持凸透鏡在窗戶和室內(nèi)的白墻之間移動,移到某個位置時,窗框外的景物能在墻上形成一個清晰、縮小、倒立的像.這個現(xiàn)象啟發(fā)我們,陰天時我們可以用燈泡發(fā)出的光代替太陽光測焦距;燈泡發(fā)出的光亮一些,凸透鏡離墻面近一些時,估測的結(jié)果更準(zhǔn)確.4.照相機、投影儀或幻燈機工作時是通過改變物體到鏡頭的距離和像到鏡頭的距離來改變像的大小的.照相機術(shù)語解釋成像平面(焦平面):一般是指成像材料所在的平面.光經(jīng)過鏡頭聚集在成像平面上,從而形成清晰的照片.焦距:是指鏡頭距底片的距離.如果焦距合適,景物反射的光通過鏡頭能夠聚集在成像平面上,成為一個點,如果焦距不合適,則成為一個圓,從而導(dǎo)致照片發(fā)虛.曝光:快門打開時,光線透過鏡頭,經(jīng)過光圈,進入暗室,最后照在成像材料上,這個過程稱為曝光.曝光量:曝光量是指一次曝光中光線的多少.如果曝光量過低會使得照片顏色發(fā)暗,如果曝光量過高會使照片顏色發(fā)白,過低或過高都會使照片中的細(xì)節(jié)丟失.曝光量通常是由光圈值和快門速度共同決定的.光圈值:是指暗室窗口的大小,光圈值越低,窗口越大,則透進的光越多,使得曝光量增加,反之亦然.快門速度:是指快門打開的時間,如果快門速度越慢,打開的時間越長,光透進的越多,使得曝光量增加,反之亦然.如果被攝物是移動的物體,則需要較快的快門速度.景深:指照片中景物都能清晰顯示的前后距離,在風(fēng)景照片中要求景深大,較小的焦距能獲得較大的景深.變焦:數(shù)碼相機之變焦分為光學(xué)與數(shù)碼兩種.光學(xué)變焦是通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物;數(shù)碼變焦是簡單地將CCD所截取之影像加以裁剪.光圈優(yōu)先:指拍攝人手動指定一個光圈值,照相機根據(jù)測光結(jié)果自動計算對應(yīng)快門速度的曝光模式,適合需要控制景深的場景.快門優(yōu)先:指拍攝人手動指定一個快門速度,照相機根據(jù)測光結(jié)果自動計算對應(yīng)光圈值的曝光模式,適合拍攝快速移動物體的場景.第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律1.知道凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用舉例.2.能運用凸透鏡成像規(guī)律解釋有關(guān)現(xiàn)象.1.在探究活動中,初步獲得提出問題的能力.2.通過探究凸透鏡成像規(guī)律的過程,初步培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的一般過程和方法.3.培養(yǎng)學(xué)生分析實驗結(jié)果,從中得出規(guī)律的能力.1.學(xué)生養(yǎng)成互助協(xié)作、友好相處的健康心態(tài)和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.2.通過探究活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生具有對科學(xué)的求知欲及勇于探索的精神.【重點】凸透鏡成像規(guī)律的探究過程.【難點】1.指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中,建立起實驗與物理模型之間的必然聯(lián)系.2.組織、指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡規(guī)律的實驗.【教師準(zhǔn)備】蠟燭、火柴、光具座、多媒體.【學(xué)生準(zhǔn)備】蠟燭、火柴、光具座.導(dǎo)入一:照相機、投影儀里面都有凸透鏡,放大鏡本身就是凸透鏡,它們都利用凸透鏡使物體成像.我們已經(jīng)注意到,照相機所成的像比物體(被照的人、景物)小,而投影儀所成的像比物體(投影片上的圖案)大.我們還注意到,照相機、投影儀所成的像都是倒立的(例如人站立的時候頭在上面,而所成像的頭卻在下面),但是放大鏡所成的像是正立的.像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系?照相時物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大,使用投影儀時物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小.看來,像是放大的還是縮小的,可能跟物體和像的位置有關(guān).無論是照相機還是投影儀(它們都成倒像),物體和它的像都在凸透鏡的兩側(cè),而放大鏡(成正像)就不同,物體和像在透鏡的同側(cè).看來像的正倒很可能跟它與物體是否在同側(cè)有關(guān),那么凸透鏡成像究竟與什么有關(guān)?現(xiàn)在就讓我們來通過實驗探究一下這個問題.導(dǎo)入二: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(xì)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,能用光屏接收;虛像不是由實際光線會聚而成的,無法用光屏接收.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,激發(fā)學(xué)生的探究欲.讓學(xué)生從生活走向物理.一、基本概念1.主光軸:過透鏡兩個球面球心的直線,用CC'表示.2.光心:通常位于透鏡的幾何中心,用“O”表示.3.焦點:凸透鏡能使平行于主光軸的光線會聚在一點,這個點叫做焦點,用F表示.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“u”表示.6.像距:像到凸透鏡的距離叫做像距,用“v”表示.[過渡語]剛才,我們復(fù)習(xí)和新講解了6個基本概念,這些概念在探究凸透鏡成像規(guī)律時要用到,接下來我們一起來探究一下凸透鏡成像規(guī)律.二、凸透鏡成像的規(guī)律1.提出問題凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系?大家想一想、大膽的猜一猜.2.猜想給學(xué)生幾分鐘時間和提示,做出盡量合理的猜測.教師將有價值的猜測記錄在黑板上,便于分析整理.3.設(shè)計實驗同學(xué)們猜想得很好,現(xiàn)在我們設(shè)計實驗來驗證上面的猜想是否正確.學(xué)生們討論,制訂實驗方案,教師巡回指導(dǎo).現(xiàn)在我們桌子上有光具座,上面的光具座可以插蠟燭、光屏、透鏡,能來回移動,從刻度尺上能觀察出它們之間的距離關(guān)系、蠟燭(作物體用)、光屏(白色的硬紙板)、凸透鏡(焦距在10~20cm之間).4.進行實驗(1)測凸透鏡的焦距大家想一想怎樣測得一個凸透鏡的焦距?讓凸透鏡在陽光下來回移動,用紙板接收光斑,找到最小、最亮的光斑,用刻度尺量出光斑與凸透鏡的距離,這就是這個凸透鏡的焦距.現(xiàn)在測凸透鏡的焦距.(2)開始進行探究實驗思路一①把透鏡放在光具座標(biāo)尺中央,從透鏡的位置開始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置.②點燃蠟燭,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.③把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上,調(diào)整光屏到透鏡的距離,使?fàn)T焰在屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒,測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離.把數(shù)據(jù)記錄成表.④繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,觀察像的變化是放大、等大還是縮小,是正立還是倒立,測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離,將數(shù)據(jù)記錄成表.⑤當(dāng)蠟燭到一定位置上時,光屏沒有像,用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像,把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離,像是放大還是縮小的,像的正倒,填入表格.物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像的情況像距v/cm像距與焦距的關(guān)系實像大小正倒思路二①把透鏡放在桌子中央,把蠟燭、光屏放在其兩側(cè),刻度尺放在桌子上.②點燃蠟燭,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.③移動蠟燭,調(diào)整光屏到透鏡的距離,使?fàn)T焰在光屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒、測出蠟燭與凸透鏡、光屏與凸透鏡的距離.把數(shù)據(jù)記入表格.④繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,觀察像的變化,是放大、等大還是縮小,是正立還是倒立,將蠟燭與凸透鏡的距離,光屏與凸透鏡的距離數(shù)據(jù)記入表格.⑤當(dāng)蠟燭移到透鏡的焦點時,在光屏上看不到蠟燭的像,繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,這時在光屏上看不到蠟燭的像,拿去光屏,用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像.把蠟燭與凸透鏡的距離,像與凸透鏡的距離,像是放大還是縮小、正立還是倒立的填入表格.物體到凸透鏡的距離像到凸透鏡的距離像的大小(放大或縮小)像的正倒依據(jù)實驗方案,利用桌子上的儀器進行實驗,并記下結(jié)果,總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律.學(xué)生們做實驗,教師巡回并進行指導(dǎo),實驗結(jié)束,教師組織討論、提問、進行總結(jié).當(dāng)把蠟燭放在2倍焦距以外的位置,像在凸透鏡的另一側(cè),成倒立、縮小的像.像與凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間.當(dāng)把蠟燭放在2倍焦距的位置,像在凸透鏡的另一側(cè),像的大小與物體大小相等.是倒立的,像與凸透鏡的距離也等于2倍焦距.當(dāng)把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間的位置時,像在凸透鏡的另一側(cè),成倒立放大的像,像與凸透鏡的距離大于2倍焦距.當(dāng)把蠟燭放在1倍焦距的位置時,光屏不成像.當(dāng)把蠟燭放在1倍焦距之內(nèi),光屏上不成像,像與蠟燭在凸透鏡同側(cè),成正立、放大的像.當(dāng)把蠟燭放在大于凸透鏡焦距的位置時,物體成倒立的像.當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大.當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時,物體成正立、放大的像.這個像在光屏上接收不到.同學(xué)們把規(guī)律都總結(jié)出來了,總結(jié)得非常好,物體與凸透鏡的距離叫物距,用u表示,像與凸透鏡的距離叫像距,用v表示.我們接下來把總結(jié)的規(guī)律和數(shù)據(jù)填入到書上的表格中.5.分析論證f=12cm物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像的情況像距v/cm像距與焦距的關(guān)系實像大小正倒u>2f40實像縮小倒立172f>v>fu>2f35實像縮小倒立182f>v>fu=2f24實像等大倒立24v=2f2f>u>f20實像放大倒立30v>2f2f>u>f15實像放大倒立60v>2fu=f12得不到像u<f8虛像放大正立大于8cm像與物同側(cè)[知識拓展](1)焦點是成實像和成虛像的分界點,二倍焦距處是成放大實像和成縮小實像的分界點.(2)凸透鏡所成的實像一定是倒立的,且與物分居在凸透鏡的兩側(cè),可以是放大的,也可以是等大的或縮小的,而凸透鏡所成的虛像一定是正立的,且與物位于凸透鏡同側(cè),并且一定是放大的.(3)“物近像遠(yuǎn)大,物遠(yuǎn)像近小”說的是凸透鏡成實像時物距越小(物近),像距越大(像遠(yuǎn)),像也越大;物距越大(物遠(yuǎn)),像距越小(像近),像也越小.(4)物體在焦點以內(nèi)移動時(即成虛像時),物距變大,像距變大,像也變大;物距變小,像也變小.u>1.凸透鏡是許多光學(xué)儀器的重要元件,可以呈現(xiàn)不同的像,應(yīng)用凸透鏡,在照相機中成(填“實”或“虛”)像,在投影儀中成(填“正立”或“倒立”)的像,而直接用凸透鏡做放大鏡時成正立的(填“放大”或“縮小”)的像.
解析:在凸透鏡的成像中,照相機成的是倒立、縮小的實像,投影儀成的是倒立、放大的實像,放大鏡成的是正立、放大的虛像.【答案】實倒立放大2.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖所示的位置時,恰能在光屏上得到一個清晰的像.利用這一成像原理可以制成()A.幻燈機 B.照相機C.放大鏡 D.潛望鏡解析:在凸透鏡成像中,物距小于像距是投影儀和幻燈機的成像原理,即物距在1倍焦距和2倍焦距之間,像距大于2倍焦距,成倒立放大的實像.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖所示的位置時,恰能在光屏上得到一個清晰的像.利用這一成像原理可以制成幻燈機.故選A.3.如圖所示,a,b,c,d是距凸透鏡不同距離的四個點,F為焦點.下列幾種光學(xué)儀器的成像原理與物體在不同點時的成像情況相對應(yīng),下列說法正確的是 ()A.照相機是根據(jù)物體放在d點時的成像特點制成的B.幻燈機是根據(jù)物體放在c點時的成像特點制成的C.使用放大鏡時的成像情況與物體放在a點時的成像情況相似D.人眼看物體時的成像情況與物體放在F點時的成像情況相似解析:物體在a點時,物距大于2倍焦距,成倒立、縮小的實像,照相機的成像特點及人眼看物體時的成像情況與此相似;物體在c點時,物距在一倍焦距與二倍焦距之間,成倒立、放大的實像,幻燈機、投影儀是根據(jù)這種成像特點制成的;物體在d點時,成正立、放大的虛像,放大鏡的成像情況與此相似.故選B.1.成像規(guī)律及其應(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v=2f2f>u>f倒立、放大的實像v>2f投影儀、幻燈機u=f不成像u<f正立、放大的虛像v>u放大鏡2.成實像時物近像遠(yuǎn)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.一、教材作業(yè)【必做題】教材第99頁動手動腦學(xué)物理的1,2,4,6題.【選做題】教材第99頁動手動腦學(xué)物理的3,5題.二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字,看到如圖所示兩種情景.以下說法中正確的是 ()A.甲圖中成的是實像;乙圖中成的是虛像B.甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外;乙圖中書本在凸透鏡2倍焦距以內(nèi)C.甲圖中凸透鏡靠近書本,所成的像變小;乙圖中凸透鏡遠(yuǎn)離書本,所成的像也變小D.甲圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀;乙圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機2.艾力同學(xué)在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,當(dāng)他把蠟燭移到距離透鏡34cm的地方時,在光屏上觀察到如圖所示的像,則該凸透鏡的焦距可能是 ()cm cm cm cm3.將一物體分別放在甲、乙兩凸透鏡前相等距離處,通過甲透鏡成縮小的像.通過乙透鏡成等大的像.由此可推斷:所成的(選填“都是實像”“都是虛像”或“一個是實像、一個是虛像”),甲透鏡的焦距(選填“小于”“等于”或“大于”)乙透鏡的焦距.
4.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:如圖甲所示,甲調(diào)節(jié)燭焰、和光屏中心,使之在一條與光具座平行的直線上;實驗時,蠟燭隨著燃燒而變短,光屏上的像向(選填“上”或“下”)移動;點燃的蠟燭分別放在a,b,c,d四個不同位置,如圖乙所示,其中蠟燭放在處所得到的實像最小;放在處得到正立的虛像;在處的成像規(guī)律是放大鏡的原理;照相機的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,如圖丙是我國海監(jiān)人員正在用一臺可變焦距的相機拍攝釣魚島,如果要讓像更大一些,鏡頭焦距應(yīng)該調(diào)得一些(選填“大”或“小”).
乙丙【能力提升】5.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,當(dāng)燭焰離凸透鏡的距離小于焦距時,眼睛通過透鏡觀察到的虛像的情況是圖中的 ()6.用水彩筆在磨砂電燈泡的側(cè)面畫一個你所喜歡的圖案,然后接通電源,拿一個凸透鏡在燈泡和白墻之間移動,下列情況不可能發(fā)生的是 ()A.能在墻上看到倒立、縮小的所畫圖案的像B.能在墻上看到倒立、放大的所畫圖案的像C.只能在墻上看到放大的所畫圖案的像D.不能在墻上看到所畫圖案的像7.如圖所示,在鑒定文物時,考古學(xué)家常用放大鏡觀察文物的細(xì)微部分,這時他看到的是、的虛像.如果在文物上有兩條裂紋,其夾角是5°.要想看到的像更大些,應(yīng)該將放大鏡離裂紋稍微些.若放大鏡的放大倍數(shù)是10倍,則他看到的裂紋夾角是度.
【拓展探究】8.“十一”去無錫市旅游的小明站在同一位置用數(shù)碼相機(焦距可改變)對著無錫著名景點——錫山,先后拍攝了兩張照片甲和乙,如圖所示.他產(chǎn)生了這樣的疑問:物體通過凸透鏡在光屏上所成像的大小與透鏡的焦距有何關(guān)系呢?小明對此進行了探究.(1)小明找來了一些凸透鏡,但不知道它們的焦距,請你為他提供一種測量透鏡焦距的方法.(可畫圖說明)(2)測出凸透鏡焦距后,小明先后選用了三個焦距分別為15cm,10cm,5cm的凸透鏡,在保持物距始終為35cm的情況下依次進行實驗,發(fā)現(xiàn)所成的像越來越小.請根據(jù)實驗結(jié)果判斷小明在拍攝哪一張照片時照相機鏡頭的焦距較大.(3)在探究過程中,小明總是讓物距保持不變,請你說出他這樣做的理由.【答案與解析】[解析:在凸透鏡的成像規(guī)律中,有兩種成放大的像,一種是投影儀的成像原理,物距在1倍焦距和2倍焦距之間,像距大于2倍焦距,成倒立放大的實像;另一種是放大鏡的成像原理,物距小于1倍焦距,成正立放大的虛像.小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字,看到如題圖所示兩種情景.甲圖是正立的像是放大鏡的成像原理,物距小于1倍焦距,成正立、放大的虛像.乙圖是投影儀的成像原理,物距在1倍焦距和2倍焦距之間,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的實像.在成虛像時,物體靠近凸透鏡,像也靠近凸透鏡,像會變小,在成實像時,物體遠(yuǎn)離凸透鏡,像會靠近凸透鏡,像會變小.故選C.][解析:由圖可知,成倒立縮小的像,應(yīng)有34cm>2f,解得f<17cm,選項中只有A滿足.故選A.]3.都是實像小于[解析:通過甲透鏡成縮小的像,說明此時物體在甲透鏡2倍焦距之外,成縮小、倒立的實像.通過乙透鏡成等大的像,說明此時物體在乙透鏡的2倍焦距處,成等大、倒立的實像.而物體分別放在甲、乙兩凸透鏡前相等距離處,所以甲透鏡的焦距小于乙透鏡的焦距.]4.凸透鏡上add大[解析:為使像能成在光屏的中心,需調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度處,即使之在一條與光具座平行的直線上;由于凸透鏡成倒立的實像,所以蠟燭隨著燃燒而變短,光屏上的像向上移動;成實像時,物距越大,成的像越小,所以蠟燭放在a處成的像最小;當(dāng)物距小于焦距時,成放大正立的虛像,放大鏡是根據(jù)這個原理制成的,所以此時應(yīng)將蠟燭放在d處;如果要讓像更大一些,應(yīng)減小物距,物距不變時鏡頭焦距調(diào)大,則相當(dāng)于減小了物距,所以鏡頭焦距應(yīng)該調(diào)得較大一些.][解析:在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,當(dāng)燭焰離凸透鏡的距離小于焦距時,成的是正立放大的虛像,且像距大于物距.眼睛通過透鏡觀察到的虛像的情況是圖中的B.故選B.][解析:當(dāng)物距大于二倍焦距時,此時所成的像為倒立的縮小的實像,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距.當(dāng)物距小于二倍焦距大于一倍焦距時,此時成一個倒立的放大的實像.當(dāng)物距等于焦距時,不成像.綜上分析,不可能發(fā)生的有C.故選C.]7.正立放大遠(yuǎn)5[解析:在鑒定文物時,考古學(xué)家常用放大鏡觀察文物的細(xì)微部分,這時他看到的是正立放大的虛像.如果在文物上有兩條裂紋,其夾角是5°.在成虛像時,物距變大,像距變大,像變大.要想看到的像更大些,應(yīng)該將放大鏡離裂紋稍微遠(yuǎn)些.若放大鏡的放大倍數(shù)是10倍,則他看到的角度還是5度.]8.解:(1)使太陽光正對凸透鏡,移動凸透鏡與地面之間的距離,直到地上形成一個最小、最亮的光斑,測光斑到凸透鏡中心的距離.(2)根據(jù)像的大小和凸透鏡焦距的關(guān)系:物距一定時,焦距越小,像越小.甲和乙兩張照片中,乙照片上錫山的像比較大,照相機鏡頭的焦距較大.(3)這也是一種控制變量思想,像的大小與物距和焦距都有關(guān)系,保持物距不變,則焦距越小時,像越小.在這一節(jié)課的教學(xué)中充分體現(xiàn)了創(chuàng)建高效課堂的教學(xué)理念,充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,突出了小組合作探究的教學(xué)思想,體現(xiàn)了從生活走向物理,從物理走向社會的學(xué)科特點.例如:本節(jié)課一開始通過復(fù)習(xí)上一節(jié)課的習(xí)題,結(jié)合學(xué)生生活中的經(jīng)驗和已有的知識作為學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ).讓學(xué)生感到物理就在生活中,感到物理有趣,在情感上喜愛物理,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,也為科學(xué)探究提出問題創(chuàng)設(shè)了情景.通過生活中的實例,猜想得出凸透鏡分別成倒立縮小像、倒立放大像、正立放大像,引導(dǎo)學(xué)生提出“凸透鏡成像有什么規(guī)律”,緊接著讓學(xué)生大膽猜想并利用實驗桌上的器材設(shè)計實驗驗證自己的猜想,學(xué)生分組討論設(shè)計出實驗方法,教師引導(dǎo)學(xué)生分組探究就會順利得出實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象.通過實驗學(xué)生對凸透鏡成像有了初步的感性認(rèn)識.由于凸透鏡成像規(guī)律非常抽象,對于初學(xué)物理的學(xué)生來說,如果讓他們自己直接得出凸透鏡成像規(guī)律是非常困難的.利用學(xué)生分組實驗數(shù)據(jù),使學(xué)生很容易得出凸透鏡成像規(guī)律.學(xué)生通過觀察、實驗、歸納總結(jié)主動獲取知識.總之,本節(jié)課設(shè)計比較合理、講解比較到位、學(xué)生思維比較積極、氣氛比較活躍、通過動手、動腦、動口,主動地獲取知識,充分體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人.不足之處是時間比較緊張,部分學(xué)生完成實驗不夠徹底.如果能讓學(xué)生結(jié)合凸透鏡成像光路圖探究認(rèn)識到物近像遠(yuǎn)大、焦點是成虛實像的分界點、二倍焦距點是成放大縮小像的分界點、什么是實像、什么是虛像,就更完美了.動手動腦學(xué)物理(教材第99頁)1.照相機應(yīng)用了物距大于2倍焦距時,物體通過凸透鏡成縮小、倒立的實像的規(guī)律;投影儀應(yīng)用了物距在1倍焦距和2倍焦距之間時,物體通過凸透鏡成放大、倒立的實像的規(guī)律;放大鏡應(yīng)用了物距小于1倍焦距時,物體通過凸透鏡成放大、正立的虛像的規(guī)律.2.玻璃瓶相當(dāng)于一個柱面透鏡.當(dāng)鉛筆由靠近玻璃瓶的位置向遠(yuǎn)處慢慢移動時,透過玻璃瓶會看到鉛筆尖逐漸變長,到某一位置時,鉛筆尖突然改變方向.用凸透鏡做實驗,當(dāng)鉛筆由靠近凸透鏡的位置向遠(yuǎn)處慢慢移動時,不同之處是透過凸透鏡會看到鉛筆尖逐漸變大,而形狀保持不變;共同之處是到某一位置時,鉛筆尖也會突然改變方向.3.“傻瓜相機”也有光圈和快門,只不過它們都安裝在機身里面.傻瓜相機內(nèi)部增加了一些電子、機械設(shè)備,可以根據(jù)光線的明暗程度自動調(diào)整光圈和快門,不需要人工調(diào)節(jié).傻瓜相機能自動調(diào)焦,不需要手動調(diào)焦.4.向左移動.[提示:凸透鏡的焦距越小,對光的會聚作用越強,成像位置越靠近凸透鏡.]5.光屏上既不會有指尖的像,也不會有指尖的影子,因為指尖遮住了凸透鏡的一部分,但是折射光線仍可以到達(dá)光屏上,只是這時所成的像會暗一點.6.應(yīng)該遠(yuǎn)離天安門城樓,同時應(yīng)將暗箱的長度縮短些.[提示:不能拍攝到天安門城樓的全景,說明所成的像太大,要使像變小,應(yīng)該增大物距減小像距.]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
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