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(huì)應(yīng)用凸透鏡成像的規(guī)律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。3.通過(guò)探究活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探索的全過(guò)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(diǎn)探究凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并從實(shí)驗(yàn)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(guò)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(qǐng)大家做以下兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)：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(duì)著窗外的樹(shù)木或房屋，觀察成像情況。同一個(gè)凸透鏡成像情況也不同，本節(jié)課我們就來(lái)探究凸透鏡的成像的規(guī)律。一、提出問(wèn)題分組思考討論以下問(wèn)題：像的虛實(shí)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qǐng)大家觀察你們實(shí)驗(yàn)桌上的器材，這次實(shí)驗(yàn)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(guò)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(qǐng)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(wèn)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(shí)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(gè)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(wèn)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(gè)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(diǎn)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(jì)實(shí)驗(yàn)1.閱讀書上的內(nèi)容，分組討論以下問(wèn)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(shí)驗(yàn)表格補(bǔ)充完整（3）.設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟學(xué)生分組討論后回答問(wèn)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(shí)驗(yàn)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(shí)大小倒正u>2fu=2ff<u<2fu=fu<f（3）實(shí)驗(yàn)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(shí)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(xiàng)：（1）觀察光屏上的像時(shí)，要反復(fù)移動(dòng)光屏，直到觀察到的像最清晰，再進(jìn)行記錄（2）若無(wú)論如何移動(dòng)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(guò)凸透鏡看蠟燭，觀察能否成像或成像的情況。四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生看凸透鏡成像的操作視頻，（焦點(diǎn)處通過(guò)畫光路圖法講解不成像，學(xué)生可通過(guò)光屏上看不到像確定不能成像）然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)學(xué)生展示結(jié)果五、分析和論證根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分組思考討論下列問(wèn)題：1、像的虛實(shí)：凸透鏡在什么條件下成實(shí)像？在什么條件下成虛像？實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)在哪兒？2、像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮小的實(shí)像？在什么條件成放大的實(shí)像？放大像與縮小像的分界點(diǎn)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(méi)有正立的實(shí)像和倒立的虛像？4、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，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(shí)像時(shí)，物距和像距哪個(gè)大？成縮小的實(shí)像時(shí)，物距和像距哪個(gè)大？ 學(xué)生思考討論后回答問(wèn)題1、物距u>f時(shí)成實(shí)像，物距u<f時(shí)成虛像，實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)在一倍焦距處；2、物距u>2f時(shí)成縮小的實(shí)像，物距f<u<2f時(shí)成放大的實(shí)像，凸透鏡成放大像與縮小像的分界點(diǎn)在二倍焦距處；3、物距u>f時(shí)成倒立的像，物距u<f時(shí)成正立的像；凸透鏡成的實(shí)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(shí)像時(shí)，像距大于物距；成縮小的實(shí)像時(shí)，像距小于物距。6、凸透鏡成像規(guī)律口訣一倍焦距分虛實(shí)，內(nèi)虛外實(shí)分界明實(shí)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(shí)像成物近像遠(yuǎn)像變大，像的大小像距定六、交流評(píng)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(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡、光屏和燭焰的位置如圖所示時(shí)，光屏上能成一清晰的像．則（）A．所成的像是正立縮小的實(shí)像B．所成的像是倒立縮小的實(shí)像C．把凸透鏡向左移動(dòng)，調(diào)整光屏的位置，得到的像變小D．把凸透鏡向右移動(dòng)，調(diào)