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1、第三节第三节 凸透镜成像的规律凸透镜成像的规律 教学目标 一、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. 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.通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳 出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件.培养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.通过研究凸透镜成像的实验，以及对其成像规律的分析有意识地渗透辨证唯物主义 观点. 2.通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生具有对科学的求知欲，乐
2、于探索自 然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律. 3.注意培养学生乐于参与观察、试验、制作的兴趣. 4.通过照相机的教学，使学生基本掌握照相机的使用，使学生会用照相机拍自然风景， 培养学生的审美情趣. 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. 教学方法 实验法、观察法、探究法、讨论法. 教学用具 凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺. 课时安排 2 课时 教学过程 一、引入新课 师通过上节课的学习，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
3、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.你们想进一步了解 它们吗？想了解什么？ 生甲凸透镜在什么条件下成正立的像，什么情况下成倒立的像？ 生乙什么情况下成放大的像，什么情况成缩小的像? 生丙什么情况下用光屏能收到像，什么情况下在光屏上不成像？ 生丁什么条件下像与物在凸透镜两侧，什么条件下在同侧？ 师同学们提出这么多问题，说明同学们认真思考了，这样非常好，既然提出问题， 我们就要解决它.现在，我们就根据上节学的知识大胆猜测，通过实验和探究活动来解决. 二、新课教学 探
4、究凸透镜成像的规律. 生甲照相时物体到凸透镜的距离比投影仪上胶片到凸透镜的距离大，看来像是放 大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关. 生乙照相时底片到凸透镜的距离比投影仪的屏幕到凸透镜的距离小，看来像是放 大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关. 生丁照相机中镜头的凸透镜比投影仪镜头小，看来像是放大还是缩小的与凸透镜 的大小有关. 生戊照相机和投影仪的物体和像在凸透镜的两侧，放大镜的像与物体在同侧.这说 明像成倒立和正立与像和物在同侧还是两侧有关系. 生己放大镜要看清物体，离物体的距离一般要比照相机、投影仪中凸透镜离物体 的距离小，说明物体成正立、倒立的像与物体到凸透镜的距离有关. 师同学们猜想得
5、很好.现在逐一讨论看看有没有哪个能排除掉. 生甲像是放大还是缩小与凸透镜的大小有关，可以排除.因为有的放大镜直径比照 相机镜头直径小，也能成放大像，再有摄影师拿大焦距的镜头比投影的镜头大，成的像还 是缩小的，所以可以排除掉. 师他说的很好.我们鼓掌表示鼓励.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 师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 1020 cm 之间） ，先测出凸透镜的焦距. 生甲让凸透镜在阳光下来回移动，
6、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. 生乙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. 师好，现在测凸透镜的焦距. 学生们测出焦距，开始进行探究实验. 方案一： 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. 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. 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. 继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化
7、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. 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： 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，如课本图 3.32 所示. 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. 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. 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
8、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. 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. 师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. 学生们在认真做实验，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 生甲当把蜡烛放在 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
9、焦距之间. 生乙当把蜡烛放在 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. 生丙当把蜡烛放在 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. 生丁当把蜡烛放在 1 倍焦距的位置时，光屏不成像. 生戊当把蜡烛放在 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. 生己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. 生庚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
10、像光屏上得 不到. 师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. 一、凸透镜成像的规律（板书） 生甲什么叫实像？什么叫虚像？ 师同学们能不能从我们实验中得出呢？ 生甲光屏上得到的是实像，得不到的是虚像. 生乙光屏上承接的像是实际光线的会聚点. 生丙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. 师同学们总结得很好，看投影. 二、虚像和实像（板书） 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. 想想议议 师我们知道什么是实像、什么是虚
11、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. 学生们仔细分析、思考、相互讨论. 生甲物体在 1 倍 焦距以外时，成倒立的实像. 生乙物体在 1 倍焦距内时，成正立的虚像. 生丙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. 生丁像与物在凸透镜同侧成虚像，像与物在凸透镜两侧成实像. 师我们的照相机、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？ 生甲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. 生乙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
12、，成倒立、放 大的实像. 生丙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. 师我们知道了照相机、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？ 下面看挂图和实物，还有你们的资料说出它们的作用. 生甲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
13、. 生乙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. 生戊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. 生丁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”. 师同学们讲得很好.看来在下面做了不少工作，我很高兴，那么投影仪的构造呢？ 看挂图，根据你们收集的资料说出它的构造及作用. 生甲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
14、光镜、光源和反光镜等部分. 生乙光源是用来照亮投影片的. 生丙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. 生丁反光镜是平面镜，作用是把射向投影片的光反射到屏幕上. 师同学们回答的非常好.现在我们分组亲自动手来使用照相机拍照和使用投影仪放 大胶片. 学生们很活跃，积极主动的做，教师巡回指导 三、小结 本节课我们知道了以下内容； 1.照相机的原理 u2f fv2f 成倒立、缩小的实像 2.投影仪的原理 fu2f u2f 成倒立、放大的实像 3.放大镜的原理 uf 成正立、放大的虚像 四、布置作业 P62 动手动脑学物理. 动手动脑学物理参考答案 1.玻璃瓶相当于一个柱面透镜，根据物体与凸透镜距离小于一倍焦距,成正立、放大的 虚像，离凸透镜越远，像越大.当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过玻璃瓶 会看到铅笔头逐渐变大，而形状不变.到某一位置时，根据物体与凸透镜距离大于一倍焦距， 成倒立的像，铅笔尖也会突然改变方向. 相同：都能反映出凸透镜成的像与物距有关. 不同：玻璃瓶是一个柱面凸透镜，它的焦距比较短. 2.“傻瓜相机”也有快门和光圈，只不过它们都安装在机身里面.傻瓜相机内部增加了 一些电子、机械设备，可以根据光线的明暗程度自动调整光圈、快门，不需要人工调节， 傻瓜相机也能自动聚焦，不需要手动调焦. 五、板书设计 教学反思：
