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1、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
2、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
3、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? 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 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
4、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
5、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。 物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度;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u2f时,成倒立、缩小的实像,此时,fv 2f。 2. 当u2f时,成倒立、等大的实像,此时,v2f。此点为 成实像大小的分界点。 3. 当fu2f时,成倒立、放大的实像,此时,v 2f。 4. 当uf时,不成像。此点
6、为成像虚实的分界点。 5. 当uf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 u2f u2f 2fuf uf uf 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。 4uv,像是缩小的,uv,像是放大的。 5成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜
7、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 u2f 倒立、缩小的实像2fvf 照相机 u2f 倒立、等大的实像v2fx k b 1 . c o m 2fuf 倒立、放大的实像v2f 投影仪、幻灯机
8、 uf 不成像 uf 正立、放大的虚像与物同侧x kb 1 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。