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1、4.3 探究凸透镜成像的规律师：同学们，善于观察与实验是学好物理的基础，今天就让老师和同学们在观察和实验中进行这一节课的学习。师：同学们，桌子上有两个透镜，大家判断一下它们是什么透镜？生：凸透镜师：对，是两个凸透镜，下面就请同学们用这两个透镜按要求观察课本上的字，（活动一：（1）用一个透镜，先近距离，再增大透镜到课本的距离，观察成像情况（2）用两个不同透镜，使它们与课本的距离相同，观察成像情况是否相同）生：。师：活动（1）中你观察到的成像情况是什么？（有没有不同情况？放大的都是倒立的吗？）生：有倒立的、放大、缩小、正立放大师：同学们观察得很仔细，我们把这些放大、缩小、倒立、正立等称为像的性质师
2、：活动（2）中成像情况是否相同呢？生：不同师：通过刚才的观察我们发现物体通过凸透镜可以成不同性质的像，那么凸透镜成像是否存在某种规律呢？这节课我们就一起来探究凸透镜成像的规律师：根据刚才的活动，同学们想一想，凸透镜的成像性质可能与哪些因素有关？（课件链接到活动一）生：课本到透镜的距离、透镜本身师：我们把物体到透镜的距离叫做物距，用字母u来表示。（板书）猜想：物体到凸透镜光心的距离（物距u） 焦距（f） 师：下面我们就通过实验来进一步探究师：为了完成实验，老师为同学们准备了一些器材： 光具座（有标尺，可以直接读出距离；还有滑块可以左右移动，滑块上可安装物体） 物体（打开开关就可以发光出现一个数字
3、9,这个发光的9就是物体） 物体通过透镜成像用什么可以承接？生：光屏 透镜(今天我们只研究使用同一个凸透镜成像的规律，同学们将桌子上较小的透镜收起来，那么这个透镜的焦距是多少呢？请同学们回忆一下测凸透镜焦距的方法？)生：让一束平行光正对凸透镜在另一侧移动光屏直至出现最小最亮的光斑，量出光斑到透镜光心的距离即为焦距。师：很好，同学们选用的透镜焦距是10厘米。f=10cm下面就请（活动二：动手尝试利用以上器材能否在光屏上得到完整、清晰的像。）生：学生动手实验 师：找到清晰像的举手，好你来展示一下生。（师：同学们看原来他是这样摆放物体、透镜、和光屏的。同学们看这位同学在上下前后调节光屏，你们知道他为
4、什么要这样调吗？生：使像完整 师：为了使成在光屏上的像都能在光屏中央，必须使光屏、透镜、物体三者中心在同一高度，当然也可以调节透镜和物体的高度 师：你跟大家介绍一下，你为什么又左右的调节光屏呢？生：像更清晰师：很好，通过左右调节到像的边界清晰时，像就是清晰的同学们会找完整、清晰的像了吗生：。会师：请同学们再感受这个清晰完整的像师：像都已经找到了，同学们看滑块上有一个红色标记，标记所对的刻度就是物体所在的位置，你们现在能否读一下物距，试一试生： 。师：怎么读出来的介绍一下方法？以屏幕上的刻度为例。生。师：当光屏上呈现最清晰的像时，光屏到透镜的距离就是像到透镜光心的距离，我们把它叫做像距，用字母v
5、表示。师：那么此时光屏上呈现的像时什么性质呢？生。倒立放大、倒立缩小师：你们是如何判断放大、缩小的？生：。师：有人找到倒立放大的像，有人找到倒立缩小的像师：你们都已经找到了一个清晰的像，那么能否找到凸透镜成像的规律呢？生：不能，多测几组数据找出规律师：如何多次测量呢？生：移动物体、透镜。师：无论移动透镜还是移动物体，都改变了物距，为了便于实验，我们可以将凸透镜固定在标尺中间的40cm处，通过移动物体就可改变物距了，别忘了每次找到对应的像，并做好相应的实验记录。（出示课件表格）由于时间关系每种情况至少测两组数据，下面就请同学们分工合作。（活动三：(1).在光具座上40cm处固定好凸透镜，改变物距
6、，找到对应的清晰、完整的像。(2).每种情况测两组数据。(3).填写表格生：。学生分组探究师：巡视指导部分学生在光屏上成清晰的倒立缩小、倒立放大的实像（巡视中寻找合适数据）师:实验完成好了吗？请同学们关闭开关。实验做好了，数据出来了，那么就请同学们把你的数据跟大家共享吧。师：学生汇报数据，老师填写表格。同学们能否从这些数据中发现一些规律呢？生：。（小组结论）师：为了更直观的反应出成像的规律，结合数据，我们可将成像情况在图上呈现出来。师：请同学们根据猜想并结合图像，讨论讨论什么时候成倒立缩小的像、什么时候成倒立放大的像？发现的同学请举手）u2f 倒立缩小 （板书）师：（分析图像）同学们分析刚才的
7、数据，在（u2f），物体能成倒立缩小的实像，而在（u2f），物体能成倒立放大实像。那么，（对照图像）物体在逐渐靠近凸透镜的过程中，所成的像从倒立缩小到倒立放大，同学们猜想一下，是不是在哪个位置，恰好能够能倒立等大的像？（酌情讨论）（2f）师：接下来，我们通过实验来看一看是不是当u=2f时成倒立等大的实像。学生实验，教师巡视发现u =2f的同学学生汇报数据，得出结论 完善规律师：此时的物距恰好等于两倍的焦距。有了这个两倍焦距这个点，我们就可以把缩小的像和放大的像区分开了。两倍焦距处，是物体通过凸透镜成缩小像还是放大像的分界点。师：同学们再看一看此时像距是多少？记录下来生：也是2f师：刚才同学们观
8、察到的像，不管是倒立放大、倒立缩小还是倒立等大的，都能呈现在光屏上，前面我们学习小孔成像时，知道能够呈现在光屏上的像叫。实像。那么凸透镜是不是只能成实像呢？生：不是师：你为什么这么说？（同学们想一想刚开始我们还看到正立、放大的像，这个像在什么情况下看到的？找找看）生：。师：有没有什么发现？(光屏已经接收不到像)那这时的物距是多少呢？（三个学生汇报物距） 物距在什么范围内？生：学生实验，发现uf时，光屏上并没有出现像，像哪儿去了呢？同学们来找一找师：既然光屏上没有出现像，请大家将光屏从光具座上取下来，请大家在原来光屏的一侧，用眼睛通过凸透镜观察物体，你能看到像吗？这个像性质是怎么样的？生：（非常清晰，是一个放大的像）（正立的）师：现在，哪个同学能把成虚像的情况做一个归纳。（生答） （板书 uf时能够成实像师：可见焦点（即一倍焦距）处是一个特殊点。（对着图）焦点以内成的是虚像，焦点以外成的是实像。这说明焦点处（即一倍焦距处），也是一个分界点，它是物体成实像还是虚像的分界点。师：我们再来看一看，当物体成倒立缩小实像时，像距在什么范围内？生：。师：当物体成倒立放大实像时，像距在什么范围内？生：。这些实验结论就是我们今天通过实验探究得出的凸透镜的成像规律。（课件显示成像规律）师：请同学们回忆一下这节课你学到了什么？生：。师：其实凸透镜成像还有许多规律，同学们课后可以继续探究。3
