1、 1 u v 4.3 探究凸透镜成像的规律教案 教学目标： 【 知识与技能 】 A.知道凸透镜成像规律。 B.能运用凸透镜成像的规律解释有关现象。 【 过程与方法 】 （ 1）让学生初步了解探究学习的一般程序和方法。 （ 2）培养学生分析实验结果、从中得出规律的能力。 （ 3）培养学生的创造能力和创造性思维能力。 【 情感、态度与 价值观 】 （ 1）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。 （ 2）培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。 教学重点、难点 【 重点 】凸透镜的成像规律。 【 难点 】凸透镜成像性质的描述。 【 课型 】新授 课 课时安排 3 课时 第一课时 教学设计
2、 一、创设情境 导入新课 导语一 师：物体经凸透镜成的像总是正立、放大的吗？ 导语二 师：当物体远离凸透镜时，物体经凸透 镜所成的像的大小及像距会发生怎样的变化？ 二、合作交流 解读探究 （一）探究凸透镜成像规律 【 猜一猜 】物体经凸透镜成像进有那些规律？ 【 议一议 】有什么办法可以得到正确的结论？ 【 准备知识 】 物距（ u）：物体到透镜的距离。 像距（ v)：像到透镜的距离 所用透镜 f=10cm 【 组装实验装置 】 在光具座上（或水平桌面上）至左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，并调节三者中心大致在同一高度上。 【 成像探究 】 使烛焰从距凸透镜教远逐次靠近透镜，每次都调
3、节光屏与 凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的像。 当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、缩小的像时，测量并记录： u = v = 当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、等大的像时，测量并记录： u = v = 2 当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、放大的像时，测量并记录： u = v = 当通过透镜能观察到烛焰正立、放大的像时，测量并记录： u = 这个像能成在光屏上吗？ 注： a.实像：是能够在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而形成的，什么叫虚像前日我们已经学过 b.科学探究的方法：“实验 -分析 -归纳” 【 小结归纳 】（板书 ） 1、凸透镜的成像规律： 【 讨论交流 】二倍焦距处和一倍焦距处分 别是什么像的分
4、界点？ 【 小结归纳 】（板书） 1、 二倍焦距处（即 2f 点）：是实像和虚像的分界点； 2、一倍焦距处（即焦点）：是放大像和缩小像、正立像和倒立像的分界点。 【巩固训练】 1关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ） .实像一定是倒立的，虚像一定是正立的 .实像和虚像都可能是放大的或缩小的 .成实像时，物体离凸透镜越近，像越小 D.成虚像时，物体在二倍焦距之外 2物体放在凸透镜前某个位置时，在透镜另一侧距离透镜 10cm 的光屏上成一个倒立缩小的实像，当物体移至凸透镜前 10cm 处，所成的像是（ ） A倒立缩小的实像 B.倒立放 大的实像 C.正立放大的虚像 D.正立等大的实像 3小明在光具
5、座上做“探究凸透镜成像”的实验，当光屏及烛焰的相对位置如图，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断，他所用的凸透镜的焦距 ( ) A.一定大于 20cm B.一定小于 8cm C.一定在 10cm 到 16cm 之间 D.一定在 8cm 到 10cm 之间 三、 【小结归纳】 1、 凸透镜成像规律 2、 不同像的分界点 四、 【作业】 课课通 物距 像距 像的性质 观察光屏 像与物 在镜的 放大或缩小 倒立或正立 实像或虚像 u2f 2fvf 缩小 倒立 实像 有清晰像 两侧 u=2f v=2f 等大 倒立 实像 有清晰像 两侧 2fuf v2f 放大 倒立 实像 有清晰像 两侧 u=f /
6、不成像 fu / 放大 正立 虚像 不成像 同侧 20cm 16cm 3 课 题： 4.3 探究凸透镜成像规律 第二课时 教学目标： 【 知识与技能 】 （ 1）分析学生第一节课的实验数据，归纳凸透镜成像的规律。 （ 2）归纳出物距变化时，像的大小不一及像距的变化规律。 【 过程与方法 】 （ 1）经历归纳探究的过程。 （ 2）经历用实验的方法验证规律的过程。 【 情感、态度与价值观 】 （ 1）体会物理规律的和谐统一美。 （ 2）感受探究过程的开放性与协调性。 教学重点、难点 【 重点 】凸透镜的成像规律。 【 难点 】运用凸透镜成像规律解决有关问题。 教学设计 一、 【 知识回顾 】 1、
7、 到 的距离叫做物距； 到 的距离叫做物距。 2、凸透镜的成像规律 3、 二倍焦距处（即2f 点）是 像和 的分界点 一倍焦距处（即焦点处）是 像和 的分界点。 二、拓展延伸： 1、在“探究凸透镜成像规律”的实验中： 小明用一支长为 5cm 的蜡烛和焦距 f 10 的凸透镜，研究蜡烛成像随物距变化的规律，得到了一组数据，如下表所示： 实验次数 f 10cm 像长 / cm u/cm v/cm 1 60 12 1 物距 像距 像的性质 观察光屏 像与物 在镜的 放大或缩小 倒立或正立 实像或虚像 u2f 2fvf 有清晰像 u=2f v=2f 2fuf v2f u=f / 不成像 fu / 4
8、a b c d F 2f 2 40 15 3 3 20 20 5 4 16 30 7 5 13 40 10 分析、综合以上表格中数据，你可以归纳得出凸透镜成像的变化规律是： （ 1）当物距逐渐减小时，物体经凸透镜成像的逐渐 ；像距也逐渐 。（或者） （ 2）当 物距逐渐增大时，物体经凸透镜成的像逐渐 ；像距也逐渐 。 变式 1如图所示， F、 F到凸透镜的距离均等于焦距， P、 P到凸透镜 的距离均为 2 倍焦距。那么，烛焰在光屏上成的应是倒立、 _ (填“放大”、“缩小”或“等大” )的实像；若把蜡烛移到 P 与 F 之 间， 调整光屏后，在光屏上得到的像将会 _ (填“变小”、“变大”或“
9、不变 ” )。 变式 2小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分置于 凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图 所示的 a、 b、 c、 d 四点，并分别调整光屏的位置 （ 1）当蜡烛位于 _点时，屏上出现放大的像； （ 2）当蜡烛位于 _点时，屏上出现缩小的像； （ 3）当蜡烛位于 _点时，屏上出现等大的像； （ 4）当蜡烛位于 _点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像 2、如 图 12，实验用的凸透镜焦距为 10 厘米，保持透镜位置不变。 （ 1）当蜡烛在 15 厘米刻度处时，为了在光屏的中心找到像，应调整光屏的 ；由图示可知物距是 厘米。 （ 2）要使得光屏上出现清晰的像
10、， 应将光屏向 方向移动（选填“远离透镜”或“靠近透镜”）。此时蜡烛成像的特点是 。 （ 3）如果保持透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，光屏会呈现像吗？如果有像呈现，那么是 ，你的依据是 。 变式 3一 支 蜡烛位于凸透镜前，调节 好 透镜和光屏位置 后， 在光屏上呈现 放大、倒立的 像；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调一下，则在光屏上 （ ） A 无法成 像 B呈现 放 大 、正立 的像 C呈现放大 、倒立 的像 D呈现缩小 、倒立 的像 3、小明和小刚在做“探究凸透镜成像规律”的实验： （ 1）在实验过程中，蜡烛由于燃烧会逐渐变短，则蜡烛成的像在光屏上的位置将会 。（选填：
11、“操持不变”、“逐渐上移”、“逐渐下移”。） （ 2）小明和小刚在实验过程中突发奇想：“假如用手将凸透镜遮挡一半，还会成完整像吗？” 小明：“不能成完整的像，因为透镜被手挡住了一半。” 小刚：“能成完整的像，但是像的亮度将变暗一些。” 请你仔细分析一下，你支持 的观点，理由 是 。 5 A B C D （ 3）如果实验过程中，有一只飞蛾落 在凸透镜上，蜡烛能成完整像吗？光屏是否会出现飞蛾的像？为什么？ 变式 3如图：大写英文字母“ F”在凸透镜中成的像是（ ） 变式 4用凸透镜在屏上已得到了烛焰所成的像，现用一块圆形黑纸糊上凸透镜中间部分如图所示，那么在屏上所成的像（ ） A像没有了 B像的中
12、间看不见了 C像比原来变暗，大小不变 D成的像与原来没有变化 4、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，在光具座上将蜡烛、凸透 镜、光屏三者按顺序放好，然后移动光屏，但无论如何调节光屏的位置，在光屏上都找不到像。请你分析一下光屏上接收不到像的原因： （ 1） ； （ 2） ；（ 3） 。 变式 5如图，在探究凸透镜成像规律时，若把蜡烛放在凸透镜的 ，无论 怎样移动光屏，都无法在光屏上找到像。但眼睛从 A、 B、 C 中的 _点透过凸透镜观察，可以看到烛焰放大的像。 5、如图所示，在薄板上挖一个小孔，正好放入一凸透镜，设透镜与光屏相距为 d，在透镜左侧主光轴上距透镜 d/2处放一点光源 S，在
13、光屏上恰好得到一个与孔等大的光斑，那么此凸透镜的焦距应为多少？ 讨论交流 请你们设计实验方案，有哪些方法测定凸透镜的焦距？ 方法 1： 方法 2： 方法 3： 方法 4： F F A B C 6 D C B A M M M M 4.3 探究凸透镜成像规律 B1在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜焦距为 10cm，当光屏上成一缩小、倒立的烛焰的像时，烛焰 (蜡烛 )与凸透镜的距离为 ( ) A大于 20cm B等于 20cm C大于 10cm 且小于 20cm D小于 10cm 2 在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰 M 位于距离凸透镜一倍焦距内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的 （
14、） 3小周同学在探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像（如图）保持凸透镜位置不变，为了在光屏上得到清晰的缩小的像，他必须 （ ） A让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜 B让蜡烛远离透镜同时让光屏靠近透镜 C让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜 D让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜 4小明同学是一位集邮爱好者，他用焦距为 10cm 的放大镜去观察邮票， （如 下左图）邮票与放大镜的距离应该是 _10cm（选填“大于”、“小于” 或“等于”），所成的像是放大、 _（选填“实”或“虚”）像。 C5图 19 甲是小红同学测量体温时的示数，她的体温是 _。常用体温计的刻度 部分
15、为三棱体，横截面如图 19 乙所示，其正面呈圆弧形。进行计数时，若分别沿 A、 B 方向观察，其中沿 _方向观察易于读数，这是应用了 _原理。 6凸透镜成像的规律是从大量实验中归纳得到的，如下表所示： 物距 像距 像的性质 观察光屏 像与物在镜的 放大或缩小 倒立或正立 实像或虚像 u2 f 2fVf 缩小 倒立 实像 有清晰像 两侧 U=2f V=2f 等大 倒立 实像 有清晰像 两侧 2fuf V2f 放大 倒立 实像 有清晰像 两侧 7 U=f 不成像 fu 放大 正立 虚像 不成像 同侧 进一步分析、综合以上凸透镜成像的规律，还可以归纳得出的规律有： （ 1） _ （ 2） _ （ 3） _
