1、第三章 光和眼睛 3.6 探究凸透镜成像规律 第一课时 【教学目标】: 知识与技能 知道凸透镜成像规律及应用。 能运用凸透镜成像规律解释有关现象。 过程与方法: ()初步培养学生探究学习的一般程序和方法。 ()培养学生分析实验结果,从中得出规律的能力。 ()培养学生的创造能力和创造性思维。 情感态度和价值观: ()培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。 ()培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。 【教材分析】 学生对凸透镜的认识,在上一节课的学习中已经有所了解,但 对物体通过凸透镜怎样才能在光屏上成像,及会成什么样的像,还 不够了解。所以,本节教材主要对凸透镜成像规律进行探究,这
2、个 探究实验是一个较完整的科学探究实验。目的是:一让学生认识凸 透镜成像的规律,二是让学生学会科学探究。 【教学重点】:凸透镜成像规律的探究过程。 【教学难点】:引导学生分析实验数据,归纳得出凸透镜成像 规律。 【教学方法】:实验、探究、讨论 【教具】:蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴、 。 【教学思路】 【教学过程】 一、引入新课: 1、请同学们将凸透镜紧靠书上的字,若适当增加凸透镜与字 之间的距离,并调节眼睛与透镜的距离,仔细观察,看到的像有没 有变化呢? 2、分别请两位同学通过凸透镜看点燃的蜡烛,把看到的结果 讲给大家听。人眼处放一张白纸或光屏,看到了清晰的倒立的像, 引入实像的概念,与
3、平面镜虚像的区别 二、新课教学: (一) 、.刚才同学们针对你们观察到的各种像,你们想了解一 点什么呢? 提出问题 学生回答:(1)什么时候成正立放大的像? (2)什么时候成倒立缩小的像? (3)什么时候又成倒立放大的像? (4)各种情况与物体到凸透镜的距离有什么关系呢? 通过对凸透镜 能成放大和缩 小的像引出思 考 学生分组讨论 设计实验方案, 教师进行归纳 指导 教师和学生共同 探究,实验数据 中总结归纳出凸 透镜的成像规律 应用生活实例, 加深对凸透镜成 像规律的理解 (二) 、.为了研究凸透镜成各种不同的像时,有什么规律,我 们还需要介绍几个知识点: 物距(u):物体到透镜的距离; 像
4、距(v):像到透镜的距离; 实像:能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的。 (也可用眼睛观察到) 虚像:不能呈现在光屏上的像,只能用眼睛观察到。 设计实验 (三) 、.学生讨论、设计出实验方案: 教师点拨:(1)光具座上放置的蜡烛、凸透镜、光屏的高度 有什么要求? (2) 、测凸透镜焦距的方法。 (3) 、怎样才算光屏上找到了像? (4) 、不断变化物距,记录像距,多做几次才能找出规律 (5) 、如何设计实验表格 物距(cm) 像距(cm) 像的大小 像的倒正 30 20 15 8 (四) 、 进行实验,收集证据 学生进行分组实验,教师巡回指导,督促他们及时记下各种 数据,给有困难的学生
5、适当的帮助与提示。 (五) 、分析与讨论: 1、同学们针对记录的各种数据,进行归纳总结出凸透镜成像 的规律: 2、.换另一焦距的凸透镜,重复上述实验验证得出规律与重复 实验的结果是否相符 (六) 、交流与合作 同学们继续针对验证实验进行交流,实验中还发现了什么新的 问题/ 1、凸透镜成实像与虚像的分界点在哪儿? 2、凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿? 3、什么情况下,像与物在凸透镜两侧?什么情况下像与物在 凸透镜同侧? 4、 刚才凸透镜成像实验中,什么情况下光屏上得不到像? 5、哪种情况下凸透镜成虚象? 6、当凸透镜成实像时,随着物距的减小,像距是怎样变化的? 像距与焦距间有什么关系? 7
6、.针对以上问题,同学们可以先讨论发表自己的见解,也可 以通过实验来验证。 8.教师归纳总结出凸透镜成像规律,见上表。 三.布置作业: 第二课时 【教学目标】: 知识与技能:1、知道凸透镜成像规律及应用。能运用凸透镜 成像规律解释有关现象。 过程与方法:培养学生应用知识解决问题的能力 情感态度和价值观:培养学生认真严谨的科学态度 【教学重点】:凸透镜成像规律的应用。 【教学难点】:应用凸透镜成像规律解决生活中的实际问题。 【教学方法】:归纳法、讲练法. 【教具】:蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴、 【教学过程】:一、复习提问,引入新课 凸透镜的成像规律,实像与虚像的区别 练习: (1) 、在“研
7、究凸透镜成缩小实像”的实验中,用粉笔在桌面 上画一直线,在直线上依次放置_、_和_,并使三 者的中心大致在_这样做的目的是_ 答案:蜡烛 凸透镜 光屏 同一高度 使像成在光屏中心 (2) 、在研究“凸透镜成像规律”的实验时,应使烛焰,透镜 和光屏的中心大约在_凸透镜焦距为 5cm,通过调节,使光 屏上出现缩小的烛焰清晰的像,这时蜡烛到透镜的距离应是 _ 答案:同一高度 大于 10cm (3)在探究凸透镜成像规律的时候,应先将凸透镜的光心、 烛焰的中心、光屏的中心调整到_,这样才能使 烛焰的像成在_.实验中,我们所说像的倒立或正立,是相 对于_的. 答案:同一高度 光屏中心 物体 (4)将点燃的
8、蜡烛沿凸透镜的主轴,从大于二倍焦距处逐渐向 透镜移动时,在光屏上可先观察到_、_的实像, 当蜡烛移到距凸透镜二倍焦距时可观察到_、_的 实像,接着移动蜡烛可观察到_、_的实像,最后 在光屏上观察不到像了,可在凸透镜的另一侧观察到 _、_的虚像. 答案:倒立 缩小 倒立 等大 倒立 放大 正立 放大 (5)凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点是_;凸 透镜成实像和虚像的分界点是_. 答案:两倍焦距 一倍焦距 二、新课教学: (一) 、凸透镜的应用放大镜 原理:uf 成正立、放大的虚像 通常用焦距比较短的凸透镜作放大镜 应用:如图在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分, 这时他看到的像是 。如果
9、在文物上有两条裂纹,其夹 角是 5 度要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹 。放大镜的放大倍数是 6 倍,则他看到的角是 度。 答案:正立放大虚像 远一些 5 (二) 、凸透镜的应用照相机 原理:f 成倒立、缩小的实像 构造:镜头、快门、胶卷、调焦环、光圈等等。 (镜头相当于 凸透镜胶卷相当于光屏) 调焦环作用是调节镜头到胶片的距离,以便胶片上产生清晰的 像。调焦环上面的数字是指被照物体到镜头的距离。光圈环的作用 是控制进入镜头的光的多少。光圈环上的数字越小,进入镜头的光 越多。快门的作用是控制曝光时间。快门上的数字表示多少分之一 秒。数字越大,曝光时间越短。 应用:1、照相机是根据凸透镜
10、能成_像的光学原理 制成的.照相机的调焦装置是用来调节镜头到_的距离的, 当拍摄近的景物时,镜头要往前冲,离胶片_一些.光圈是 用来控制进入镜头的_多少的;快门是用来控制曝光 _的. 答案:倒立缩小实 胶卷 远 光线 时间 2、一个人照完一张半身像后,又想照一张同样大小的全身照, 摄影师应使 A.照相机远离人,暗箱拉长 B.照相机远离人,暗箱缩短 C.照相机靠近人,暗箱拉长 D.照相机不动,只调大光圈 答案:B 3、测绘人员绘制地图时,常需要从高空飞机上向地面拍照, 若使用的相机镜头焦距为 50mm,则胶片与镜头的距离应为( ) A100mm 以外 B恰为 50mm C50mm 以内 D略大于
11、 50mm 答案:A 4.照集体像时,发现有人没进入镜头,应先要调节照相机,再 A.增大物距,使照相机后移 B.减小像距,可缩短暗箱长 度 C.增大进光量,开大光圈 D.将快门数字调大 答案:A 4.投影仪是根据凸透镜能成_像的光学原理制成的. 在投影时由于屏幕上的画面太小,同学们看不清楚,需让画面再大 些,调节的方法是,向_调镜头(填“上”或“下” ) ,同 时投影仪与屏幕的距离要_. 答案:倒立放大实 下 远离 5、用照相机拍摄物理课本某页的全部内容,课本应放在离照 相机镜头_的位置上.若要改拍该页中的某一插图,应拉近课 本与镜头的距离,同时还应 (选填 “增大“、“保持“或“减小 “)镜
12、头与胶片的距离. 答案:两倍焦距以外 增大 (三) 、凸透镜的应用投影仪 原理:2ff 成倒立、放大的虚像 构造:幻灯片、凸透镜、屏幕等(幻灯片相当于物体屏 幕相当于光屏) 应用:1、放投影片时,在屏幕上得到的是胶片上图像的 A.正立放大的虚像 B.正立放大的实像 C.倒立放大的虚像 D.倒立放大的实像 答案:D 2、在练习调节教学投影仪的实践活动中,小明通过调节,使 屏幕上出现了清晰画面. 这时,教室后排同学要求他将屏幕上的画 面再调得大一些. 为此,小明的操作应当是:适当_投影仪 与屏幕的距离,并将凸透镜适当向_(填“上”或“下” )移动. 答案:增大 下 (四) 、凸透镜成像规律的应用
13、1、将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜 20 cm 的纸上接 到一个很小的亮斑.当将一个物体放在距这个透镜 50 cm 处时,在凸 透镜的另一侧可以得到 A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像 答案:B 2.关于像,下列说法中正确的是 A.凸透镜成虚像时,因用光屏接收不到,所以人眼也看不到 B.虚像都是由光的反射形成的,实像都是由光的折射形成的 C.虚像总是放大的,实像有时是放大的有时是缩小的 D.虚像用眼可以看到,用光屏接收不到 答案:D 3.某同学在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛到光屏的距离为 60 cm,他想在光屏上成一个与蜡烛等大的像(保
14、持蜡烛到光屏的距离 不变) ,应选择的凸透镜是 A.焦距大于 30 cm 的 B.焦距小于 30 cm 的 C.焦距等于 30 cm 的 D.焦距等于 15 cm 的 答案:C 4.某同学将点燃的蜡烛放在距凸透镜 14 cm 处时,在光屏上得 到了一个缩小的像.这个凸透镜的焦距可能是 A.6 cm B.7cm C.10 cm D.20 cm 答案:A 5、照相机的镜头相当于一个_镜,胶卷相当于 _若镜头的焦距为 ,则相机中的胶卷应放在cm5f _cm 与_cm 之间的位置 答案:凸透镜 光屏 5 10 (五)、小结:1、放大镜:原理:uf 成正立、放大的虚 像 通常用焦距比较短的凸透镜作放大镜 2、照相机:原理:f 成倒立、缩小的实像 镜头相当于凸透镜胶卷相当于光屏 3、投影仪:原理:2ff 成倒立、放大的虚像 幻灯片相当于物体屏幕相当于光屏 作业布置:课本 72 页 1、2、3、4、5