凸透镜成像的规律_教案.docx

凸透镜成像的规律1. 教学目标知识与技能1. 理解凸透镜成像规律. 2. 在实验探究中能自主操作实验并分析数据得出结论. 过程与方法1. 通过对现象的观察, 能在探究活动中初步获得提出问题的能力. 2. 经历科学探究的全过程, 学习从物理现象归纳科学规律的方法. 情感、态度与价值观1. 激发学生对科学的求知欲, 培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理. 2. 在探究“凸透镜成像规律”实验过程中, 养成认真负责、实事求是的科学态度. 2. 教学重难点教学重点: 凸透镜成像的规律的探究过程. 教学难点: 如何从数据分析中得出凸透镜成像的规律. 3. 教学准备多媒体课件、光具座、凸透镜(焦距为10 cm)、蜡烛、火柴、光屏等. 4. 教学过程一、观察思考, 引入新课 PPT展示: 投影仪、照相机、放大镜分别成什么样的像? 学生思考回答. 让同学们拿起桌上的放大镜,将其通过凸透镜看书上的字, 并不断移动凸透镜, 使学生回答看到什么现象? 学生回答: 正立放大, 倒立放大,倒立缩小的像. 师提出问题:凸透镜成像究竟有怎样的规律呢?本节课我们通过实验一起探究. 【设计思路】回顾学过的知识, 为新课的学习做好铺垫. 通过有趣的实验,激发学生的学习兴趣. 让学生了解这一节课的学习目的. 二、实验探究(一)提出问题: 透镜成像的大小、虚实、正倒可能与什么因素有关? 实验准备(多媒体课件展示)1.(1)展示实验器材并介绍构造: 凸透镜(焦距为10 cm)、光具座(带有刻度尺)、光屏、蜡烛、火柴; (2)让学生思考: 如何使像呈现在光屏中央? (3)教师示范调节凸透镜和光屏的高度, 使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度. (4)让学生思考: 怎样在光屏上成清晰的像? 怎样观察虚像? 在学生思考的基础上, 引导学生观察物、镜不动, 光屏前后移动时, 光屏上所成像会变模糊或变清晰. 通过观察, 学生感悟到物、镜位置一定时, 清晰像的位置是一定的, 为学生实验做好铺垫. 对于如何观察虚像, 教师示范: 当物由远及近靠近凸透镜时, 光屏无论怎样移动都不成像, 这时把眼放在光屏这一侧, 透过凸透镜观察烛焰, 可观察到虚像, 与放大镜观察物体相同. 要求学生实验时将光屏置于像的位置, 观察在光屏上能否直接看到像, 确定像的性质. 2.弄清几个概念物距(u): 物体到透镜光心的距离像距(v): 像到透镜光心的距离. 焦距(f): 焦点到透镜光心的距离. 实验探究以下条件下物体的成像特点: 物体到透镜的距离大于2倍焦距, 即u2f; 物体到透镜的距离等于2倍焦距, 即u=2f ; 物体到透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间, 即 fu2f. 【设计思路】培养学生的观察能力和积极思维、解决实际问题的能力; 同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素, 让学生有更多的时间完成探究实验. (二)实验探究(学生分组实验, 教师巡回指导) 1.教师强调注意事项: (1)调整烛焰焰心、透镜光心、光屏中心在同一高度; 使像呈现在光屏的中央. (2)在光屏上找到最清晰、最亮的像, 此时光屏的位置才是像的位置. 2.学生对照实验报告单上的步骤动手做分组实验, 并把成不同像时像距和物距的相关数据和现象填入实验报告单(附在后面). 得出实验结论. 填实验报告单. (三)分析与论证1.在实验中, 你能发现物体成实像和成虚像的分界点在什么位置吗? 2.在实验中, 你能发现物体成放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗? 3.什么情况下像和物体在凸透镜两侧? 什么情况下像和物体在凸透镜同侧? 4.当凸透镜成实像时, 随着物距的减小, 像距是怎样变化的? 【设计思路】通过对实验现象的观察, 学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力; 让学生体验实验探究的全过程, 学会从物理现象中归纳出物理规律的方法. 学生分组展示实验报告后, 教师用动画生动形象得再现凸透镜的成像规律, 把蜡烛放在不同的位置, 去观察成像情况. 然后展示完整的表格. 师生讨论, 归纳出凸透镜的成像规律. 【设计思路】再现本节课的重点, 增强学生的成就感, 形成深刻印象, 引导学生归纳出规律. 教师活动: 播放视频. (四)巩固练习例1 如图所示, 保持凸透镜的位置不变, 先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点, 并分别调整光屏的位置. 则: 1.把烛焰放在 点, 屏上出现的像最大; 把烛焰放在 点, 屏上出现的像最小. 2.把烛焰放在 点, 屏上出现清晰的像时, 屏距凸透镜最远. 3.把烛焰放在 点, 屏上不会出现像. 例2 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中, 凸透镜的焦距是10 cm. 被点燃的蜡烛放在距凸透镜15 cm处, 在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像, 这个像一定是( )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.正立放大的虚像【设计思路】进一步增强课堂的趣味性, 不仅巩固了凸透镜成像的规律, 也让学生体会到物理来源于生活, 并服务于生活的理念. (五)布置作业: 动手动脑学物理5. 附录 “探究凸透镜成像的规律”实验报告单 班级 姓名 【实验目的】通过观察和实验, 总结归纳出凸透镜成像特点的与物距的关系 【实验器材】光具座、蜡烛、凸透镜(f = 10 cm)、光屏、火柴 【实验步骤】 1.把蜡烛放在较远处, 使物距u2f, 调整光屏到凸透镜的距离, 使烛焰在屏上成清晰的实像, 观察实像的大小和正倒, 记下物距u和像距v. 2.把蜡烛向凸透镜移近, 使物距在2f和f之间, 即fu2f时, 观察实像的大小和正倒, 记下物距u和像距v. 3.把蜡烛向凸透镜移近, 使物距u=2f, 观察此时所成实像的大小和正倒. 记下物距u和像距v. 4.继续移动蜡烛, 使物距u = f, 观察光屏上是否有像. 5.继续移动蜡烛, 使物距uf, 注意观察像的大小、正倒以及像距的大小. (填表)【注意事项】1.使蜡烛、凸透镜、光屏、三者的中心在同一高度. 2.在光屏上找到最清晰、最亮的像, 此时光屏的位置才是像的位置. 物距(u)像的性质应用倒立或正立放大或缩小实像或虚像像距(v)平行光测凸透镜焦距u2fu2ffu2fufuf【实验结论】 【交流与合作】1