凸透镜成像的规律

第3节凸透镜成像的规律教学目标1.知道凸透镜成像的规律。2.会应用凸透镜成像的规律解决简单的实际问题。3.通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。4.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。教学重点探究凸透镜成像规律教学难点引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。教学准备凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、放大镜、光具座、粉笔、多媒体课件教学过程上节课学习的照相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像的，哪位同学能回答出它们的成像情况？（总结：同样是凸透镜，成像情况却不同）放大镜所成的像都是正立放大的虚像吗？请大家做以下两个小实验：1.手持放大镜靠近书本上的字，观察成像情况。2.把放大镜正对着窗外的树木或房屋，观察成像情况。同一个凸透镜成像情况也不同，本节课我们就来探究凸透镜的成像的规律。一、提出问题分组思考讨论以下问题：像的虚实，大小，正倒跟哪些因素有关？二、做出猜想学生讨论交流后，抽学生回答实验情况，做出猜想：1.可能与物体到透镜的距离有关；2.可能与焦距有关；3.可能与凸透镜的大小有关；4.像的正倒可能与物体是否在凸透镜同侧有关本次实验我们主要研究凸透镜成像情况跟物体到透镜的距离之间的关系。请大家观察你们实验桌上的器材，这次实验用F形发光体代替蜡烛做物体，光屏上的方格与发光器上的方格大小相等，我们可以通过查F所占的方格比较物和像的大小关系。透镜的焦距f=10cm，那么透镜的二倍焦距为多少?(2f=20cm)请大家把凸透镜固定在光具座的中间，用粉笔在透镜左右两侧的一倍焦距和二倍焦距处分别做上标记，并思考讨论以下问题：1.蜡烛和光屏应放在凸透镜的同侧还是两侧？（根据实像原理思考）2.一倍焦距和二倍焦距处把凸透镜的一侧分成几个区域？可能有几种成像情况？3.烛焰、凸透镜和光屏的中心应在同一高度，还是高低不同？目的是什么？学生讨论后回答问题1.蜡烛和光屏应放在凸透镜的两侧； 2.一倍焦距和二倍焦距处把凸透镜的一侧分成3个区域，分别为：大于二倍焦距区域，大于一倍焦距并小于二倍焦距的区域，小于一倍焦距区域；“两点三区”可能有五种成像情况；3.烛焰、凸透镜和光屏的中心应在同一高度，目的是使像能始终成在光屏中央。三、设计实验1.阅读书上的内容，分组讨论以下问题：（1）.什么是物距和像距？（2）.根据凸透镜的五种成像情况，把书上的实验表格补充完整（3）.设计出实验步骤学生分组讨论后回答问题（1）.物体到透镜的距离叫物距，用（u）表示；像到透镜的距离叫像距，用（v）表示。（2）.实验表格物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距v/cm应用虚实大小倒正u>2fu=2ff<u<2fu=fu<f（3）实验步骤①将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。②把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察成像情况填入表格，并记录物距u和像距v。③把蜡烛向凸透镜移近，使物距u=2f和f＜u＜2f，重复以上操作，进行观察和记录④把蜡烛向凸透镜移近，使物距u=f和u＜f，观察成像情况。2.注意事项：（1）观察光屏上的像时，要反复移动光屏，直到观察到的像最清晰，再进行记录（2）若无论如何移动光屏，光屏上都不能成清晰明亮的像，应取下光屏，在蜡烛的另一侧通过凸透镜看蜡烛，观察能否成像或成像的情况。四、进行实验让学生看凸透镜成像的操作视频，（焦点处通过画光路图法讲解不成像，学生可通过光屏上看不到像确定不能成像）然后进行实验，教师巡视并指导学生进行实验。实验结束后，请学生展示结果五、分析和论证根据实验结果分组思考讨论下列问题：1、像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？实像与虚像的分界点在哪儿？2、像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件成放大的实像？放大像与缩小像的分界点在哪儿？3、像的倒正：凸透镜在什么条件下成正立像？在什么条件下成倒立像？有没有正立的实像和倒立的虚像？4、当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像的大小怎样变化？5、成放大的实像时，物距和像距哪个大？成缩小的实像时，物距和像距哪个大？ 学生思考讨论后回答问题1、物距u>f时成实像，物距u<f时成虚像，实像与虚像的分界点在一倍焦距处；2、物距u>2f时成缩小的实像，物距f<u<2f时成放大的实像，凸透镜成放大像与缩小像的分界点在二倍焦距处；3、物距u>f时成倒立的像，物距u<f时成正立的像；凸透镜成的实像都是倒立的，虚像都是正立的；4、物近像远像变大，物远像近像变小5、成放大的实像时，像距大于物距；成缩小的实像时，像距小于物距。6、凸透镜成像规律口诀一倍焦距分虚实，内虚外实分界明实像倒立两侧分，虚像正立同侧行二倍焦距分大小，外小内大实像成物近像远像变大，像的大小像距定六、交流评估 这节课你有哪些收获？七、课堂练习1、在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像．则（）A．所成的像是正立缩小的实像B．所成的像是倒立缩小的实像C．把凸透镜向左移动，调整光屏的位置，得到的像变小D．把凸透镜向右移动，调