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探究凸透镜成像规律
教学目标
【知识与技能】
(1 )知道物距、焦距和像距的概念 . (2 )知道凸透镜成像规律 .
(3 )实验时能够正确测出凸透镜的焦距 ,能够利用光具座进行实验 . 【过程与方法】
(1 )组织学生探究凸透镜成像实验 ,认识凸透镜成像的条件及特点 . (2 )组织学生讨论、分析并总结凸透镜成像规律的过程 ,来强化凸透镜成像的规律 .
【情感、态度与价值观】
(1 )通过对凸透镜成像的探索 ,增强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道理 ,积极参与观察、实验等科学实践活动 . (2 )通过实验结果的交流 ,注意培养学生的交流与合作意识 ,培养敢于提出见解 ,放弃和修正自己的错误观点的精神 . 教学重点难点
【重点】凸透镜的成像规律 . 【难点】凸透镜成像特点的描述 . 教与学互动设计
(一 )创设情境 导入新课
导语一 师：演示课本图3 -54让学生观察像的情况是怎样的 ?提问：凸透镜成像与哪些因素有关 ?
导语二 师：物体经过放大镜成的像总是正立、放大的吗 ?
导语三 本节课我们将通过实验探究凸透镜成像规律 .同学们想知道有关凸透镜成像的哪些方面的知识 ? 生：
(1 )物体经凸透镜为什么能成像 ? (2 )像的大小是否会发生变化 ?
(3 )像和物到镜面的距离之间有什么关系 ? (4 )凸透镜成像有什么具体的应用 ?
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教师在肯定的同时 ,有选择地摘录学生提出的问题 ,确定本节课研究的主题并说明其他的问题将在以后的学习中去探索 ,也可以课后去查资料 ,自己先行去研究 .
(二 )合作交流 解读探究 1．深究凸透镜成像现律
【猜一猜】物体经过凸透镜成像时 ,有哪些规律 ?教师引导学生大胆猜想 . 【议一议】如何验证猜想的正确呢 ?
【点拨】师：同学们能不能自己设计一个实验方案 ?如果能 ,应该注意哪些 ? 生：能 .在器材安装时 ,应调整烛焰、透镜、光屏三者的中|心大致在同一高度 .
【分组实验】把物体放在U＞2f；f＜U＜2 f；U＝2f；U＝f；U＜f时 ,观察它们所成像的规律 .将观察到的现象填人表格中 . 【交流讨论】
(1 )物距和像距变化规律是什么 ? (2 )像和物体之间的大小关系是什么 ? (3 )凸透镜所成的像是正立的还是倒立的 ?
(4 )凸透镜所成的是实像还是虚像 ?你是如何确定的 .
【演示】师：再用计算机模拟演示整个成像的动态过程 ,让学生对凸透镜成像形成一个宏观的整体认识 .
【小结归纳】凸透镜的成像规律：
(1 )当U＞2 f时成倒立、缩小实像 ,像距f＜v＜2 f . (2 )当U＝2f时成倒立、等大实像 ,像距V =2f . (3 )当f＜U＜2f时成倒立、放大实像 ,像距 .v＞2f . (4 )当U＝f时不成像 .
(5 )当U＜f时成正立、放大虚像 ,像与物体同侧 . 【想一想】物距、像距、像的变化规律是什么 ?
【点拨】师：再一次演示凸透镜成像的动态过程 ,让学生仔细观察成像特点 . 【小结】
(1 )对于实像 ,物距减小时像距增大 ,像也变大；物距增大时 ,像距减小 ,像也变小；
(2 )对于虚像 ,物距减小时 ,像距也减小 ,像的大小也变小 . 2．放大镜
【想一想】放大镜的原理是什么 ?
【点拨】师：把物体放在焦点以内成正立、放大的虚像 .
【议一议】假设两个凸透镜大小相同时 ,透镜的厚度对放大镜的倍数有影响
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吗 ?为什么 ?
【做一做】用两个大小相同 ,厚度不同的凸透镜去观察小字 .
【点拨】师：有影响 ,因为大小相同的两个凸透镜 ,其厚度越厚 ,焦距越短 ,放大的倍数越大 .
【小结】放大镜的原理是物体放在焦点以内成正立、放大的虚像；大小相同的凸透镜 ,厚度越厚 ,焦距越短 ,放大倍数越大 . (三 )应用迁移 稳固提高
类型之一 探究 \"凸透镜成像规律〞的实验
(1 )在做 \"探究凸透镜成像规律〞的实验中 ,某同学先把凸透镜固定在光具座上 ,然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧 ,如果他在光具座上无论如何移动光屏 ,在光屏上都不能呈现烛焰的像 ,那么原因可能是 (写出两种即可 ) .
【解析】这是一道实验题 ,这种找不到像的情况时有发生 ,可从以下三个方面考虑：
(1 )能否成像；
(2 )成像 ,但不在光屏上； (3 )成虚像 ,光屏接收不到 . 【答案】
(1 )烛焰到透镜的距离小于一倍焦距 . (2 )烛焰在凸透镜的焦点上 .
(3 )烛焰的中|心、凸透镜的光心、光屏的中|心不在同一高度上 . (4 )像距太大 .
变式题 在观察凸透镜成像的实验中 ,保持凸透镜位置不变 ,如图3 -6 -l所示是物体放在A点时的成像图 ,将物体分别放在B、C、D点 ,前后移动光屏 ,观察到在___点 ,光屏上出现放大、倒立的像；在___点 ,光屏上不会出现像 . 【解析】根据凸透镜的成像规律；当物体放在BF之间的C点时 ,此时f＜U＜2f ,成倒立、放大的实像 .当物体放在焦点以内的D点时 ,此时U＜f成正立、放大的虚像 ,不能呈现在光屏上 . 【答案】C
类型之二 凸透镜成像现律的应用
将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上 ,调整它们的中|心在同一高度 .适当移动透镜、光屏 ,可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像 .假设用一个不透光的物体挡住半个透镜 ,那么在光屏上 ( )
A．不能成像B．能成像 ,但像是原来的一半C．屏上仍能成完整的像 ,但像比原来暗D．能成像 ,像完整但只有原来一半大小
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【解析】根据透镜的特点 ,遮住的局部只要不超过透镜的光心就能成完整的像 ,但由于光线缺乏 ,成像比原来变暗 . 【答案】C
变式题 做实验时 ,屏上出现清晰的烛焰的像时刚好有一只昆虫落在了凸透镜上 ,光屏上将 ( )
A．出现昆虫放大的像B．出现昆虫等大的像C．不出现昆虫的像 ,但屏幕上有一黑点D．不出现昆虫的像 ,烛焰的像比原来的暗
【解析】由于昆虫距透镜的距离U＜f只能成虚像 ,且与昆虫在透镜的同侧 ,不会呈现在光屏上 ,但由于昆虫挡住了一局部光线 ,所以烛焰的像比原来暗 . 【答案】D
类型之三 (放大镜 )凸透镜的放大作用
一个人在欣赏圆形鱼缸中的金鱼时 ,他从鱼缸的侧面看到的是鱼的虚像 ,比实际的鱼____ ,理由是____________ .
【解析】圆形鱼缸相当于凸透镜 ,鱼的位置在此凸透镜的一倍焦距以内 ,所以成放大的虚像 .
【答案】大 .鱼缸相当于凸透镜 ,可以对鱼进行放大 .
变式题 用一张透明塑料纸放在报纸上 ,在塑料纸上滴一滴小水珠 ,透过小水珠 ,就能看到报纸上的字被_____了 .
【解析】小水滴在透明塑料纸上相当于是一个凸透镜 ,在距报纸较近时 ,起到放大镜作用 ,使报纸上被看到的字变大了 . 【答案】放大
(四 )总结反思 拓展升华
【总结】凸透镜成像规律 (引导学生自己总结 ,教师予以点评 )
【点拨】成像规律：①U＞2f倒立、缩小的实像 ,f＜v＜2f；②U ＝2f倒立、等大的实像 ,v =2f；③f＜U＜2f倒立、放大的实像 , v＞2f；④U =f不成像；⑤U＜f正立、放大的虚像 ,像和物同侧 .
【拓展】照相机、幻灯机、投影仪、放大镜的原理 .照相机利用U＞2f成倒立、缩小的实像的原理；幻灯机、投影仪利用f＜U＜2f成倒立、放大的实像原理；放大镜利用U＜f成正立、放大的虚像的原理 .
【思考】照集体相时 ,发现有些人没有进人镜头 ,假使被照人不动 ,应将 ( ) A．照相机向后移并缩短暗箱B．照相机向前移并缩短暗箱C．照相机向后移并拉长暗箱D．照相机向前移并拉长暗箱
【解析】此题是把原来的像变小 ,因此应该增大物距 ,减小像距 ,从而像变小 .所以要将照相机向后移动来增大物距 ,缩短暗箱来减小像距 . 【答案】A
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教学反思
1 、要主动学习、虚心请教 ,不得偷懒 . 老老实实做 \"徒弟〞 ,认认真真学经验 ,扎扎实实搞教研 .
2 、要 勤于记录 ,善于 总结、扬长避短 . 记录的过程是个学习积累的过程 , 总结的过程就是一个自我提高的过程 .通过总结 , 要经常反思 自己的优点与缺点 ,从而取长补短 ,不断进步、不断完善 .
3 、要突破创新、富有个性 ,倾心投入 . 要多听课、多思考、多改良 ,要正确处理好模仿 与开展的关系 ,对指导教师的工作不能照搬照抄 ,要学会扬弃 ,在 原有的 根底上 ,根据自身条件创造性实施教育教学 ,逐步形成自己的教学思路、教学特色和教学风格 , 弘扬工匠精神 , 努力追求自身教学的高品位 .
