凸透镜成像规律教案.docx

第 14周 主备：杨柳 二备： 邢伟 二备时间：_11月__25日 总第_ _课时
第五章(单元)
透镜及其应用
第 课时
课 题
凸透镜成像的规律
课型
新课

教学目标

知识与技能
1．知道实像和虚像的概念。
2．知道物距与像距的意义。
3．理解凸透镜成像的规律。
过程与方法
1．通过观察与实验收集凸透镜成像规律有关数据。
2．学会对数据进行分析与论证，最后得出结论。
3．培养学生从物理现象中归纳出物理规律的能力。
情感、态度与价值观
1．培养学生交流合作，评价探究结果的初步能力。
2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。
3．乐于参与观察，实验，制作的科学实践。

重 点
1．知道凸透镜的成像规律。
2．培养学生的科学探究能力。
难 点
1．根据实验数据，分析归纳凸透镜成像的规律。
2．实像与虚像的区别。
教学方法
探究法、讨论法、实验法、观察法。
教具
对媒体
白板
课前预习:
1.凸透镜的在生活中的应用主要有哪些？
教学准备：
光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜、凸透镜成像原理的课件。[来源

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计算能力训练:
1．凸透镜所成实像一定是(　　)。
A．像比物大 B．像比物小
C．像与物位于凸透镜两侧 D．像总是正立的
答案：C
2．凸透镜前25 cm处的物体沿主轴靠近透镜时，其所成的倒立、放大的实像将(　　)。
A．由实变虚 B．由虚变实
C．由大变小 D．不发生变化
答案：A
3．在研究凸透镜成像的实验中，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能形成烛焰的像，其原因可能是(　　)。
A．蜡烛放在了凸透镜的二倍焦距以外 B．蜡烛放在了凸透镜的二倍焦距处
C．蜡烛放在了凸透镜的焦距以外 D．蜡烛放在了凸透镜的焦距以内
答案：D
4．有四种不同焦距的凸透镜，如果要使在距凸透镜15 cm的物体在光屏上得到放大的像，那么凸透镜的焦距应为(　　)。
A．5 cm B．10 cm
C．15 cm D．30 cm
答案：B

教学活动设计:
导入新课

问题1：凸透镜的光学性质是什么？如图的光路(视频展示)，对你有何启示？

点评：会聚光线。不同的凸透镜会聚光的能力不一样，透镜焦距越短，表示它的折光能力越强。
问题2：平行于凸透镜主光轴的入射光经凸透镜折射后将怎样折射？通过凸透镜焦点的入射光经凸透镜折射后将怎样折射？通过光心的呢？

说明：运用多媒体技术制作动画，上述光路图中的内容根据提问次序及讲解过程逐个添加展示。
问题3：考察光路图你有什么发现？
点评：同一个发光点发出的不同方向的光经凸透镜折射后相交于同一点。
问题4：若在该点所在位置放一个光屏，光屏上就会出现一个亮点吗？为什么？
点评：会，因为确实有光射到这一点。这就是发光点的像。
展示课题导入新课。

情景一：玩小水珠。把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问：
问题：你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？
情景二：演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？
演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？
演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像？
问题：如何区别像的正立、倒立？什么情况像明亮、清晰？
问题：怎样区别实像和虚像？像与原物相比有什么特点？
问题：像的放大、缩小是什么意思？
点评：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。
像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。
“放大”“缩小”指像与物比较的结果。
“变大”“变小”指像本身的变化情况。
问题：什么是物距、像距？
点评：灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。
问题引导：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？
凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
设计意图：贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。

活动1：感受像的多样性
说明：回顾与再现——播放多媒体，动画辅助
1．小孔成像情景
2．平面镜成像情景
3．通过凸透镜观察邮票的情景
说明：展示与引入——实物直观
1．照相机——胶卷底片上的像
2．投影仪——屏幕上的像
活动2：感知凸透镜成像
说明：实践与体验——自主活动[来源:学科网ZXXK]
1．在光屏上寻找清晰的像
2．描述你所观察到的像
3．教师根据巡视中发现的典型问题作点评指导。例如：像不能呈现在光屏中央，须强调实验前调节的必要性及调节的方法。
活动3：关注凸透镜成像
1．每个实验小组，分别在光屏上寻找放大和缩小的清晰像，并关注蜡烛、光屏到透镜的距离。
2．请大家议一议：成放大或缩小的像可能与哪些因素有关？
推进新课
一、基本概念

1．主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC′表示。
2．光心：通常位于透镜的几何中心，用“O”表示。
3．焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。
4．焦距：焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。
5．物距：物体到凸透镜的距离叫做物距，用u表示。
6．像距：像到凸透镜的距离叫做像距，用v表示。
7．实像：由实际光线会聚而成，能在光屏上呈现的像是实像。
8．虚像：不是由实际光线会聚而成，而是由光线的反向延长线相交而成，不能在光屏上呈现的像是虚像。
二、实验探究
器材：光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜

说明：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。
使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。
调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。
固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。
问题：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？
启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)……
强调注意事项及实验步骤：
a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度
b．将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛
c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止
d．记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正
e．将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像
f．继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？
进行实验与收集证据：
探究一：在光屏上找到物体完整清晰的实像。
教师巡回指导：引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。
请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。
①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮最清晰时，光屏所在位置就是像所在位置。
学生总结：光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。
探究二：探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。
记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。
1.

当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。
2.

当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。此点为成实像大小的分界点。
3.

当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。
4.

当u＝f时，不成像。此点为成像虚实的分界点。
5.

当u＜f时，成正立、放大的虚像。
说明：教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片，按提示继续实验。
实验表格
物距
成像性质
像距
应用[来源:学#科#网]
u＞2f

u＝2f

2f＞u＞f

u＝f

u＜f

分析论证：
根据成像的情况，对数据进行分类
一、像的正倒
二、像的大小
三、像的虚实
问题思考：
1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像，什么条件下成虚像？[来源:学§科§网]
2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的像，在什么条件下成放大的像？有没有缩小的虚像？[来源:Zxxk.Com]
3．像的倒正：凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？成实像时，物像在透镜的什么位置？虚像呢？
4．像的放大与缩小的条件：凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
5．像的大小变化：当物体成实像时，物体逐渐靠近透镜时，像距是变大了还是变小了？像是变大了还是变小了？当物体成虚像时，物体逐渐靠近透镜，像是变大了还是变小了？
6．实像和虚像有什么不同？
学生交流讨论：
1．焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距内外分虚实。
2．二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内外分大小。
3．实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。
4．u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。
5．成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。
6．实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。
归纳小结：倒立、缩小的像u＞2f
倒立、放大的像2f＞u＞f
正立、放大的像u＜f
实像u＞f；虚像u＜f
实像时，物距小，像距大，像也大。

二次备课
板书设计：
5.3 凸透镜成像规律
物距
成像性质
像距
应用[来源:学#科#网]
u＞2f

u＝2f

2f＞u＞f

u＝f

u＜f

2.物近像远像变大
离焦点越近像越大
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小

教学反思: