八年级物理上册《3.6探究凸透镜成像规律》教学设计 沪粤版.doc

《3.6探究凸透镜成像规律》教学设计
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。
　　课时安排1课时
　　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？
　　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测。
　　【议一议】如何验证猜测的正确呢？
　　【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】若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　巩固提高
　　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，则原因可能是（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。若用一个不透光的物体挡住半个透镜，则在光屏上（）
　　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
　　【解析】根据透镜的特点，遮住的部分只要不超过透镜的光心就能成完整的像，但由于光线不足，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部分光线，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
　　一个人在观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】本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
　　（五）资料链接
　　蝴蝶杯
　　中国传统的蒲剧、秦腔、京剧、河北梆子等剧种中，都有一出流传很广的剧目《蝴蝶杯》，它描写一段明代发生的爱情故事。剧中男、女双方定情之物是男家的一件传家之宝——蝴蝶杯。传说中的这种蝴蝶杯非常奇特，只要斟酒入杯，就可以看到林中有一只蝴蝶翩翩起舞；将酒倒去，蝴蝶也不见了。根据山西省侯马市仿制成功的传统的“蝴蝶杯”，它的原理大致如下：杯的外形如图（a）。在杯脚里将一个彩蝶装在一个细弹簧（游丝）上，只要杯受微小扰动，彩蝶就会振动。在杯底中央嵌装一颗珠子［图（b）中的B］，它的作用相当于一个凸透镜。杯中无酒时，彩蝶的位置在西透镜的焦点以外，它通过凸透镜造成的实像与人眼在同一侧，人眼一般看不清楚。往杯中斟上酒以后，从图（c）可以看出，酒的截面中间薄、旁边厚，因此酒成了一个凹透镜。凸透镜与凹透镜合在一起成为一个复合凸透镜。因为凹透镜具有发散的性质，所以复合凸透镜的焦距变长，这样，彩蝶便落在复合凸透镜的焦点之内，彩蝶通过复合凸透镜造成放大的虚像，如图（d），所以人眼能清楚地看到放大了的蝴蝶。因为杯拿在手里的时候，总受到扰动，因此看到的蝴蝶就翩翩起舞了。