3.6 探究凸透镜成像规律
第一课时
【教学目标】：
知识与技能
知道凸透镜成像规律及应用。
能运用凸透镜成像规律解释有关现象。
过程与方法：
（１）初步培养学生探究学习的一般程序和方法。
（２）培养学生分析实验结果，从中得出规律的能力。
（３）培养学生的创造能力和创造性思维。
情感态度和价值观：
（１）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。
（２）培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。
【教材分析】
学生对凸透镜的认识，在上一节课的学习中已经有所了解，但对物体通过凸透镜怎样才能在光屏上成像，及会成什么样的像，还不够了解。所以，本节教材主要对凸透镜成像规律进行探究，这个探究实验是一个较完整的科学探究实验。目的是：一让学生认识凸透镜成像的规律，二是让学生学会科学探究。
【教学重点】：凸透镜成像规律的探究过程。
【教学难点】：引导学生分析实验数据，归纳得出凸透镜成像规律。
【教学方法】：实验、探究、讨论
【教具】：蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴、。
【教学思路】
学生分组讨论设计实验方案，教师进行归纳指导
通过对凸透镜能成放大和缩小的像引出思考
应用生活实例，加深对凸透镜成像规律的理解
教师和学生共同探究，实验数据中总结归纳出凸透镜的成像规律
【教学过程】
一、引入新课：
1、请同学们将凸透镜紧靠书上的字，若适当增加凸透镜与字之间的距离，并调节眼睛与透镜的距离，仔细观察，看到的像有没有变化呢？
2、分别请两位同学通过凸透镜看点燃的蜡烛，把看到的结果讲给大家听。人眼处放一张白纸或光屏，看到了清晰的倒立的像，引入实像的概念，与平面镜虚像的区别
二、新课教学：
（一）、.刚才同学们针对你们观察到的各种像，你们想了解一点什么呢？
提出问题
学生回答：（1）什么时候成正立放大的像？
（2）什么时候成倒立缩小的像？
（3）什么时候又成倒立放大的像？
（4）各种情况与物体到凸透镜的距离有什么关系呢？
（二）、.为了研究凸透镜成各种不同的像时，有什么规律，我们还需要介绍几个知识点：
物距（u）：物体到透镜的距离；
像距（v）：像到透镜的距离；
实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。（也可用眼睛观察到）
5
虚像：不能呈现在光屏上的像，只能用眼睛观察到。
设计实验
（三）、.学生讨论、设计出实验方案：
教师点拨：（1）光具座上放置的蜡烛、凸透镜、光屏的高度有什么要求？
（2）、测凸透镜焦距的方法。
（3）、怎样才算光屏上找到了像？
（4）、不断变化物距，记录像距，多做几次才能找出规律
（5）、如何设计实验表格
物距（cm）
像距（cm）
像的大小
像的倒正
30
20
15
8
（四）、 进行实验，收集证据
学生进行分组实验，教师巡回指导，督促他们及时记下各种数据，给有困难的学生适当的帮助与提示。
（五）、分析与讨论：
1、同学们针对记录的各种数据，进行归纳总结出凸透镜成像的规律：
2、.换另一焦距的凸透镜，重复上述实验验证得出规律与重复实验的结果是否相符
（六）、交流与合作
同学们继续针对验证实验进行交流，实验中还发现了什么新的问题/
1、凸透镜成实像与虚像的分界点在哪儿？
2、凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿？
3、什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？
4、 刚才凸透镜成像实验中，什么情况下光屏上得不到像？
5、哪种情况下凸透镜成虚象？
6、当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像距与焦距间有什么关系？
7.针对以上问题，同学们可以先讨论发表自己的见解，也可以通过实验来验证。
8.教师归纳总结出凸透镜成像规律，见上表。
三.布置作业：
第二课时
【教学目标】：
知识与技能：1、知道凸透镜成像规律及应用。能运用凸透镜成像规律解释有关现象。
过程与方法：培养学生应用知识解决问题的能力
情感态度和价值观：培养学生认真严谨的科学态度
【教学重点】：凸透镜成像规律的应用。
【教学难点】：应用凸透镜成像规律解决生活中的实际问题。
【教学方法】：归纳法、讲练法.
【教具】：蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴、
5
【教学过程】：一、复习提问，引入新课
凸透镜的成像规律，实像与虚像的区别
练习：
（1）、在“研究凸透镜成缩小实像”的实验中，用粉笔在桌面上画一直线，在直线上依次放置_____、______和_______，并使三者的中心大致在_______．这样做的目的是______．
答案：蜡烛 凸透镜 光屏 同一高度 使像成在光屏中心
（2）、在研究“凸透镜成像规律”的实验时，应使烛焰，透镜和光屏的中心大约在______．凸透镜焦距为5cm，通过调节，使光屏上出现缩小的烛焰清晰的像，这时蜡烛到透镜的距离应是______．
答案：同一高度 大于10cm
（3）在探究凸透镜成像规律的时候，应先将凸透镜的光心、烛焰的中心、光屏的中心调整到__________________，这样才能使烛焰的像成在_________.实验中，我们所说像的倒立或正立，是相对于__________________的.
答案：同一高度 光屏中心 物体
(4)将点燃的蜡烛沿凸透镜的主轴，从大于二倍焦距处逐渐向透镜移动时，在光屏上可先观察到_________、_________的实像，当蜡烛移到距凸透镜二倍焦距时可观察到_________、_________的实像，接着移动蜡烛可观察到_________、_________的实像，最后在光屏上观察不到像了，可在凸透镜的另一侧观察到_________、_________的虚像.
答案：倒立 缩小 倒立 等大 倒立 放大 正立 放大
（5）凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点是_________；凸透镜成实像和虚像的分界点是_________.
答案：两倍焦距 一倍焦距
二、新课教学：
（一）、凸透镜的应用——放大镜
原理：u＜f 成正立、放大的虚像
通常用焦距比较短的凸透镜作放大镜
应用：如图在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的像是 。如果在文物上有两条裂纹，其夹角是5度．要想使看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹 。放大镜的放大倍数是6倍，则他看到的角是 度。
答案：正立放大虚像 远一些 5
（二）、凸透镜的应用——照相机
原理：ｕ＞２f 成倒立、缩小的实像
构造：镜头、快门、胶卷、调焦环、光圈等等。（镜头相当于凸透镜．胶卷相当于光屏）
调焦环作用是调节镜头到胶片的距离，以便胶片上产生清晰的像。调焦环上面的数字是指被照物体到镜头的距离。光圈环的作用是控制进入镜头的光的多少。光圈环上的数字越小，进入镜头的光越多。快门的作用是控制曝光时间。快门上的数字表示多少分之一秒。数字越大，曝光时间越短。
应用：1、照相机是根据凸透镜能成__________像的光学原理制成的.照相机的调焦装置是用来调节镜头到__________的距离的，当拍摄近的景物时，镜头要往前冲，离胶片__________一些.光圈是用来控制进入镜头的__________多少的；快门是用来控制曝光__________的.
答案：倒立缩小实 胶卷 远 光线 时间
5
2、一个人照完一张半身像后，又想照一张同样大小的全身照，摄影师应使
A.照相机远离人，暗箱拉长
B.照相机远离人，暗箱缩短
C.照相机靠近人，暗箱拉长
D.照相机不动，只调大光圈
答案：B
3、测绘人员绘制地图时，常需要从高空飞机上向地面拍照，若使用的相机镜头焦距为50mm，则胶片与镜头的距离应为（ ）
A．100mm以外 B．恰为50mm C．50mm以内 D．略大于50mm
答案：A
4.照集体像时，发现有人没进入镜头，应先要调节照相机，再
A.增大物距，使照相机后移 B.减小像距，可缩短暗箱长度
C.增大进光量，开大光圈 D.将快门数字调大
答案：A
4.投影仪是根据凸透镜能成__________像的光学原理制成的.在投影时由于屏幕上的画面太小，同学们看不清楚，需让画面再大些，调节的方法是，向__________调镜头（填“上”或“下”），同时投影仪与屏幕的距离要__________.
答案：倒立放大实 下 远离
5、用照相机拍摄物理课本某页的全部内容，课本应放在离照相机镜头_______的位置上.若要改拍该页中的某一插图，应拉近课本与镜头的距离，同时还应 （选填"增大"、"保持"或"减小"）镜头与胶片的距离.
答案：两倍焦距以外 增大
（三）、凸透镜的应用——投影仪
原理：2f＞ｕ＞f 成倒立、放大的虚像
构造：幻灯片、凸透镜、屏幕等（幻灯片相当于物体．屏幕相当于光屏）
应用：1、放投影片时，在屏幕上得到的是胶片上图像的
A.正立放大的虚像 B.正立放大的实像
C.倒立放大的虚像 D.倒立放大的实像
答案：D
2、在练习调节教学投影仪的实践活动中，小明通过调节，使屏幕上出现了清晰画面. 这时，教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些. 为此，小明的操作应当是：适当________投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向______（填“上”或“下”）移动.
答案：增大 下
（四）、凸透镜成像规律的应用
1、将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20 cm的纸上接到一个很小的亮斑.当将一个物体放在距这个透镜50 cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到
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、缩小的实像
答案：B
2.关于像，下列说法中正确的是
A.凸透镜成虚像时，因用光屏接收不到，所以人眼也看不到
B.虚像都是由光的反射形成的，实像都是由光的折射形成的
C.虚像总是放大的，实像有时是放大的有时是缩小的
D.虚像用眼可以看到，用光屏接收不到
5
答案：D
3.某同学在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛到光屏的距离为60 cm，他想在光屏上成一个与蜡烛等大的像（保持蜡烛到光屏的距离不变），应选择的凸透镜是
A.焦距大于30 cm的 B.焦距小于30 cm的
C.焦距等于30 cm的 D.焦距等于15 cm的
答案：C
4.某同学将点燃的蜡烛放在距凸透镜14 cm处时，在光屏上得到了一个缩小的像.这个凸透镜的焦距可能是
A.6 cm B.7cm C.10 cm D.20 cm
答案：A
5、照相机的镜头相当于一个________镜，胶卷相当于________．若镜头的焦距为，则相机中的胶卷应放在_______cm与_______cm之间的位置．
答案：凸透镜 光屏 5 10
(五)、小结：1、放大镜：原理：u＜f 成正立、放大的虚像 通常用焦距比较短的凸透镜作放大镜
2、照相机：原理：ｕ＞２f 成倒立、缩小的实像
镜头相当于凸透镜．胶卷相当于光屏
3、投影仪：原理：2f＞ｕ＞f 成倒立、放大的虚像
幻灯片相当于物体．屏幕相当于光屏
作业布置：课本72页1、2、3、4、5
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