三、凸透镜成像的规律教学设计(第一课时)

4.3 凸透镜成像的规律 教

案

第一课时

【教学目标】

1、通过实验获得凸透镜成像规律。

2、知道并记住凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。

【教学重点】凸透镜成像规律及应用

【教学难点】如何引导学生设计实验，分析数据，归纳总结，得出规律。

【教学过程】：

一：导入新课：

全体学生趣味体验：眼睛通过装满水的水杯观察圆珠笔笔尖方向，发现什么有趣的现象？引入新课。

二：检查学生的预习作业，订正错误

1、凸透镜对光线有 作用。 2、焦距： ，用字母 表示，则2倍焦距则表示为： 。

3、物距： ，用字母 表示。

4、像距： ，用字母 表示。

5、实像： 被人眼看到， 用光屏接收到，是由实际光线相交而形成的。（填：能或不能）

虚像： 被人眼看到， 用光屏接收到，是由实际光线反向延长线相交而形成的。（填：能或不能）

【体验活动】 （1）请同学们拿起自己手中的凸透镜，先近距离观察课本上的字，你发现了什么？

生回答： 发现字变大了

、正立的

（2）再将凸透镜慢慢的远离书上的字，又发现了什么呢？

生1回答：发现字是倒立缩小的。 生2回答：发现字是倒立放大的

（3）再用手拿凸透镜，伸直手臂远距离观察投影上的“凸”字，说出这次观察到的现象有什么不同？

生回答：发现倒立、缩小的像

导入语：通过我们的观察，我们产生了什么疑问呢？为什么用同一个凸透镜观

1

察会出现不同的现象呢？同学们想探究什么样的问题呢？

小组讨论一下，代表发言

生一：想探究凸透镜所成的像是虚像还是实像

生二：想探究什么时候成正立的像，什么时候成倒立的像

生三：想探究什么时候成放大的像，什么时候成缩小的像

生四：想探究物体的大小、虚实与物体到透镜的距离关系

。。。。。。

师：老师将同学们提出的问题归纳一下，大家看是不是想探究这样的问题呢？

（投影）探究像的大小、倒正、虚实是否和物体与凸透镜的距离有关？

师：接下来请同学们根据我们提出的问题，大胆的猜想一下，它们之间到底有着怎样的关系呢？

生一：物体离凸透镜近时，可能成正立放大的像

生二：物体离凸透镜远时，可能成倒立缩小的像

生三：物体成像的大小、虚实可能与物体到透镜的距离有关？

师：（投影）总结学生猜想：

师：猜想的不一定正确，怎样知道我们的猜想是否正确呢？

生：做实验。

师：请同学们参考导学案上的实验指导，结合课本P88页，看看实验的组装以及实验过程中的注意事项，理解实验方法，并完成实验步骤中的填空部分。

【实验探究】探究凸透镜成像的规律

一、实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等

二、实验步骤：阅读P88页

（1）安装实验器材：在光具座上从左到右依次置： 、 、 （2）调整实验器材：使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。

目的是： 。

（3）实验方法：使烛焰从距离凸透镜较远处逐渐靠近凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像。（特别提示：光屏上得到最清晰的像时，测像距才是准确的）

（4）观察现象：像的大小、倒正是如何随物距的减小而变化的。

放

2

学生回答实验步骤的注意事项。

导入语：同学们，请你们根据学案中的实验指导，设计并进行实验，

三、实验指导：（小组合作进行实验）

本小组的凸透镜的焦距是： 二倍焦距是： 操作（1）调整物距及像距，使烛焰在光屏上成倒立、缩小的像，多做几次，测量并记录物距和像距。

教师提示学生把实验的现象和结论填到表格的对应位置，指导不能完成本实验的小组，帮助学生解决问题。

师：哪个小组展示一下你们的实验数据？

学生将实验得到的数据填入表格后实物投影展示他们的数据及实验结论

投影结论：u>2f时，成倒立缩小的实像。

用同样的方法完成操作（2）和操作（3）的探究

操作（2）调整物距及像距，使烛焰在光屏上成倒立、放大的像，多做几次，测量并记录物距和像距。（小组展示实验数据）

投影结论：f < u < 2f时，成倒立放大的实像。

操作（3）调整物距及像距，使烛焰在光屏上成倒立、等大的像，测量并记录物距和像距。（小组展示实验数据）

投影结论： u = 2f时，成倒立等大的实像。

收集实验数据，记录在下表中：f=10cm

像的性质

实验序物距u/cm 像距v/cm 像距v、像的大小随物距号

倒立、缩小的像1 [来源:Zxxk.Com]

2 倒立、放大的像

1 2 倒立、等大的像

1

师：如果物体放在一倍焦距以内和一倍焦距处成像情况是什么样的呢？请按照导

3 u的变化而变化的规律

[来源:

[来源:学|科|网Z|X|X|K]

学案中提出的问题，进行实验探究，完成操作（4）和操作（5），通过探究，你会发现什么呢？

操作（4）

当物距小于焦距时，移动光屏，光屏上有清晰的烛焰的像吗？ 通过透镜观察烛焰，您能看到它的像吗？ 这个像是放大的还是缩小的？ 是倒立还是正立的？ 将光屏置于像的位置，你能直接在光屏上看到像吗？ 是虚像还是实像 操作（5）蜡烛移到凸透镜的焦点上时，光屏上有烛焰的像吗？ 学生实验探究并小组交流回答：

导入语：通过实验探究，分析表格中的数据，你能总结出凸透镜成像的规律么？

【实验小结】

学生小结并填写表格：

物距u / cm

像距v / cm

大小

正倒

像的性质

虚实

像与物在透镜同侧或异侧

u>2f

f < u < 2f

u＝2f u

u＝f

学生展示实验小结，并纠错。

师导入语：实验表格填写完了，但我们的实验还没有结束，继续探究吧！后面更精彩哟！

【拓展实验】

学生逐个探究并记录实验现象。教师督促，帮助有困难的学生。

（1）用自己的手指将凸透镜挡住一部分，观察光屏上的像有没有缺损，亮度有没有变化。

（2）吹烛焰，观察像的飘动方向和烛焰的飘动方向相同吗？

（3）将蜡烛取下，使蜡烛的位置稍微上下移动一下，观察光屏上的像的位置有什么对应的变化？

（4）将透镜取下，使透镜的位置稍微上下移动一下，观察光屏上的像的位置有什么对应的变化？

（5）成清晰的像时，将蜡烛和光屏取下来，互换位置，观察光屏上能成什么样

4

的像，与刚才有区别吗？

生：说出每一步的实验现象。

师：多媒体展示实验结论。

师导入语：对于凸透镜来说，像的大小、倒正、虚实是有规律的，如果你能发现并总结，那么你就是最厉害的！

【实验升华】

学生小组讨论并解决以下几个问题

物体通过凸透镜成像的性质随 的变化而变化；

关于物距有两个位置是影响成像性质的关键点：u

=f是成 像的分界点；

u =2f

是成 像的分界点；

凸透镜所成的实像都是 立的，虚像都是 立的。（一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小）

仔细分析我们还会发现：

当物体逐渐向凸透镜靠近时，光屏的位置是逐渐 （选填“靠近”

、“远离”）凸透镜

，在光屏上所成的像是逐渐 的。（物近像远，像变大）

学生展示并讲解，教师总结。

小结：本节课你学到了什么？

师：根据我们这节课的探究你能不能解释水杯背后的圆珠笔发生的有趣现象呢？

今天这节课，问题很多而且比较难，我们的学习目标是否达到了呢？

投影：巩固练习

比一比，看看，哪些同学在最短的时间内把目标检测题完成的最好。

学生：展示练习情况，小组相互纠错，改错。

【目标检测】 1、一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前35cm处时，在透镜的另一侧可得到 ( ) A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像 C、正立放大的虚像 D、正立缩小的虚像

2、将一滴水滴在水平放着的塑料贺卡的字上，人看到水滴下面的字是（ ） A、等大的实像 B、放大的虚象 C、等大的虚象 D、缩小的实像

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3.如图所示是“研究凸透镜成像”的实验图，

（1）若在透镜右边的光屏上（光屏未画）得到清晰缩小的实像，则蜡烛可能置于透镜左边 点处；

（2）得到清晰放大的实像，则蜡烛可能置于透镜左边 点处；

（3）能在光屏上成最大的像的点是 点处；（4）成虚像的点是 点。

【小结归纳】

1、凸透镜成像规律

2、不同像的分界点

【作业】总结并布置作业。

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