资源简介

4.5 科学探究：凸透镜成像
教学目标
1.认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。知道什么是焦点和焦距。
2.知道凸透镜成像的规律。
核心素养
1.通过观察透镜对光的作用，体验到透镜的奇妙，产生对物理的兴趣。
2.在实验探究凸透镜成像规律的过程中，体验参与的快乐和成功的喜悦，养成积极主动与他人交流合作的习惯。
教学重点
观察透镜对光的作用，会用光路图表示观察到的现象，能够通过实验测量凸透镜的焦距。
教学难点
经历探究凸透镜成像规律的全过程，通过实验探究，得出凸透镜成像的规律。
教学过程
一、温故知新
凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜
凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜
透镜对光线的作用：→原理：光的折射。
凸透镜又叫做会聚透镜。
凸透镜对光线具有会聚作用。
凹透镜对光线具有发散作用。
凹透镜又叫做发散透镜。
透镜的主光轴与光心
主光轴：透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴。
光心：透镜的中心，用“o”表示。
凸透镜的焦点与焦距：
现象：平行于主光轴的平行光通过凸透镜后，将会聚于一点。
这一点叫做凸透镜的焦点“F”。
焦点到光心的距离叫做焦距。
一个凸透镜有两的焦点。
二、探索新知
凸透镜和凹透镜
（1）分类
类型：根据元件的外形分类
凸透镜：中央厚、边缘薄的透镜
凹透镜：中央薄、边缘厚的透镜
(2)透镜的光心与主光轴
主光轴：透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴。
光心：每个透镜上主光轴上都有一个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向不改变，这个点叫做光心。
通过透镜光心的光线，它的传播方向不改变。
透镜对光的作用
1.凸透镜：对光线有会聚作用
使平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光从凸透镜的另一侧射出，观察到凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点上。
2. 凸透镜的焦点和焦距
焦点：平行于主轴的光通过凸透镜后会聚于一点。
焦距：焦点到光心的距离。
三、分析与论证
分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律
1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
当物体放在一倍焦距外时，凸透镜成实像，当物体放在一倍焦距内时，凸透镜成虚像；即一倍焦距分虚实。
2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
当物体在二倍焦距外时，凸透镜成的像是缩小的实像。当物体在二倍焦距内一倍焦距外体时，凸透镜成的像是放大的实像。凸透镜没有缩小的虚像。二倍焦距分大小。
3．像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
凸透镜所成的实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。
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？凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
凸透镜成放大实像时，物距小于像距；成缩小实像时，物距大于像距。凸透镜所成的像没有正立的实像，没有倒立的虚像。
四、实验拓展
1.在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？
可能原因有：
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上。
②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；
③蜡烛的位置在透镜的焦点上；
2.用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是 否完整？但像的亮度有什么变化？
光屏上的像还是完整的。但亮度会变暗些。
3.用卡片把烛焰遮住一部分，光屏上还能得到完整像吗？
烛焰的像是不再是完整的。
像将会向上移动。
调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节.
如何测定凸透镜焦距
（1）在阳光下固定一凸透镜，让阳光垂直照射凸透镜；
（2）在凸透镜后面放一白纸，前后移动白纸，直到在白纸上得到一个最小最亮的光斑（即焦点）为止固定白纸位置；
（3）用刻度尺测出凸透镜和白纸的距离即是凸透镜的焦距．
透镜的三条特殊光线
1、通过光心的光线 传播方向不改变。(过光心方向不变)
2、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后发散，发散的折射光线的反向延长线通过虚焦点。（平行光过焦点）
3、经过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出。
对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于主光轴射出 。（过焦点变平行光）
美丽、迷人的照片是怎样来的？
照相机镜头是凸透镜，凸透镜成像有什么规律？
探究凸透镜成像规律
五、课堂小结
物距u 像的特征 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f u>2f 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距
f2f 能 投影仪
u＝f 不成像 获得平行光
uu 不能 放大镜
本堂重点：理解凸透镜的成像规律.
本堂难点：知道凸透镜成放大、缩小、实像和虚像的条件.

展开更多......

收起↑