资源简介

4.3凸透镜成像的规律
教学目标
一、知识与技能
1．探究凸透镜成像的规律；
2．掌握科学探究的方法。
二、过程与方法
1．能在探究过程中，培养学习的兴趣；
2．通过探究活动，获得提出问题和解决问题的能力；
3．学会用观察、比较、列表的方法进行归纳和总结。
教学重难点
重点：掌握科学探究的方法。
难点：凸透镜成像的规律。
教学过程
实像：
由实际光线会聚而成，能在光屏上呈现的像。
虚像：
能被看见，但不是实际光线会聚而成，不能在光屏上呈现的像。
课题：凸透镜成像的规律
实验目的：探究凸透镜成像规律
实验器材:蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
预备知识：
1.物距(u)：物体到凸透镜中心的距离；
2.像距(v)： 像到凸透镜中心的距离；
实验探究、收集数据
注意：1、调节烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度，为了使烛焰的像成在光屏的中央。
2、虚像：不是实际光线会聚而成，光屏上得不到的像。
实像：由实际光线会聚而成的,能显示在光屏上。
进行实验
①使烛焰从距离凸透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成像。
注意观察像的大小、正倒是如何随物距的减小而变化的？
②调整物距，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。
③再调整物距，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。
④分析实验数据，你认为在何种情况下可以得到倒立、等大的像？试一试，成倒立、等大的像时，焦距、物距、像距各是多少？
分析实验数据，会发现当物距为22cm时，成倒立、缩小的像；
物距为18cm时，成倒立、放大的像。
若成倒立、等大的像，则物距应该在18cm ～22cm之间。所以可取在这个范围的物距进行多次实验。
取几个焦距不同的凸透镜进行实验，当成倒立、等大的像时，记录焦距、物距、像距的实验数据如下：
详见课件
⑤当物距小于焦距时，移动光屏，在光屏上能看到烛焰的像吗？通过透镜观察烛焰，你能看到它的像吗？这个像是放大的还是缩小的，是正立的还是倒立的？将光屏置于像的位置，你能直接在光屏上看到像吗？
虚像是由折射光线的反向延长线相交而形成，不能呈现在光屏上。
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。
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.
【随堂练习】
1．在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示。下列分析判断正确的是（　D ）
A．实验中所使用的的凸透镜焦距为16cm
B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像
C．物体放在C点对应的位置，放大倒立的实像
D．物体从A点移到C点的过程中，所成的像逐渐变小

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