资源简介

5.3《凸透镜成像的规律》教学设计
教学目标
知识与能力：
1.理解凸透镜的成像规律.
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.
教学重点：
对凸透镜成像规律的理解和认识.
教学难点：
指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系.教学用具：
凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、光聚座.
教学过程
一、新课导入
情景一：玩小水珠。
把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问：问题：你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？
情景二：演示：
用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？
演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？
演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像？
问题：如何区别像的正立、倒立？什么情况像明亮、清晰？
问题：怎样区别实像和虚像？像与原物相比有什么特点？
问题：像的放大、缩小是什么意思？
点评：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏
承接：虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。“放大”“缩小”指像与物比较的结果。“变大”“变小”指像本身的变化情况。问题：什么是物距、像距？
点评：灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。
问题引导：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
设计意图：贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。
二、推进新课
探究点凸透镜成像及其规律
器材：光具座、光屏、蜡烛、火柴、凸透镜说明：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。
问题：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？
启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)......
强调注意事项及实验步骤：
a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度。
b．将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛
c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止
d．记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正
e．将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像
f．继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？
进行实验与收集证据：
探究一：在光屏上找到物体完整清晰的实像。教师巡回指导：引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。
①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；
②光屏上的像最亮最清晰时，光屏所在位置就是像所在位置。学生总结：光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。
探究二：探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。
记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。
1. 当 u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。
2. 当 u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。此点为成实像大小的分界点。
3. 当 f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。
4. 当 u＝f时，不成像。此点为成像虚实的分界点。
5. 当 u＜f时，成正立、放大的虚像。
说明：教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片，按提示继续实验。
实验表格
分析论证：根据成像的情况，对数据进行分类
1．焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距内外分虚实。
2．二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内外分大小。
3．实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。
4．u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。
5．成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物第 4 页共 4 页体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。
6．实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。
三、板书设计第 3节　凸透镜成像的规律
1．成像规律及应用
四、教学反思
凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,老师往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于物距、像距、焦距.有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且容易忘.。根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的规律,同时与生活中照相机、幻灯机等实际例子结合,利用实际知识加深对凸透镜成像规律的理解和记忆。
附凸透镜成像的规律随堂练习
一、填空题
1.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.
2.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.
3.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_________.
4.某同学拿了一个焦距为 15 cm的凸透镜，要想观察细小的物体应将物体放在距凸透镜_________的下方；要想用它得到放大的实像，物体到凸透镜的距离应该_________，此时像的位置在_________的范围；要想用它得到缩小的实像，物体到凸透镜的距离应该_________，此时像的位置在__________的范围.
5.在探究凸透镜成像的实验中，在屏上出现的像是_________像（填“虚”或“实”）.
6.物体到凸透镜的距离小于凸透镜的焦距时能成_________、_________、_________像.
7.照相机、投影仪成像时，在像的位置，有光_________在那里，如果将底片或屏幕放在此处，可显示出像，这样的像叫__________像。
8.在探究凸透镜成像的实验中，当凸透镜成实像时，在将蜡烛从远处移向凸透镜的过程中，像到凸透镜的距离变_________。
二、选择题
9.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
10.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
11.将一个物体放在距凸透镜 20 cm处时，用光屏可接收到一个放大的像.这个凸透镜的焦距可能是（ ）
A.20 cm B.10 cm C.30 cmD.15 cm
12.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
13.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
14.在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛到光屏的距离为 50 cm保持不变，某同学将一个焦距为 10 cm的透镜从光屏移向蜡烛的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.能在屏上成一次清晰的像
B.能在屏上成二次清晰的像
C.能在屏上成三次清晰的像
D.不能在屏上成清晰的像
三、实验题
15.某同学在探究凸透镜成像的规律时，先把凸透镜正对着太阳，移动凸透镜，在地上得到一个亮点，测出亮点到凸透镜的距离，这样做的原因是什么？
课后反思
本节课动手实验参与度高，完成实验的情况较好。本节课的亮点:通过本节课的学习，学生基本达成了课标所要求的知道凸透镜成像的规律及应用。本节课使学生经历完整的探究过程的难度比较大，所以在不影响学生的自主探究的前提下，尽最大努力完成好实验，掌握好规律。在规律总结环节分为两部分，一部分是学生在下面进行组间交流，一部分是利用白板的拖拽功能展示实验过程，班级集体交流分析，效果直观明显，分界点易发现，不足之处:实验数据的总结环节老师介入较多，考虑是否应该更多的交给学生去完成。

展开更多......

收起↑