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第六章 常见的光学仪器
6.2 学生实验：探究——凸透镜成像
教学目标：
1.物理观念：
（1）探究并知道凸透镜成像的规律
（2）学习分析实验数据，归纳出结论。
2.科学思维：
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.科学探究：
（1） 在探究活动中初步获得提出问题的能力。
（2）通过探究活动，体验探究过程的全过程和方法。
4.科学态度与责任：
（1）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
（2）初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学重点：凸透镜成像的规律
教学难点：设计凸透镜成像实验
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、蜡烛、光具座、凸透镜、光屏、放大镜、火柴。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
2021年6月11日，由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图正式发布，标志着中国首次火星探测任务取得圆满成功。
祝融号在火星上拍摄的相片。你知道照相机成像的原理吗？
二、新课讲授，师生互动
给你一个凸透镜，用它来观察周围的物体，你都能看到哪些现象
将一支点燃的蜡烛作为发光物，立在凸透镜一侧的主轴上，凸透镜的另一侧竖立一个白屏。调节蜡烛与透镜、屏与透镜的距离，会发现屏上呈现一个清晰的、倒立的烛焰的像，我们将这个像叫作发光物的实像。
如果蜡烛距离透镜很近，无论如何调节屏与透镜的距离，屏上都不会出现烛焰的像，而在屏这一侧直接用眼睛就可以看到一个“放大”了的烛焰，这样看到的像叫作虚像。
（一）问题与猜想
改变物体与透镜之间的距离，可以得到不同的像。那么，透镜与物体之间的距离以及透镜的焦距是怎样影响像的正倒、虚实、大小的呢
（二）制订计划
1.选用蜡烛、凸透镜(焦距已知)、光屏、光具座等器材，调节烛焰、透镜中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上(如图所示)。
2.从远到近逐渐改变物体(点燃的蜡烛)到透镜的距离，观察像的大小、正倒、虚实怎样变化。测量出每-种情况下物体和像到凸透镜的距离。
3.在成虚像和成实像的两种情况下，轻轻吹蜡烛的火焰，使它向左侧或右侧偏斜，观察火焰的像是向左侧还是右侧偏斜。注意像与物的左右关系。
（三）收集证据
将你观察到的成像情况画在图中。
将实验现象记录在表中。
凸透镜焦距/cm 物体到凸透镜的距离(物距）/cm 像到凸透镜的距（像距）离/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像
（四）分析与结论
通过观察到的实验现象和收集的数据，我们可以看到，凸透镜成像的大小、虚实、正倒、位置等，取决于物距和透镜焦距的关系。
1.当物距 于焦距时。成倒立实像。当物距 于焦距时， 成正立虚像，并且虛像比物体的尺寸 。
2.当物距大于2倍焦距时，在 得到了 、 的实像。当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距。得到了 、 的实像。当物既在1倍焦距与2信焦距之间时，在 得到了 、 的实像。
3. 当成虚像时，像与物的左右不互换、上下不颠倒。当成实像时，像与物的左右互换、上下颠倒。
（五）评估与交流
与其他同学的实验现象和数据进行比较，分析所观察到的现象和得到的成像规律有什么异同。用焦距不同的凸透镜做实验所得到的结论相同吗 你还发现了哪些新的问题
三、总结反思，超越自我
学生实验：探究——凸透镜成像
问题猜想：物距和凸透镜焦距间关系怎样影响成像性质？
制订计划：在光具座上依次放置烛焰、凸透镜、光屏，调整它们的高度，使它们的中心在同一高度。
收集证据：由远到近改变物距，观察像的大小、正倒、虚实，测量物距、像距。
分析结论：物距大于2倍焦距，成倒立缩小实像；
物体在1倍至2倍焦距间，成倒立放大实像；
物体在焦点以内，成正立放大的虚像。
交流评估：一倍焦距分虚实像；二倍焦距分实像大小；物距减小，实像和像距同时增大。
四、板书设计，整合提升
学生实验：探究——凸透镜成像
问题猜想：物距和凸透镜焦距间关系怎样影响成像性质？
制订计划：在光具座上依次放置烛焰、凸透镜、光屏，调整它们的高度，使它们的中心在同一高度。
收集证据：由远到近改变物距，观察像的大小、正倒、虚实，测量物距、像距。
分析结论：物距大于2倍焦距，成倒立缩小实像；
物体在1倍至2倍焦距间，成倒立放大实像；
物体在焦点以内，成正立放大的虚像。
交流评估：一倍焦距分虚实像；二倍焦距分实像大小；物距减小，实像和像距同时增大。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 在“探究凸透镜成像”的实验中，所用的凸透镜的焦距为20cm，当物体距离凸透镜30cm时，在光屏上得到的清晰的像是（ ）
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像
D．正立、放大的虚像
2．在“探究凸透镜成像”的实验中，所用的凸透镜的焦距为10cm，当物体距离凸透镜30cm时，在光屏上得到的清晰的像是（ ）
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像
D．正立、放大的虚像
3．在“探究凸透镜成像”的实验中，所用的凸透镜的焦距为10cm，将点燃的蜡烛从距凸透镜50cm移到15cm的过程中，像的大小和像距变化是（ ）
A．像变大，像距变小
B．像变小，像距变大
C．像变大，像距变大
D．像变小，像距变小
4．在“探究凸透镜成像”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏（未画出）处于如图所示的位置时，成正立放大虚像的是（　　）
A. 蜡烛不动， = 20cm 时，凸透镜在A处
B. 蜡烛不动， = 10cm 时，凸透镜在B处
C. 凸透镜不动， = 10cm时，蜡烛在C处
D. 凸透镜不动， = 20cm时，蜡烛在A处
5．在“探究凸透镜成像”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像，此像特点（　　）
A．正立放大 B．倒立缩小
C．倒立放大 D．倒立等大
参考答案1.B；2.A；3.C；4.D；5.C。
六、作业：P9.T2
课外作业P9.T1、T3、T4。
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