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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
5.3　凸透镜成像的规律
【知识要求】
1.探究凸透镜成像的规律。
2.了解凸透镜成像规律的应用。
【教学重难点】
1.对凸透镜成像规律的理解和认识；组织、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。
2.发现探究凸透镜成像规律的实验中出现的问题，并能进行正确分析，想出解决的方法。
光具座（带刻度尺）、凸透镜、光屏、发光物体（发光二极管）
思考并回答：
照相机和投影仪都成倒立的实像，但不同的是：物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像。物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。
可见，像的虚实、大小、正倒跟物体离凸透镜的距离（物距）有关系。
教师启发问：像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢？
探究凸透镜成像的规律
1.实验器材：光具座（带刻度尺）、凸透镜、光屏、发光物体。
2.设计实验：
（1）我们可以把发光物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，改变物距u，观察成像的情况。
（2）因为凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距f可能是个应该注意的参照距离。
因此，我们可以注意观察物距等于、大于或小于1倍焦距和2倍焦距时，物体成像的情况。
3.实验装置：
4.进行实验与收集证据
（1）将凸透镜固定在光具座的中央，发光物体和光屏在凸透镜的两侧，使发光物体、透镜、光屏的中心在同一高度。
（2）把发光物体放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使发光物体在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距u和像距v。
（3）把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。
（4）继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，是否总能在光屏上得到发光物体的像？
（5）撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到发光物体的像？像在什么位置？
把实验中得到的数据和观察结果填入下表。
物距 成像性质 像距 应用
u＞2f
u＝2f
2f＞u＞f
u＝f
u＜f
　　5.分析与论证：（小组同学讨论并思考以下问题）
（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？
（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？
（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？
小组同学讨论，归纳总结：
当物距大于焦距时，成实像；物距小于焦距时，成虚像；物距等于焦距时，不成像。
当物距大于2倍焦距时，成缩小的实像；物距小于2倍焦距时，成放大的实像，不成虚像。
物距等于2倍焦距时，成等大的实像；没有缩小的虚像。
当物距大于焦距时，成倒立的实像；物距小于焦距时，成正立的虚像。
教师引导学生思考课本“想想议议”，归纳总结：
　　1.凸透镜成放大的像时，像距比物距大；成缩小的像时，像距比物距小。
2.凸透镜成像，当像距大于物距时，成放大的像。
3.当像距小于物距时，成缩小的像。
4.凸透镜成像时，实像一定是倒立的，虚像一定是正立的。
例题讲解：
【例】详见PPT……
第3节　凸透镜成像的规律
成像规律及应用
物距 成像性质 像距 应用
u＞2f 倒立、缩小的实像 2f＞v＞f 照相机
u＝2f 倒立、等大的实像 v＝2f
2f＞u＞f 倒立、放大的实像 v＞2f 投影仪、幻灯机
u＝f 不成像
u＜f 正立、放大的虚像 与物同侧 放大镜
　　总之：1分虚实、2分大小、近小远大。
　　先复习前节所学内容，再引出凸透镜成像的性质与什么因素有关，从而得出实验的必要性。学生根据自己所设计的实验进行操作，并根据实验所得的数据归纳总结凸透镜成像的规律及特点，也是本节内容的难点，所以在归纳总结时，教师应引导学生从哪些角度进行分析，找规律。特别是课本中的“想想议议”，教师很有必要让学生自己讨论分析，得出结论，有助于学生进一步掌握凸透镜成像规律。整堂课学生表现都比较积极，动手也很积极，氛围很热烈。

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