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凸透镜成像的规律
学习目标
1.理解凸透镜成像的规律。
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和成虚像的条件。
重点：设计探究凸透镜成像的规律。
学习重、难点
难点：凸透镜成像性质的描述及光路图的绘制。
（一）提出问题：
凸透镜成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？
一、探究凸透镜成像的规律
（二）猜想或假设：
1.像的大小跟物体和像到凸透镜的距离有关。
2.像的正倒可能跟像与物是否在同侧有关。
一、探究凸透镜成像的规律
（三）设计实验：
1.实验器材：凸透镜（f=10cm）、蜡烛、光屏、光具座（带刻度尺）、火柴。
2.器材安装：
将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。
一、探究凸透镜成像的规律
（三）设计实验：
3.改变物距，并移动光屏观察光屏上是否有像，若有调至清晰，并记录；若无从光屏一侧透过凸透镜观察像并记录。
一、探究凸透镜成像的规律
（四）进行实验与收集证据：
物距与焦距 的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 u>2f
u>2f
u=2f
2f>u>f
2f>u>f
u=f
uu实验数据记录表格
一、探究凸透镜成像的规律
（四）进行实验与收集证据：
①把蜡烛放在距凸透镜光心大于二倍焦距 的地方，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小、正倒，同时测出此时的物距和像距。在二倍焦距之外改变物距再做一次，将结果记录在表格中。
一、探究凸透镜成像的规律
②把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 等于二倍焦距 ，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录此时像的大小和正倒，并测出此时的物距和像距填入表格中。
一、探究凸透镜成像的规律
③把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 小于二倍焦距 大于一倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录此时像的大小和正倒，并测出此时的物距和像距填入表格中，在1倍焦距到二倍焦距之内改变物距再做一次。
一、探究凸透镜成像的规律
④把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 等于一倍焦距，移动光屏，观察光屏上是否能成像。
⑤把蜡烛向凸透镜方向移动，让蜡烛与凸透镜光心的距离 小于一倍焦距，移动光屏，移动光屏，观察光屏上是否能成像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜用眼晴直接观察像的特点，并记录，在1倍焦距之内改变物距，再做一次实验。
一、探究凸透镜成像的规律
（五）分析与论证：f=10cm
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 u>2f 30 缩小 倒立 实像 15
u>2f 25 缩小 倒立 实像 17.7
u=2f 20 等大 倒立 实像 20
2f>u>f 18 放大 倒立 实像 22.3
2f>u>f 15 放大 倒立 实像 30
u=f 10 不成像
uu（五）分析与论证：f=10cm
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 u>2f 30 缩小 倒立 实像 15
u>2f 25 缩小 倒立 实像 17.7
u>2f时：缩小、倒立、实像。
2f>v>f
（五）分析与论证：f=10cm
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 u=2f 20 等大 倒立 实像 20
u=2f时：等大、倒立、实像。
v=u=2f
（五）分析与论证：f=10cm
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 fffv>2f
（五）分析与论证：f=10cm
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 u=f 10 不成像
u=f时：不成像。
（五）分析与论证：f=10cm
物距与焦距的关系 物距u/cm 像的性质 像距v/cm
大小 正倒 虚实 uuuv>u
（六）得出结论：
1.不论成实像还是虚像：成放大的像时v>u；
成缩小的像时v2.u=f是成实像和虚像的分界点。
3.u=2f是成像大小的分界点。
4.实像都是倒立的，虚像都是正立的。
5.成实像时：物距减小，像距增大，像变大。
6.成虚像时：物距减小，像距减小，像变小（v>u）。
（七）评估与交流：
实验中光屏上不能成像的原因
①蜡烛在1倍焦距内，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上。
②蜡烛在焦点上，凸透镜没有成像。
③蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距，成像在很远的地方，光屏无法移动到该位置。
④烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上。
u与f的关系 像的性质 v与f的关系 备注
大小 正倒 虚实 u>2f 缩小 倒立 实像 2f>v>f
u=2f 等大 倒立 实像 v=2f 成放大缩小实像的分界点
2f>u>f 放大 倒立 实像 v>2f
u=f 不成像 —— 成倒立、正立、实像、虚像的分界点
u>f 放大 正立 虚像 ——
课堂小结
作业布置
1.基础作业：绘制凸透镜成像五种条件中任意两个凸透镜成像条件的光路图。
2.拓展作业：到实验室完成凸透镜成像实验，验证所得结论是否正确。

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