资源简介

3.6 凸透镜成像规律 学案
姓名：__________ 班级：__________ 日期：__________
一、学习目标
1. 理解凸透镜成像的规律，知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。
2. 知道放大镜的成像原理及成像特点，能运用成像规律解释生活中的放大镜现象。
3. 能通过光路分析理解凸透镜成像的原理，形成科学探究思路。
二、KWL预习支架
K — 我已经知道的 (What I Know)
关于凸透镜成像，我已经知道：
(1) 凸透镜对光有__________作用，又叫__________透镜。
(2) 放大镜就是一个__________，它能把物体__________。
(3) 透镜的三条特殊光线是：过光心的光线__________；平行于主光轴的光线折射后过__________；过焦点的光线折射后__________。
W — 我想知道的 (What I Want to Know)
关于凸透镜成像规律，我想知道：
(1) 凸透镜能成什么样的像？所成的像与__________有关？
(2) 物距不同时，像的大小、正倒、虚实有怎样的__________？
(3) 放大镜是怎样工作的？怎样看到__________的像？
L — 我将要学到的 (What I Will Learn)
（学完本课后填写）
我学到了：________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
三、课堂探究
探究一：凸透镜成像规律的实验探究
实验器材：凸透镜、发光二极管、光屏、光具座、刻度尺。
实验前准备：调节凸透镜、发光二极管、光屏三者中心在__________，目的是使像成在__________。
实验记录表（已知凸透镜焦距 f = 10 cm）：
物距 u 范围 像距 v 范围 像的性质（倒立/正立、缩小/等大/放大、实像/虚像） 应用
u > 2f __________ __________ __________
u = 2f __________ __________ __________
f < u < 2f __________ __________ __________
u = f __________ __________ __________
u < f __________ __________ __________
实验结论（口诀总结）：
一焦分虚实：__________。
二焦分大小：__________。
虚像同侧正，实像异侧倒。
成实像时：物距减小→像距__________→像__________。
探究二：光路分析
请在下方分别作出凸透镜五种成像情况的光路图（标出物距范围、像的位置和性质）：
1. u > 2f：
（作图区域）
像的性质：__________
2. u = 2f：
（作图区域）
像的性质：__________
3. f < u < 2f：
（作图区域）
像的性质：__________
4. u = f：
（作图区域）
像的性质：__________
5. u < f：
（作图区域）
像的性质：__________
探究三：放大镜的应用
放大镜就是一个短焦距的__________。
成像原理：物体在放大镜的__________（即 u < f），成__________、__________的__________像。
要看到更大的像，应当使物体适当__________沿画面），但物距始终小于__________。
四、课堂练习
基础练习
1. 如图所示，用凸透镜观察蜡烛的像，调节到光屏上成清晰的缩小像。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛向凸透镜方向移动一小段距离，为了在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏（　　）
凸透镜成像实验装置
A. 向透镜方向移动 B. 远离透镜方向移动
C. 向左移动 D. 向右移动
2. 用“散步”的方式验证凸透镜成像规律时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜14 cm处，在透镜另一侧距透镜 20 cm处的光屏上得到了清晰、等大的像，则该凸透镜的焦距是（　　）
凸透镜成像实验数据表
A. 8 cm B. 10 cm C. 14 cm D. 20 cm
拓展提升
3. 将一个物体放在距凸透镜 20 cm处时，在光屏上得到一个放大的像，则该凸透镜的焦距可能为（　　）
A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm
4. 小明用放大镜观察一小虫的脚，想看到更大的像，他应该（　　）
A. 使放大镜离小虫更远一些 B. 使放大镜离小虫更近一些
C. 保持不变 D. 无法判断
五、解题脚手架
1. 判断像的性质的步骤：
第一步：判断物距 u 与焦距 f 的关系，确定像的虚实，口诀“__________”。
第二步：若为实像，判断像的大小，口诀“__________”。
第三步：判断像的正倒，口诀“__________”。
2. 实验中调节三者中心在同一水平高度的目的是什么？
答：使像成在__________中央，便于观察。
3. 实验中用发光二极管代替蜡烛的优点（至少写两点）：
答：①发光二极管的亮度更__________，像更清晰；
②发光二极管不会产生__________，实验环境更安全。
4. 实验中遮挡凸透镜的一部分，光屏上的像会怎样变化？
答：仍然能成__________的像，但像会变__________。
5. u = f 时为什么不成像？
答：物体发出的光经凸透镜折射后变成__________，不会聚于一点，光屏上无法形成像。
六、自我评价
评价内容 ★★★ ★★ ★
能说出凸透镜成像的五种情况
能运用口诀判断像的性质
能作出凸透镜成像的光路图
知道放大镜的成像原理和特点
能运用成像规律解决实际问题
我的收获与疑问：________________________________________________
____________________________________________________________
参考答案
二、KWL预习支架
K：(1) 会聚、会聚 (2) 凸透镜、成正立放大的虚像 (3) 传播方向不变、焦点、平行于主光轴射出
W：(1) 物距、像距 (2) 规律 (3) 更大 L：略
三、课堂探究
探究一：
实验前准备：同一水平高度、光屏中央
实验记录表答案：
物距 u 范围 像距 v 范围 像的性质 应用
u > 2f f < v < 2f 倒立、缩小、实像 照相机
u = 2f v = 2f 倒立、等大、实像 测焦距
f < u < 2f v > 2f 倒立、放大、实像 投影仪
u = f —— 不成像 ——
u < f —— 正立、放大、虚像 放大镜
实验结论：
一焦分虚实：u = f 是虚像和实像的分界点，一倍焦距内成虚像、一倍焦距外成实像。
二焦分大小：u = 2f 是放大像和缩小像的分界点，二倍焦距内成放大像、二倍焦距外成缩小像。
成实像时：物距减小→像距增大→像变大。
探究二：光路分析
1. u > 2f：倒立、缩小、实像 2. u = 2f：倒立、等大、实像
3. f < u < 2f：倒立、放大、实像 4. u = f：不成像
5. u < f：正立、放大、虚像
探究三：放大镜的应用
放大镜就是一个短焦距的凸透镜。
成像原理：一倍焦距以内、正立、放大、虚
要看到更大的像：远离透镜 一倍焦距
四、课堂练习
1. B（解析：蜡烛向凸透镜方向移动，物距减小，成实像时像距增大、像变大，光屏需远离透镜方向移动。）
2. B（解析：u = 14 cm v = 20 cm，成倒立等大实像，则 u = v = 2f，所以 2f = 14 cm或 2f = 20 cm，取合理值 f = 10 cm。）
3. C（解析：u = 20 cm 成放大实像，则 f < u < 2f，即 f < 20 cm < 2f，解得 10 cm < f < 20 cm，故 f = 15 cm符合。）
4. A（解析：放大镜成像 u < f，成正立放大虚像。要看到更大的像，应使物体远离透镜（物距增大）但仍在一倍焦距以内。）
五、解题脚手架
1. 一焦分虚实、二焦分大小、虚像同侧正实像异侧倒
2. 光屏
3. 稳定、烟雾
4. 完整、暗
5. 平行光

展开更多......

收起↑