资源简介

《学生实验：探究—凸透镜成像》教案
教学目标
1．知道凸透镜的成像规律。
2．通过研究凸透镜成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法。
3．在探究问题的过程中，有克服困难的信心和决心。
教学重难点
1．理解凸透镜成缩小实像、放大实像、虚像的条件。
2．全面理解成像规律及运用成像规律解决实际问题
教学过程
导入新课
方案一、创设情景，引入新课
先让学生拿着凸透镜近距离观察课本上的字，提问：你看到的字变大了还是变小了？通过凸透镜看到的物体都是放大的吗？
然后让学生拿着凸透镜慢慢地远离课本上的字。提问：你看到的字发生了什么变化？
引导学生思考：近处的字被放大了，正倒没有变化，远处的字不但变小了，而且倒着。用同一个凸透镜观察远近不同的物体时，为什么有的变大，有的变小？你想知道其中的规律吗？
方案二、故事导入
小敏的爸爸下班回家时给她带了个放大镜，小敏高兴地拿着放大镜看她心爱的芭比娃娃。
哇！芭比娃娃的眼睛一下子变得好大好大，透过放大镜看东西，东西真的变大了。
“可是为什么看不见完整的芭比娃娃呢？后退一些试试看。”小敏自言自语着一点一点向后退去。其实她的眼睛离放大镜的距离也在变大，但她没注意到。
突然，她看见了完整的芭比娃娃。“看来离得远些才能看见完整的芭比娃娃。”小敏作了肯定的结论。
但是，好像不太对，芭比娃娃怎么是倒立的？
推进新课
【探究凸透镜成像规律】
[提出问题]
发给每个同学一个放大镜，让他们观察周围的物体，然后由学生看到的现象提出问题。
学生：放大镜不是放大的吗？我怎么看到一个缩小的像？
学生：我看到的像怎么是倒立的？
学生：我看到的像怎么不是完整的？
教师：同学们猜想一下，凸透镜成像有什么规律呢？
[提出猜想]
①猜想1：凸透镜所成的像与物体到透镜的距离有关。
猜想2：凸透镜所成的像与异侧光屏到透镜的距离有关。
猜想3：凸透镜所成的像与凸透镜的焦距有关。
[制定实验计划]
介绍光具座，物体到透镜的距离简称物距(u)，像到透镜的距离简称像距(v)。
提示：在使用光具座时，像的位置和光屏的位置的含义是不同的。只有当光屏上得到清晰的像，这时光屏的位置才是像的位置。
让学生汇报设计的方案计划，讨论并完善设计方案。
教师指导学生弄清楚科学探究的目的和已有的条件，拟定科学探究的方法与所需的仪器。注意考虑影响问题的主要因素，控制无关的变量。学生应能制定出以下几个方面的计划：
A．选用与探究凸透镜成像实验相关的器材。
B．让发光体经凸透镜成放大、缩小、等大的像。
C．量出成像时的物距和像距。
D．用不同焦距的凸透镜重复以上实验，分析焦距的长短与成像间的关系。
【进行实验和收集证据】
先让学生根据上节课学习的内容，用自己的方法获取凸透镜的焦距。
方法一：让太阳光照在凸透镜上，调整透镜与纸屏之间的距离，在纸上得到一个最小、最亮的亮点，该亮点到透镜的距离就是焦距。
方法二：手持凸透镜在窗户和室内的白墙或纸屏之间移动，移动到某个位置时，屏上形成一个清晰缩小、倒立的像，像到透镜中心的距离近似等于焦距。
认识光具座，将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序放置。在此教师要强调学生注意调节它们的高度，使烛焰、透镜中心和光屏中心在一条与光具座平行的直线上。
学生分组进行实验，将蜡烛火焰由远及近向透镜移动，观察成像特点并记录在教材第7页的表格内。分别观察：
A．物距大于2倍焦距时。
B．物距等于2倍焦距时。
C．物距大于1倍焦距小于2倍焦距时。
D．物距等于1倍焦距时。
E．物距小于1倍焦距时。
F．在以上成像情况下，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或右侧偏斜，找出物和像的上、下左右关系。
G．用不同焦距的凸透镜重复以上实验，分析焦距的长短与成像间的关系。
教师巡视指导，及时帮助学生调节得到最清晰的像。
在实验过程中强调实像与虚像的区别。可向学生说明当物距大于1倍焦距时，所成的倒立的像是蜡烛射向凸透镜的光折射后会聚而成的，能用光屏接收，也能用眼睛看，是实像。当物距小于1倍焦距时，在光屏上找不到像，人眼逆着光线看去，能看到成的是正立的像，它是光的反向延长线会聚成的像，是虚像。
【归纳与总结】
根据实验情况总结讨论，小组内交流归纳，最后得出凸透镜的成像规律。如下表所示：
透镜焦距
物体到凸透镜的距离(物距)
像到凸透镜的距离(像距)
像的情况
正立、倒立
放大、缩小
虚像、实像
u＞2f
2f＞v＞f
倒立
缩小
实像
u＝2f
v＝2f
倒立
等大
实像
2f＞u＞f
v＞2f
倒立
放大
实像
u＜f
正立
放大
虚像
u＝f
不成像
进一步总结得到：1倍焦距是成虚像和实像的分界点；2倍焦距是成放大像和缩小像的分界点；实像与物体在透镜两侧且倒立；虚像与物体在透镜同侧且正立。
当成虚像时，物、像的左右一致；成实像时，物、像的左右相反，上下相反。
本课小结
通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么吗？这节课经历了哪几个探究过程？
大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。
板书设计
二、学生实验：探究——凸透镜成像

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