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《探究凸透镜成像的规律》教案

课题

探究凸透镜成像的规律

课型

新授课

教

学

目

标

1.通过实验探究并知道凸透镜成像的规律.

2.通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法.

教学重点

对凸透镜成像规律的理解和认识.

教具准备

凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺、多媒体课件.

教学难点

指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系.

教学课时

1课时

课前预习

1.物距是指物体到透镜的距离，用u表示；像距是指像到透镜的距离，用v表示.

2.当凸透镜成像时：（1）u2f，成倒立、缩小的实像，此时像距v的范围为fv2f；（2）当fu2f时，成倒立、放大的实像，此时像距v的范围为v2f；（3）当uf时，成正立、放大的虚像.

3.凸透镜成的实像有缩小、等大、放大三种，而虚像只有放大的.实像与物体在透镜的两侧，虚像与物体在透镜的同侧.

备课笔记

巩固复习

教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

新课导入

通过上节课的学习，我们知道照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜，并且照相机能使景物在相片上成倒立的像，所成的像比物体小;投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上，供大家观看，这就说明所成的像比物体大，是倒立的；放大镜能把微小的物体放大，使我们看清楚它们，所成的像是正立、放大的.你们想进一步了解它们吗？想了解什么？

生1：凸透镜在什么条件下成正立的像，什么情况下成倒立的像？

生2：什么情况下成放大的像，什么情况下成缩小的像?

生3：什么情况下用光屏能承接到像，什么情况下在光屏上不成像？

生4：什么条件下像与物在凸透镜两侧，什么条件下在凸透镜同侧？

同学们提出这么多问题，说明同学们认真思考了，这样非常好.现在，我们就根据上节学的知识大胆猜测，通过实验和探究活动来解决.

进

行

新

课

探究凸透镜成像规律的实验

教师引导学生根据上一节所学知识探究凸透镜成像规律.

生1：照相时物体到凸透镜的距离比投影仪上胶片到凸透镜的距离大，这说明像是放大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关.

生2：照相时底片到凸透镜的距离比投影仪的屏幕到凸透镜的距离小，这说明像是放大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关.

生3：照相机中镜头的凸透镜比投影仪镜头小，这说明像是放大还是缩小的与凸透镜的大小有关.

生4：照相机和投影仪的物体和像在凸透镜的两侧，放大镜的像与物体在同侧.这说明成倒立还是正立的像和物体在同侧还是两侧有关.

生5：放大镜要看清物体，离物体的距离一般要比照相机、投影仪中凸透镜离物体的距离小，这说明物体成正立、倒立的像与物体到凸透镜的距离有关.

同学们猜想得很好.现在逐一讨论看看有没有哪个能排除掉.

生：像是放大还是缩小与凸透镜的大小有关，可以排除.因为有的放大镜直径比照相机镜头直径小，也能成放大的像，有的摄影师拿的大焦距的镜头比投影仪的镜头大，成的像还是缩小的，所以可以排除掉.

这个同学说得很好，我们鼓掌表示鼓励.现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确.

学生分组讨论，制定实验方案，教师巡回指导.

现在我们桌子上有光具座（上面的滑座可以插蜡烛、光屏、透镜，能来回移动，从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系）、蜡烛（作物体用）、光屏（白色的硬纸板作屏）、凸透镜（焦距在10~20cm之间），我们先测出凸透镜的焦距.

生1：让凸透镜在阳光下来回移动，找到最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜光心之间的距离，这就是凸透镜的焦距.

生2：也可以让凸透镜离灯光5m以外，找亮点，测定出凸透镜的焦距.

教师引导学生动手测出凸透镜的焦距，并设计实验方案：

①把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置.

备课笔记

特别提醒：

在移动光屏寻找最清晰的像时要注意——要将光屏移过那个位置，发现像又逐渐模糊后，再往回移动，可重复两次，直到感觉像最清晰为止.因为如果不移过那个位置，就无法判断下一个位置像是不是会更清晰.

知识拓展：

随着实验的进行，蜡烛不断燃烧会使烛焰的像越来越靠近光屏的上端，这时的调节方法有三种：（1）将光屏向上移动；（2）将蜡烛向上移动；（3）将凸透镜向下移动.

进

行

新

课

②点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.（注意：此操作的目的是使烛焰通过凸透镜所得的像呈现在光屏中央，便于观察与比较像与物体的关系）

③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离.把数据记录成表.

④继续