毛麗萍

課時名稱：第五章 第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律

一、課標(biāo)要求：探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律

二、教學(xué)目標(biāo)：

1.通過實驗，探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。

2.知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件。

3.通過探究活動，體驗科學(xué)探究的過程和基本研究方法。能歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實像或虛像的條件。

三、教學(xué)重點：凸透鏡成像規(guī)律的探究過程及其應(yīng)用。

四、教學(xué)難點：

1.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案。

2.科學(xué)探究中實驗數(shù)據(jù)的處理和分析。

五、易考點：

1.凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用。

2.凸透鏡成像規(guī)律的探究過程。

六、教法與學(xué)法

實驗法、討論法

任務(wù)：探究凸透鏡成像的規(guī)律

步驟一：（創(chuàng)設(shè)情境，提出問題）請同學(xué)們拿一個凸透鏡，分別觀察黑板上的字、文具盒、課本上的字。結(jié)合上節(jié)知識，說說哪些因素可能影響凸透鏡成像的大小、倒正和虛實。

問題：

（1）觀察到的成像情況按照放大、縮小和倒立、正立分類，可以分成哪幾種情形？

（2）過上節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道，照相機(jī)成像時，物距比像距大還是??？投影儀成像時，物距比像距大還是小？

（3）猜想：凸透鏡成像的大小、倒正、虛實可能和哪些因素有關(guān)？

步驟二：（設(shè)計實驗，進(jìn)行實驗）請同學(xué)們一起設(shè)計實驗，并以小組合作的形式進(jìn)行實驗，探究凸透鏡成像的規(guī)律。

問題：

（1）怎樣測量凸透鏡的焦距？室內(nèi)沒有太陽光時，測量凸透鏡焦距還需要添加什么器材？

（2）為使像成在光屏中心，實驗中燭焰、凸透鏡和光屏還應(yīng)滿足怎樣的位置關(guān)系？

（3）怎樣利用光具座上的刻度讀取物距和像距？

（4）怎樣判斷在光屏上得到一個清晰的像？光屏應(yīng)選擇光滑的還是粗糙的？

（5）如何觀察虛像？

（6）學(xué)生分組動手實驗并收集數(shù)據(jù)。

步驟三：（分析現(xiàn)象，得出結(jié)論）分析課本第98頁表格中記錄的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，分析凸透鏡成不同的像時物距與焦距的關(guān)系。

問題：

（1）光屏上成縮小和放大的像時，物距和焦距要符合什么條件？像距與焦距是什么關(guān)系？

（2）當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離小于焦距時，光屏上能否成像？觀察像時眼睛與蠟燭在凸透鏡的同側(cè)還是異側(cè)？觀察到的像與蠟燭在凸透鏡的同側(cè)還是異側(cè)？

（3）凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用有哪些？

步驟四：（評價反思，拓展實驗）通過實驗還能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律，在探究過程中各小組出現(xiàn)過哪些問題，怎樣解決的。

問題：

（1）蠟燭從遠(yuǎn)離凸透鏡的位置逐漸向凸透鏡靠近的過程中，像的大小、倒正如何變化？像距如何變化？

（2）在上述移動過程中，是否始終能夠觀察到像？觀察不到像的位置是一個什么特殊點？當(dāng)物距等于2f時，成像的性質(zhì)是什么？

（3）根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)，畫出一個v-u圖像，觀察圖像曲線，是否成對稱圖形？對稱軸與曲線相交的點有什么特點（v和u的大小關(guān)系，v、u與f的大小關(guān)系）？

（4）由圖像可知，光屏上成清晰的像時，對調(diào)蠟燭和光屏的位置，光屏上能否成清晰的像？像有什么變化？為什么？試著做一下。

（5）光屏上成清晰的像時，把凸透鏡的一半或中心用不透明物體遮住，觀察光屏上成像的大小、倒正、亮度如何變化？為什么？

（6）可以用LED燈代替蠟燭進(jìn)行實驗嗎？有什么利弊？如果用LED燈組成一個“上”的形狀，調(diào)節(jié)物距和像距，在光屏上成倒立的像是否是“下”的形狀？“倒立”的含義是指什么？

（7）實驗中燭焰位置偏低時，像會成在光屏的上方還是下方？調(diào)節(jié)像到光屏的中心可以采用哪幾種方法（只調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏三者中的一個）？

（8）實驗中，在光屏上觀察不到像的原因可能有哪些？

達(dá)標(biāo)檢測：

1. 學(xué)習(xí)透鏡知識時，秦老師與同學(xué)們發(fā)現(xiàn)照相機(jī)、投影儀與放大鏡，在距離、成像等方面有差異，經(jīng)過討論，確立了探究課題【凸透鏡所成像的虛實、大小、倒正跟 （選填“物體的大小”或“物距”）有什么關(guān)系】，小敏同學(xué)利用圖示裝置進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)物距大于二倍焦距時移動光屏能承接到一個倒立、 的實像，與上面研究過的 成像原理相同；若想讓所成實像變大些，可將蠟燭適當(dāng) （選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡。

2.小何同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖像，如圖所示。下列判斷正確的是（ ）

A.該凸透鏡的焦距是16cm

B.當(dāng)u=12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當(dāng)u=20cm時，成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

3. 小明同學(xué)在做凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，光屏上得到燭焰清晰的像，同組的小華不小心將手指尖觸摸到凸透鏡，這時光屏上（ ）

A.出現(xiàn)手指的實像 B.出現(xiàn)手指的影子

C.燭焰的像變得不完整 D.燭焰的像完整，但變暗

4.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。

（1）實驗前應(yīng)知道凸透鏡的 ，由圖可知，凸透鏡對光線具有 作用。

（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放置在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上得到像，請你寫出一個可能的原因 。

（3）調(diào)整后，把蠟燭放在距凸透鏡18cm處時，如圖乙所示，在凸透鏡的另一側(cè)光屏上會得到一個倒立、 的實像。

（4）如果讓蠟燭在圖乙的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離凸透鏡，仍要在光屏上得到燭焰清晰的像，光屏應(yīng)向 （填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動。