第3节凸透镜成像的规律课堂实录【2】

地区： 湖北省 - 荆门市 - 沙洋县

学校：沙洋县后港镇蛟尾中学

第3节　凸透镜成像的规律 初中物理       人教2011课标版

一、知识与技能

（1）知道凸透镜成像规律。

（2）知道物距和像距的概念。

（3）会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。

二、过程与方法

（1）能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。

（2）通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法。

（3）学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

三、情感态度与价值观

1.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探索日常用品中的物理学原理。

2.乐于参与、试验、制作等科学实践。

教学重点：对凸透镜成像规律的理解和认识。

      八年级物理是中学阶段新开设科目，该科目的学习知识状况与小学知识相关的部分较少，因此学生学习物理有一定的困难，但是八年级学生学习精力充沛，感性认识丰富，求知欲望强烈，记忆能力良好，因此初中阶段正是学生学习科学文化知识的最佳时期。

教学重点：对凸透镜成像规律的理解和认识。

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。

一、引入新课

    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；放大镜能把小小的物体放大，使我们看清楚它们，所成的像是正立、放大的。

     你们知道凸透镜在什么条件下成正立的像，什么情况下成倒立的像？什么情况下成放大的像，什么情况成缩小的像?什么情况下能用光屏能收到像，什么情况下在光屏上不成像？什么条件下像与物在凸透镜两侧，什么条件下在同侧？

    看来，凸透镜真是一个神秘，而又本事很大的东西，现在，们就根据上节学的知识大胆猜测，然后通过实验和探究活动来进一步认识凸透镜。

二、新课学习

（一）、凸透镜成像的规律

1.提出问题：

    凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？大家想一想、大胆的猜一猜。

2.猜想

    给学生几分钟时间和提示，做出尽量合理的猜测。教师将有价值的猜测记录在黑板上，便于分析整理。

3.设计实验

    同学们猜想得很好，现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确。学生们讨论，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（做物体用）、光屏（白色的硬纸板作屏）、凸透镜（焦距在10～ 20 cm之间）。

4.进行实验

（1）测凸透镜的焦距

    大家想一想怎样测得一个凸透镜的焦距？让凸透镜在阳光下来回移动，找着最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，这就是这个凸透镜的焦距。也可以让凸透镜离灯光 5 m以外，找亮点，测定出凸透镜的焦距。

   现在测凸透镜的焦距.

（2）开始进行探究实验

方案一：

    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。

    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。

    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继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录成表。

  ⑤当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格。

方案二：

   ①把透镜放在桌子中央，把蜡烛、光屏放在其两侧，刻度尺放在桌子上。

   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。

   ③移动蜡烛，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在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、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。

  ④继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化，是放大、等大还是缩小，是正立还是倒立，将蜡烛与凸透镜的距离，光屏与凸透镜的距离数据记入表格。

  ⑤当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上看不到蜡烛的像，继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上看不到蜡烛的像，拿去光屏，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离，像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。

同学们的方案都可行，现在用桌子上的仪器进行实验，并记下结果，总结凸透镜成像的规律。学生们做实验，教师巡回并进行指导，实验结束，教师组织讨论、提问、进行总结。

    当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置，像在凸透镜的另一侧，成倒立、缩小的像。像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间。

    当把蜡烛放在2倍焦距的位置，像在凸透镜的另一侧，像的大小与物体大小相等。是倒立的，像与凸透镜的距离也等于2倍焦距。

    当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时，像在凸透镜的另一侧，成倒立放大的像，像与凸透镜的距离大于2倍焦距。

   当把蜡烛放在1倍焦距的位置时，光屏不成像。

   当把蜡烛放在1倍焦距之内，光屏上不成像，像与蜡烛在凸透镜同侧，成正立、放大的像。

当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时，物体成倒立的像。当物体从较远处向透镜靠近时像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大。

    当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立、放大的像。这个像光屏上得不到。

同学们把规律都总结出来，总结得非常好，物体与凸透镜的距离叫物距，用u表示，像与凸透镜的距离叫像距，用v表示。我们接下来把总结的规律和数据填入到书上的表格中。

5.分析论证

播放动画_探究凸透镜成像规律实验数据处理

进行填表和规律的总结，便于讲述。

（二）学生练习

    1.一个焦距为10 cm的凸透镜,当物体从离透镜30 cm处逐渐移到离透镜20 cm处的过程中,像与像距的变化为( )

         A.像逐渐变小,像距逐渐变小 B.像逐渐增大,像距逐渐增大

         C.像先小后大,像距逐渐增大 D.像逐渐增大,像距逐渐变小

    2.通过实验发现凸透镜可以成实像,也可以成虚像;可以成放大的像,也可以成缩小的像;可以成倒立的像,也可以成正立的像。我们可以看到,物体通过凸透镜所成的像的____________、____________、____________、____________等取决于物距和凸透镜的____________关系。

   3.当物距___________ 2倍焦距时,凸透镜成的像是___________实像;当物距___________焦距时,成虚像,并且虚像的尺寸___________。

    4.一个物体在凸透镜前20 cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f( )

     A.10 cm10 cm C.f<10 cm D.f>20 cm

（三）、小结

本节课我们知道了以下内容；

   1.照相机的原理：   成倒立、缩小的实像。

   2.投影仪的原理：    成倒立、放大的实像    

   3.放大镜的原理： 成正立、放大的虚像。

第3节　凸透镜成像的规律

第3节　凸透镜成像的规律

一、引入新课

    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；放大镜能把小小的物体放大，使我们看清楚它们，所成的像是正立、放大的。

     你们知道凸透镜在什么条件下成正立的像，什么情况下成倒立的像？什么情况下成放大的像，什么情况成缩小的像?什么情况下能用光屏能收到像，什么情况下在光屏上不成像？什么条件下像与物在凸透镜两侧，什么条件下在同侧？

    看来，凸透镜真是一个神秘，而又本事很大的东西，现在，们就根据上节学的知识大胆猜测，然后通过实验和探究活动来进一步认识凸透镜。

二、新课学习

（一）、凸透镜成像的规律

1.提出问题：

    凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？大家想一想、大胆的猜一猜。

2.猜想

    给学生几分钟时间和提示，做出尽量合理的猜测。教师将有价值的猜测记录在黑板上，便于分析整理。

3.设计实验

    同学们猜想得很好，现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确。学生们讨论，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（做物体用）、光屏（白色的硬纸板作屏）、凸透镜（焦距在10～ 20 cm之间）。

4.进行实验

（1）测凸透镜的焦距

    大家想一想怎样测得一个凸透镜的焦距？让凸透镜在阳光下来回移动，找着最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，这就是这个凸透镜的焦距。也可以让凸透镜离灯光 5 m以外，找亮点，测定出凸透镜的焦距。

   现在测凸透镜的焦距.

（2）开始进行探究实验

方案一：

    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。

    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。

    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继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录成表。

  ⑤当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格。

方案二：

   ①把透镜放在桌子中央，把蜡烛、光屏放在其两侧，刻度尺放在桌子上。

   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。

   ③移动蜡烛，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在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、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。

  ④继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化，是放大、等大还是缩小，是正立还是倒立，将蜡烛与凸透镜的距离，光屏与凸透镜的距离数据记入表格。

  ⑤当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上看不到蜡烛的像，继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上看不到蜡烛的像，拿去光屏，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离，像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。

同学们的方案都可行，现在用桌子上的仪器进行实验，并记下结果，总结凸透镜成像的规律。学生们做实验，教师巡回并进行指导，实验结束，教师组织讨论、提问、进行总结。

    当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置，像在凸透镜的另一侧，成倒立、缩小的像。像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间。

    当把蜡烛放在2倍焦距的位置，像在凸透镜的另一侧，像的大小与物体大小相等。是倒立的，像与凸透镜的距离也等于2倍焦距。

    当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时，像在凸透镜的另一侧，成倒立放大的像，像与凸透镜的距离大于2倍焦距。

   当把蜡烛放在1倍焦距的位置时，光屏不成像。

   当把蜡烛放在1倍焦距之内，光屏上不成像，像与蜡烛在凸透镜同侧，成正立、放大的像。

当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时，物体成倒立的像。当物体从较远处向透镜靠近时像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大。

    当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立、放大的像。这个像光屏上得不到。

同学们把规律都总结出来，总结得非常好，物体与凸透镜的距离叫物距，用u表示，像与凸透镜的距离叫像距，用v表示。我们接下来把总结的规律和数据填入到书上的表格中。

5.分析论证

播放动画_探究凸透镜成像规律实验数据处理

进行填表和规律的总结，便于讲述。

（二）学生练习

    1.一个焦距为10 cm的凸透镜,当物体从离透镜30 cm处逐渐移到离透镜20 cm处的过程中,像与像距的变化为( )

         A.像逐渐变小,像距逐渐变小 B.像逐渐增大,像距逐渐增大

         C.像先小后大,像距逐渐增大 D.像逐渐增大,像距逐渐变小

    2.通过实验发现凸透镜可以成实像,也可以成虚像;可以成放大的像,也可以成缩小的像;可以成倒立的像,也可以成正立的像。我们可以看到,物体通过凸透镜所成的像的____________、____________、____________、____________等取决于物距和凸透镜的____________关系。

   3.当物距___________ 2倍焦距时,凸透镜成的像是___________实像;当物距___________焦距时,成虚像,并且虚像的尺寸___________。

    4.一个物体在凸透镜前20 cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f( )

     A.10 cm10 cm C.f<10 cm D.f>20 cm

（三）、小结

本节课我们知道了以下内容；

   1.照相机的原理：   成倒立、缩小的实像。

   2.投影仪的原理：    成倒立、放大的实像    

   3.放大镜的原理： 成正立、放大的虚像。