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覃玉奉
地区： 湖北省 - 宜昌市 - 长阳县 学校：长阳土家族自治县渔峡口镇中心学校 共1课时第3节 凸透镜成像的规律 初中物理 人教2011课标版 1教学目标【目标导引】 1、通过实验经历探究凸透镜成像规律的过程。 2、通过实验结果分析得出并理解凸透镜成像规律。 2学情分析【学习探究】 一、通过实验经历探究凸透镜成像规律的过程。 学习活动1：小组同学一起交流，照相机和投影仪成的实像不同的原因，从而提出问题，做出猜想，针对猜想弄明白相应的实验方案。并分组进行探究体验活动。 自主评价：照相机成倒立的、________的实像，投影仪成倒立的、_________实像。为什么照相机和投影仪成像会不同呢？是由于物体与镜头的___________不同造成的。 猜想：像的虚实、大小、倒正跟物体离凸透镜的__________有什么关系呢？ 3重点难点经历探究凸透镜成像规律的过程。 4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【活动】三 凸透镜成像的规律【学习探究】 一、通过实验经历探究凸透镜成像规律的过程。 学习活动1：小组同学一起交流，照相机和投影仪成的实像不同的原因，从而提出问题，做出猜想，针对猜想弄明白相应的实验方案。并分组进行探究体验活动。 自主评价：照相机成倒立的、________的实像，投影仪成倒立的、_________实像。为什么照相机和投影仪成像会不同呢？是由于物体与镜头的___________不同造成的。 猜想：像的虚实、大小、倒正跟物体离凸透镜的__________有什么关系呢？ 探究过程： 【探究准备】 （1）需要的器材：光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。 （2）安装器材方法：凸透镜固定在光具座中间，蜡烛、光屏分居两侧（如图5.3-1），并使三者中心在__________，从而可以将烛焰的像成在光屏中央。 图5.3-1 （3）怎样获得清晰的像：点燃蜡烛，改变物体位置后，再移动光屏，使光屏上得到清晰的像。物体到透镜光心的距离简称为物距（用字母u表示），那么此时光屏距透镜光心的距离（即像到透镜光心的距离）可简称为 ______（用字母v表示）。 （4）怎样开展探究：由于凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的焦距f大小有关，因而我们改变物距来观察成像的特点时可把物距u与f做对比，比如物距u等于、小于或大于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。实验中所用凸透镜f= ______cm，则2f= ___ cm。并且探究可按一定顺序进行，比如改变物距时可先大后小或先小后大。 【分组探究1】 探究当物体距离凸透镜较远(u>2f)时使烛焰在屏上成清晰的像，观察实像的大小和正倒，把所发现的结果记录在表1中： 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 倒立/正立 放大/缩小 虚/实 ① ② ③
（表1 ）
【分组探究2】 探究当物体距离凸透镜较近(f<u<2f)时使烛焰在屏上成清晰的像，观察实像的大小和正倒，把所发现的结果记录在表2中： 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 倒立/正立 放大/缩小 虚/实 ④ ⑤ ⑥ （表2） 【分组探究3】 探究当物体距离凸透镜很近（u<f）时，如选择u=6cm、4cm，烛焰成的像又是怎样的呢? 此时，______（填“能”或“不能”）在屏上成清晰的像；因而此时所成的像是______（“实”或“虚”）像。 二、通过实验结果分析得出并理解凸透镜成像规律。 学习活动2：对比三次分组探究的实验现象（成像特点）与实验数据（物距），分析数据（物距）变化规律与所引起的现象（成像特点）的变化规律，作出结论。 自主评价：分析表1和表2的结果，问（1）物体成的像由缩小至变大，是否存在当物体放在某一个位置时成的像既不缩小又不变大？ 结论Ⅰ u=2f，是物体成_____像或____像的分界点；当u>2f时，成缩小的实像，当f<u<2f时，成放大的实像。 分析表1、2，对比实验3的现象，可得 结论Ⅱ u=f，是物体成____像或____像的分界点；当u>f时，成实像，当u<f时，成虚像。 分析表1和表2的物距与像距的大小变化规律，以及像的大小变化规律，可得 结论Ⅲ 当u>v时成________的实像，当u<v时成___________的实像；当u变大时，v变______，像变______，当u变小时，v变______，像变______。 分析表1和表2的实像和虚像的变化规律，可得 结论Ⅳ 凸透镜所成的实像总是______的；虚像总是______的、______的。 【当堂演练】 1、照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。 2、课堂小组展示：找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可看到一个有趣的现象。描述这个现象。 3、（1）如图5.3-2甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 ___ 作用，该凸透镜的焦距是_______ cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： ________ 。 （3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图5.3-2乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_______ 的实像（填写像的性质）；___________ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_________ (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。 图5.3-2 【拓展延伸】 1、同学们要探究“凸透镜成像规律”。他们来到实验室，选用的器材有蜡烛、纸屏、凸透镜、光具座等： （1）请你简要说出实验探究前应怎样合理摆放和调整器材； （2）器材调好后，蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动，调整光屏位置，在光屏上测出了不同位置时像的高度，并将数据填在表格中。（凸透镜焦距f=l0 cm） 物体到凸透镜距离u／cm 60 30 20 15 12 像的高度h／cm 0.4 l 2 4 10 小明同学通过实验现象得出的结论是：凸透镜成的像是倒立的。 小芳同学通过实验数据得出的结论是：物体到凸透镜距离越近，像就越大。请你对他们的实验过程及实验结论作出评价。 2、在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）实验需要知道凸透镜的焦距大约是多少，如果没有太阳光，怎样利用白炽灯粗略地测量出焦距？说出你的办法。
（2）某同学在做实验时，先把蜡焰放在较远处，使物距大于2倍焦距，测出物距，然后移动凸透镜，观察光屏上成清晰的像时，测出像距，并记录像的大小、正倒和虚实．请问他的操作方法正确吗？为什么？ 照相机镜头脏了要用镜头纸擦拭干净的原因是担心镜头上的污渍会通过镜头成像在底片上，有损相片景象质量，这种观点对吗？说说你的看法。 4、小明用普通的照相机拍摄全班合影，他在取景时发现有两个同学在取景框外，此时他将如何操作，才能顺利拍摄好全班合影？
第3节 凸透镜成像的规律 课时设计 课堂实录第3节 凸透镜成像的规律 1第一学时 教学活动 活动1【活动】三 凸透镜成像的规律【学习探究】 一、通过实验经历探究凸透镜成像规律的过程。 学习活动1：小组同学一起交流，照相机和投影仪成的实像不同的原因，从而提出问题，做出猜想，针对猜想弄明白相应的实验方案。并分组进行探究体验活动。 自主评价：照相机成倒立的、________的实像，投影仪成倒立的、_________实像。为什么照相机和投影仪成像会不同呢？是由于物体与镜头的___________不同造成的。 猜想：像的虚实、大小、倒正跟物体离凸透镜的__________有什么关系呢？ 探究过程： 【探究准备】 （1）需要的器材：光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。 （2）安装器材方法：凸透镜固定在光具座中间，蜡烛、光屏分居两侧（如图5.3-1），并使三者中心在__________，从而可以将烛焰的像成在光屏中央。 图5.3-1 （3）怎样获得清晰的像：点燃蜡烛，改变物体位置后，再移动光屏，使光屏上得到清晰的像。物体到透镜光心的距离简称为物距（用字母u表示），那么此时光屏距透镜光心的距离（即像到透镜光心的距离）可简称为 ______（用字母v表示）。 （4）怎样开展探究：由于凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的焦距f大小有关，因而我们改变物距来观察成像的特点时可把物距u与f做对比，比如物距u等于、小于或大于一倍焦距、二倍焦距……时物体成像的情况。实验中所用凸透镜f= ______cm，则2f= ___ cm。并且探究可按一定顺序进行，比如改变物距时可先大后小或先小后大。 【分组探究1】 探究当物体距离凸透镜较远(u>2f)时使烛焰在屏上成清晰的像，观察实像的大小和正倒，把所发现的结果记录在表1中： 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 倒立/正立 放大/缩小 虚/实 ① ② ③
（表1 ）
【分组探究2】 探究当物体距离凸透镜较近(f<u<2f)时使烛焰在屏上成清晰的像，观察实像的大小和正倒，把所发现的结果记录在表2中： 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 倒立/正立 放大/缩小 虚/实 ④ ⑤ ⑥ （表2） 【分组探究3】 探究当物体距离凸透镜很近（u<f）时，如选择u=6cm、4cm，烛焰成的像又是怎样的呢? 此时，______（填“能”或“不能”）在屏上成清晰的像；因而此时所成的像是______（“实”或“虚”）像。 二、通过实验结果分析得出并理解凸透镜成像规律。 学习活动2：对比三次分组探究的实验现象（成像特点）与实验数据（物距），分析数据（物距）变化规律与所引起的现象（成像特点）的变化规律，作出结论。 自主评价：分析表1和表2的结果，问（1）物体成的像由缩小至变大，是否存在当物体放在某一个位置时成的像既不缩小又不变大？ 结论Ⅰ u=2f，是物体成_____像或____像的分界点；当u>2f时，成缩小的实像，当f<u<2f时，成放大的实像。 分析表1、2，对比实验3的现象，可得 结论Ⅱ u=f，是物体成____像或____像的分界点；当u>f时，成实像，当u<f时，成虚像。 分析表1和表2的物距与像距的大小变化规律，以及像的大小变化规律，可得 结论Ⅲ 当u>v时成________的实像，当u<v时成___________的实像；当u变大时，v变______，像变______，当u变小时，v变______，像变______。 分析表1和表2的实像和虚像的变化规律，可得 结论Ⅳ 凸透镜所成的实像总是______的；虚像总是______的、______的。 【当堂演练】 1、照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。 2、课堂小组展示：找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可看到一个有趣的现象。描述这个现象。 3、（1）如图5.3-2甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 ___ 作用，该凸透镜的焦距是_______ cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： ________ 。 （3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图5.3-2乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_______ 的实像（填写像的性质）；___________ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_________ (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。 图5.3-2 【拓展延伸】 1、同学们要探究“凸透镜成像规律”。他们来到实验室，选用的器材有蜡烛、纸屏、凸透镜、光具座等： （1）请你简要说出实验探究前应怎样合理摆放和调整器材； （2）器材调好后，蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动，调整光屏位置，在光屏上测出了不同位置时像的高度，并将数据填在表格中。（凸透镜焦距f=l0 cm） 物体到凸透镜距离u／cm 60 30 20 15 12 像的高度h／cm 0.4 l 2 4 10 小明同学通过实验现象得出的结论是：凸透镜成的像是倒立的。 小芳同学通过实验数据得出的结论是：物体到凸透镜距离越近，像就越大。请你对他们的实验过程及实验结论作出评价。 2、在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）实验需要知道凸透镜的焦距大约是多少，如果没有太阳光，怎样利用白炽灯粗略地测量出焦距？说出你的办法。
（2）某同学在做实验时，先把蜡焰放在较远处，使物距大于2倍焦距，测出物距，然后移动凸透镜，观察光屏上成清晰的像时，测出像距，并记录像的大小、正倒和虚实．请问他的操作方法正确吗？为什么？ 照相机镜头脏了要用镜头纸擦拭干净的原因是担心镜头上的污渍会通过镜头成像在底片上，有损相片景象质量，这种观点对吗？说说你的看法。 4、小明用普通的照相机拍摄全班合影，他在取景时发现有两个同学在取景框外，此时他将如何操作，才能顺利拍摄好全班合影？ 毛瑜蓉评论学情分析
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