凸透镜成像的规律

　　【教材分析】

　　本节内容是本章的核心，它是在学生对生活中常用的透镜及其成像情况，获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律。使学生在全过程中自主研究，体验科学探究的全过程，从而培养科学研究方法，得出清晰的凸透镜成像规律。同时还培养了学生的发现问题、解决问题、分析归纳、动手、创造等多方面能力，以及培养了对科学的求知欲，乐于探究的科学态度。

　　【教学目标】

　　知识与技能

　　1.理解凸透镜的成像规律，知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系。

　　过程与方法

　　1.能在探究实践中，初步获得提出问题的能力。

　　2.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。

　　3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

　　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，勇于探究日常用品中的物理学原理。

　　2.乐于参与观察、实验、制作等科学实践。

　　【教学重点与难点】

　　1.理解凸透镜成像规律。

　　2.使学生初步了解科学探究的方法。

　　【教学准备】

　　多媒体、教师和学生用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。

　　【--】

　　创设情景，引入新课

　　提出问题

　　请同学们做这样一组小实验：

　　（幻灯）

　　你看到什么：

　　①用凸透镜近距离的看书上的字；

　　②用凸透镜远距离的看屏幕；

　　（用凸透镜近距离看看到正立、放大的虚像；用凸透镜远距离的看到倒立、缩小的实像。）

　　同样是凸透镜，所成的像却有如此大的差别。相信大家一定有许多疑问，请把你的疑问写下来，然后我们一起交流一下。

　　（①凸透镜成像有什么规律？②为什么会有时成放大的像，有时成缩小的像？③什么时候成放大的像，什么时候成缩小的像？……）

　　当然，同学们一定还有许多其它的问题，今天我们先来解决这个问题：

　　（幻灯）课题：凸透镜成像有什么规律

　　提出猜想

　　同学们想一想：凸透镜成像的不同与什么因素有关？你这样猜想的根据是什么？

　　（与物距有关；与像距有关……当放大镜靠近物体时成正立、放大的虚像；当放大镜远离物体时看到倒立、缩小的实像。）

　　为了验证同学们的猜想，我们必须干什么？（做实验）

　　制定实验计划

　　在制定实验计划之前，我们先来回顾一下上节课学习的照相机的使用。

　　请一位同学到前面来，配合一下老师。

　　现在老师想用这架照相机拍下他的相貌，大家看看老师这样做行不行。

　　①(把镜头对着大家)我这样拍，能拍到他的脸吗？怎么办？

　　②（把镜头倒过来，对准自己）能拍到像吗？景物、镜头和胶片必须谁在中间？

　　③（把相机高高举过头顶）能不能拍到他的脸？应该怎么办？

　　④（把镜头非常的靠近该同学的脸部）能拍到像吗？

　　好，现在老师学会拍照了。（拍下一张照片）同时，老师也相信大家一定能设计好本次的探究活动。

　　小组讨论完成学案上的实验计划。

　　①你打算如何改变物距来研究像的性质与物距的关系？

　　（先把物体放在u>2f处，然后放在2f>u>f处，最后放在u<f处。这样，由远到近，研究像的性质与物距的关系。）

　　②你打算使用哪些器材来完成本次探究活动？

　　（蜡烛、凸透镜、光屏、火柴、光具座）

　　介绍：大部分同学也许不了解光具座，它是专门用来研究凸透镜成像规律的仪器。另外，本次实验我为大家准备的凸透镜焦距都是10cm的。

　　③实验具体步骤：

　　（a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上，并使它们在同一直线、同一高度。

　　b、逐次固定蜡烛与凸透镜的距离分别为：30cm、15cm和5cm，移动光屏，使光屏上成清晰的像，记录像距和像的性质。

　　插入：在这里，老师有一个疑问，当物距为5cm时，会不会像我们刚才使用照相机一样，在光屏上看不见像？如果无法成清晰的像，我们可以透过透镜看看像的性质。

　　c、实验完成后熄灭蜡烛并整理仪器。）

　　④你认为本次实验还应注意什么？

　　（及时记录数据……）

　　下面请同学们按照设计好的实验步骤开始实验。

　　（学生开始实验，老师巡回指导）

　　好！实验结束，请同学们把蜡烛熄灭。我们请一个小组汇报一下实验结果。

　　物距与焦距关系

　　物距u

　　（cm）

　　像的性质（f=10cm）

　　像距v

　　（cm）

　　正倒

　　大小

　　虚实

　　u>2f

　　30

　　2f>u>f

　　15

　　u<f

　　5

　　（介绍像距与焦距的关系）

　　其他小组的实验结果与他们的是否相似？

　　我们一起来讨论一下，从这张数据表格中可以得到什么？

　　①像的大小与物距是否有关？当物距在什么情况下成缩小的像？在什么情况下成放大的像？

　　②像的正倒与物距是否有关？当物距在什么情况下成正立的像？在什么情况下成倒立的像？

　　③像的虚实与物距是否有关？当物距在什么情况下成虚像？在什么情况下成实像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？

　　思考：根据上表的数据，凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？

　　小结：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。通过本节课的学习，同学们有哪些收获？

　　当然，相信同学们还有其他许多的问题，同学们课后可以相互讨论，也欢迎同学们与老师来共同探讨。

　　附件：学案

　　一、引入新课：你透过凸透镜看物体后，有哪些疑问？请把它们写下来：

　　1.

　　2.

　　……

　　二、猜想：凸透镜成像情况不同与哪些因素有关？你猜想的根据是什么？

　　三、制定实验计划：

　　①你打算如何改变物距来研究像的性质与物距的关系？

　　②你打算使用哪些器材来完成本次探究活动？

　　③实验具体步骤：

　　④你认为本次实验还应注意什么？

　　四、进行实验。

　　五、探究实验记录表

　　物距与焦距关系

　　物距u

　　（cm）

　　像的性质（f=10cm）

　　像距v

　　（cm）

　　正倒

　　大小

　　虚实

　　u>2f

　　30

　　2f>u>f

　　15

　　u<f

　　5

　　可不填

　　六、结论

　　①像的大小与物距是否有关？当物距在什么情况下成缩小的像或放大的像？

　　②像的正倒与物距是否有关？当物距在什么情况下成正立的像或倒立的像？

　　③像的虚实与物距是否有关？当物距在什么情况下成虚像或实像？有没有正立的实像或倒立的虚像？

　　思考：凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时呢？