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第三節(jié) 探究凸透鏡成像的規(guī)律
教學目標:
(一)、知識與技能
1. 知道凸透鏡的成像規(guī)律. 知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件.
2.能用凸透鏡的成像規(guī)律解釋簡單現(xiàn)象、解決簡單問題.
(二)、過程與方法
1.能在探究活動中,初步獲得提出問題的能力.
2.通過對凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析,總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律,并用列表的方法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.培養(yǎng)從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法.
(三)、情感態(tài)度與價值觀
1.通過研究凸透鏡成像的實驗,以及對其成像規(guī)律的分析有意識地滲透辨證唯物主義 觀點.
2、
2.注意培養(yǎng)學生樂于參與觀察、試驗、制作的興趣.
教學重點:凸透鏡成像規(guī)律.
教學難點:在探究過程中,建立實驗與物理模型之間的必然聯(lián)系.
教學用具:凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、刻度尺.
教學過程:
一、引入新課
通過上節(jié)課的學習,我們知道照相機投影儀里面都有凸透鏡,放大鏡本身就是凸透鏡,并且照相機能使景物在相片上成倒立的像,所成的像比物體小,投影儀能把小的膠片上的畫面放大到屏幕上,供大家觀看,這就說明所成的像比物體大,是倒立的;放大鏡能把小小的物體放大,使我們看清楚它們,所成的像是正立、放大的.
二、新課教學
(一)引導(dǎo)學生提問
你們想進一步了解它們嗎?想了解什么?
學生可
3、能提出的問題:
1.凸透鏡在什么條件下成正立的像,什么情況下成倒立的像?
2.什么情況下成放大的像,什么情況成縮小的像?
3.什么情況下用光屏能收到像,什么情況下在光屏上不成像?
4.什么條件下像與物在凸透鏡兩側(cè),什么條件下在同側(cè)?
(二)進行猜想和假設(shè)
同學們提出這么多問題,說明同學們認真思考了,這樣非常好,既然提出問題,我們就要解決它.現(xiàn)在,我們就根據(jù)上節(jié)學的知識大膽猜測,通過實驗和探究活動來解決.
學生可能提出的猜想和假設(shè)
照相時物體到凸透鏡的距離比投影儀上膠片到凸透鏡的距離大,看來像是放大還是縮小的與物體到凸透鏡的距離有關(guān).
照相時底片到凸透鏡的距離比投影儀的屏幕到凸
4、透鏡的距離小,看來像是放大還是縮小的與像到凸透鏡的距離有關(guān).
照相機中鏡頭的凸透鏡比投影儀鏡頭小,看來像是放大還是縮小的與凸透鏡的大小有關(guān).
照相機和投影儀的物體和像在凸透鏡的兩側(cè),放大鏡的像與物體在同側(cè).這說明像成倒立和正立與像和物在同側(cè)還是兩側(cè)有關(guān)系.
放大鏡要看清物體,離物體的距離一般要比照相機、投影儀中凸透鏡離物體的距離小,說明物體成正立、倒立的像與物體到凸透鏡的距離有關(guān).
[師]同學們猜想得很好.現(xiàn)在逐一討論看看有沒有哪個能排除掉.
像是放大還是縮小與凸透鏡的大小有關(guān),可以排除.因為有的放大鏡直徑比照相機鏡頭直徑小,也能成放大像,再有攝影師拿大焦距的鏡頭比投影的鏡頭大,成的
5、像還是縮小的,所以可以排除掉.
(三)制定實驗方案,進行實驗
[師]現(xiàn)在我們桌子上有光具座(上面的座可以插蠟燭、光屏、透鏡,能來回移動,從刻度尺上能觀察出它們之間的距離關(guān)系)、蠟燭(做物體用)、光屏(白色的硬紙板作屏)、凸透鏡(焦距已知)
方案一:
①把透鏡放在光具座標尺中央,從透鏡的位置開始在左右兩邊的標尺上用粉筆標出等于焦距和2倍焦距的位置.
②點燃蠟燭,調(diào)整它們的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.
③把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上,調(diào)整光屏到透鏡的距離,使燭焰在屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒,測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離.把數(shù)據(jù)記錄成表.
6、④繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,觀察像的變化是放大還是縮小,是正立還是倒立,蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離測出,將數(shù)據(jù)記錄成表.
⑤當蠟燭到一定位置上時,光屏沒有像,用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像,把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離,像是放大還是縮小的,像的正倒,填入表格.
方案二:
①把透鏡放在桌子中央,把蠟燭、光屏放在其兩側(cè),刻度尺放在桌子上,如課本圖3.3—2所示.
②點燃蠟燭,調(diào)整它們的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.
③移動蠟燭,調(diào)整光屏到透鏡的距離,使燭焰在屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒、測出蠟燭與凸透鏡、光屏與凸透鏡的距離.把數(shù)據(jù)記入表格.
④繼續(xù)
7、把蠟燭向凸透鏡靠近,觀察像的變化,是放大、等大還是縮小,是正立還是倒立,將蠟燭與凸透鏡的距離,光屏與凸透鏡的距離數(shù)據(jù)記入表格.
⑤當蠟燭移到透鏡的焦點時,在光屏上看不到蠟燭的像,繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,這時在光屏上看不到蠟燭的像,拿去光屏,用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像.把蠟燭與凸透鏡的距離,像與凸透鏡的距離,像是放大還是縮小、正立還是倒立的填入表格.
[師]以上方案都可行,現(xiàn)在用桌子上的儀器進行實驗,并記下結(jié)果,總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律.
[學生們做實驗,教師巡回并進行指導(dǎo)]
(四)分析論證
實驗結(jié)束,教師組織討論,進行總結(jié)
當把蠟燭放在2倍焦距以外的位置,像在凸透鏡的另一側(cè),成倒
8、立、縮小的像.像與凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間.
當把蠟燭放在2倍焦距的位置,像在凸透鏡的另一側(cè),像的大小與物體大小相等.是倒立的,像與凸透鏡的距離也等于2倍焦距.
當把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間的位置時,像在凸透鏡的另一側(cè),成倒立放大的像,像與凸透鏡的距離大于2倍焦距.
當把蠟燭放在1倍焦距的位置時,光屏不成像.
當把蠟燭放在1倍焦距之內(nèi),光屏上不成像,像與蠟燭在凸透鏡同側(cè),成正立、放大的像.
當把蠟燭放在大于凸透鏡焦距的位置時,物體成倒立的像.當物體從較遠處向透鏡靠近時像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大.
當物體與透鏡的距離小于焦距時,物體成正立、放大的像.這個像
9、光屏上得 不到.
[師]同學們把規(guī)律都總結(jié)出來,物體與凸透鏡的距離叫物距,用u表示,像與凸透鏡的距離叫像距,用v表示.
一、 凸透鏡成像的規(guī)律(板書)
二、虛像和實像(板書)
由實際光線會聚成的像叫做實像.
像不是由實際光線會聚成的,而是它們的反向延長線的交點成的像叫虛像.
[想想議議]
[師]我們知道什么是實像、什么是虛像之后,請你們進一步猜測并根據(jù)上面探究所得的資料進行分析,什么情況下凸透鏡成實像、什么情況下成虛像.
學生們仔細分析、思考、相互討論.
物體在1倍 焦距以外時,成倒立的實像.
物體在1倍焦距內(nèi)時,成正立的虛像.
照相機和投影儀能在光屏上成實像,放大鏡成的像在光屏上得不到,但眼睛能看到成虛像.
像與物在凸透鏡同側(cè)成虛像,像與物在凸透鏡兩側(cè)成實像.
三、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們知道了以下內(nèi)容;
1.照相機的原理
u>2f f<v<2f 成倒立、縮小的實像
2.投影儀的原理
f<u<2f u>2f 成倒立、放大的實像
3.放大鏡的原理
u<f 成正立、放大的虛像
四、布置作業(yè)
P62 動手動腦學物理.
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