5.3凸透镜成像的规律【学习目标】1.理解凸透镜的成像规律,晓得凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系;2.了解虚像和实像的区别。【教学重难点】重点:1.凸透镜成像规律;2.使中学生了解科学探究及其方式。难点:1.凸透镜成像的原理;2.对凸透镜成像性质的描述。【教学方式】探究法、讨论法、实验法、观察法【教学过程】(一)新课导出:三天,小聪告诉小亮,放大镜除了能把物体“放大”,就能把物体“缩小”。有些震惊的小亮立即找来一个放大镜做起了实验。如图所示,他把放大镜放在花朵前某一位置时,看见了花朵正立、放大的实像。接着他按小聪的提示进行了操作,总算见到了“缩小”的花朵。你晓得小聪是如何提示小亮的吗?(二)新课讲授:提出问题班主任备考提问:1.拍照机、投影仪、放大镜成像各有哪些特征?2.它们成像时,物体到凸透镜的距离有哪些不同?中学生认真思索后回答。班主任引导剖析:拍照机、投影仪和放大镜都是凸透镜在生活中的应用,但在使用时条件不同,致使成像结果不同;拍照机是拍摄远处物体,使远处物体成缩小的像在胶卷上;投影仪是将物体放得较近,而在较远处的屏幕上成较大的像;放大镜是将物体放得近来,它可以成比物体更大的像。
班主任引导中学生提出问题:凸透镜成像有哪些规律呢?凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物体到凸透镜距离有哪些关系?班主任讲解:物距(u)和像距(v)物距(u):物体到凸透镜的距离;像距(v):像到凸透镜的距离。中学生认识物距和像距凸透镜成像规律教案,并会计算物距和像距的大小。(二)推测与假定中学生按照已有的知识,提出猜测:物距大,成倒立、缩小的虚像;物距小,成倒立、放大的虚像;物距更小,成正立、放大的实像。班主任认真倾听中学生推测,对中学生的猜测作出评价。(三)设计实验1.实验器材:光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、火柴等。让中学生熟悉实验器材,明晰其作用及放置次序,并交流讨论:光具座上有刻度,以便观察物距和像距;用蜡烛火焰作为发光的物体;光屏拿来承接虚像。2.设计方案引导中学生思索:本次探究,我们面临的问题都有什么呢?(1)怎样保证蜡烛的像成在光屏的中央?班主任演示:将凸透镜固定在光具座的中央,蜡烛和光屏在凸透镜的左侧,使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度。(2)怎样找到像的位置?班主任演示:①将蜡烛置于离凸透镜的距离尽量远的位置,燃起蜡烛,联通光屏,直至光屏上出现清晰的烛焰的像为止。②移近蜡烛,取下光屏,直接用眼透过凸透镜观察实像,并要求中学生观察实像。
(3)怎样能愈发便捷地测出物距和像距?班主任固定凸透镜在光具座上,调节蜡烛和光屏的位置;改变物距和像距,引导中学生笔算出物距、像距的大小。(4)引导中学生设计实验表格来记录实验数据。班主任点拨:实验过程中在光屏上找不到像的缘由有:(1)烛焰、凸透镜、光屏两者中心不在同一高度。(2)当物体在焦点两侧处于紧靠焦点处时,物体成像很远,超过了光具座的范围,光屏接收不到像。(3)烛焰刚好在焦点上,凸透镜不能成像。(4)当烛焰在焦点以内时,实像不能用光屏承接到。(四)进行实验与搜集证据以小组为单位,合作探究,使蜡烛坐落凸透镜前的不同位置,调节光屏分别找出像,观察像的性质,并将对应的物距、像距及像的正倒、大小、虚实分别记录在实验数据记录表格内。中学生开始实验,班主任巡回指导,并及时解决中学生在实验过程中出现的问题。在中学生实验结束后凸透镜成像规律教案,实物投影展示部份小组的实验数据。(五)剖析论证班主任引导点拨:由搜集的数据可知,物距大小在一定的范围内成像的性质相同,在不同范围内成像的性质不同,怎么划分物距大小的范围呢?化学学中一般以凸透镜的焦距(f)为参考标准,比较物距和焦距的大小关系,划分物距的范围,使中学生明晰物距的大小是以焦距的大小为标准来划分的。
师生共同剖析实验数据,归纳得出成像规律:1.u=f,不成像。2.uu,像物同侧。3.u=2f,成倒立、等大的虚像;v=2f,像物异侧。4.u>2f,成倒立、缩小的虚像;f2f,像物异侧。班主任点拨:巧学妙记1.一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。2.虚像总是异侧倒,实像总是同侧正。3.物近像远像变大,物远像近像变小。4.焦点以内反变化。(六)评估交流组内反省实验过程,交流讨论实验过程中出现了什么问题影响了实验的正常进行或影响了实验推论的正确得出,对该实验还存在什么疑惑。为了加深对凸透镜成像规律的理解,班主任借助多媒体讲义展示:1.当u>2f时,成倒立、缩小的虚像,此时,f2f,应用有幻灯机和投影仪。4.当u=f,不成像,此点为成像虚实的分界点。5.当u