课程介绍
探究凸透镜成像规律是高中数学教学中的难点。 本课除了指导中学生完成实验研究任务外,还指导中学生总结凸透镜的成像规律,分析凸透镜的成像原理。 让中学生经历基本的科学探究过程,发现问题,解决问题,总结规律。
课程目标
知识与技能:
1.了解凸透镜的成像规律和应用实例。
2、了解物距和像距的概念,知道虚像和实像的区别。
3. 能用凸透镜成像定律解释一些简单的现象。
过程与方法:
1、初步培养中学生探究性学习的一般程序和技巧。
2、培养中学生分析实验结果并从中得出规律的能力。
3、培养中学生的创新能力和创新思维。
重点难点:
聚焦:探索凸透镜成像规律的过程。
难点:指导中学生设计实验方案,从实验中获得凸透镜成像的规律。
课程设计
1.用放大镜放大缩小物体现象,引入新课
老师拿出准备好的放大镜问:放大镜有什么作用?
中学生:能放大物体。
老师问:如何操作放大物体?
中学生:把放大镜靠近物体,通过放大镜观察,可以看到物体被放大了。
老师问:如果用放大镜观察远处的物体,能看到什么现象?
中学生回答说探究凸透镜的成像规律,他们看到的现象有的是模糊的,有的是缩小的物体。
放大镜是一个凸透镜,引导中学生讨论凸透镜的作用。
通过讨论,中学生得出结论:凸透镜可以形成放大和缩小的图像。
2. 提出问题,猜测假设
这就提出了一个问题:凸透镜成像的原因是什么?
中学生讨论,猜想:
1、凸透镜的成像情况可能与物体到凸透镜的距离有关;
2、凸透镜的成像情况可能与焦距有关。
让中学生大胆提出猜想,培养中学生主动思考的能力。
3、设计实验
1.介绍物距和像距的概念,以及虚像和实像的特点。
2、借助巨道VR/3D实验室高仿真,说明实验要求:将蜡烛、凸透镜、光幕放在光具座上,调整到同一高度。 接上凸透镜,直到在光屏上得到清晰的图像,记录物距和像距,并记录图像的大小、倒置、虚实等。 连接蜡烛探究凸透镜的成像规律,改变物距,多次实验。
3.绘制数据表。
凸透镜焦距:f=
4.探索过程
1、将蜡烛放远一点,与光屏相连,使蜡烛火焰在光屏上形成清晰的虚像,观察虚像的大小和倒置,测量物距和像距。
2、将蜡烛移近凸透镜几分米,重复上述操作数次,进行观察检测。
3. 继续靠近蜡烛,你能在屏幕上得到蜡烛的图像吗? 您如何观察蜡烛的图像? 它是真实的还是虚拟的? 观察图像大小,上下颠倒,测量物距。
4、更换不同焦距的凸透镜,重新实验。
5.分析实验数据,总结图像特征。 引导中学生逐渐发现大小的分界点、虚像与实像的分界点。
六、分析归纳:
(1)凸透镜在什么条件下形成虚像? 在什么条件下它会变成真实的图像?
(2)凸透镜在什么条件下形成缩小的虚像? 什么情况下会变成放大的虚像?
(3)凸透镜成的像中是否有直立的虚像? 有倒挂的真实形象吗?
7、归纳规律的结论,举一反三。
利用聚道VR/3D Lab的数据分析处理能力,引导中学生总结凸透镜成像规律。
5.画法分析凸透镜成像原理
引导中学生复习通过凸透镜的三种特殊光线,利用聚道VR/3D实验室绘制烛光通过凸透镜后的光路图,讲解凸透镜的成像原理.
同时列举应用实例,让中学生了解相应的照相机、投影仪、放大镜的成像原理。