凸透镜成像的规律

5.3“凸透镜成像的规律”教学设计

设计理念

本课设计中力图体现：学习知识是一种探究的活动。结合教学实际对教学内容进行合理构建，以更利于探究。让学生在探究中发现与创新，学习知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义。

教学目标

一、知识目标：

1．认识凸透镜的会聚作用。 2．知道凸透镜成像的规律。 二、技能目标

1．通过探究凸透镜的成像过程，能在观察的过程中发现一些问题。 2．能在经历的基础上表达感受（能简单描述所观察现象的主要特征）。 三、情感目标

1.体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义，建立生活与物理知识的联系。

2.乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

3．初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。

教学准备：

凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜。

教学过程

一、创设情景，引入新课

贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。 学生活动：

学生回顾照相机、投影仪、放大镜能成什么样的像？ 学生回答像的情况。

教师活动：同是凸透镜成像，但是成的像却不同，思考像的大小、倒正、虚实跟什么有关系呢？

学生活动：小组交流，提出自己的猜想。 师生共同总结：凸透镜所成的像可能与物体到凸透镜的距离有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。 二、自主探究、进行实验

体现学生是学习的主人，能产生探究物理世界的兴趣。尊重实验事实，如实记录实验现象、数据，培养学生的归纳分析能力。针对学生实际情况设计不同的卡片；使学生能各取所需各有所获；使不同层次的学生都能得到锻炼和提高。 学生活动一:

让学生观察实验器材: 凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜。 学生活动二：:

通过自学课本97页，思考如何组装实验器材？如何设计实验？ 让学生充分发表自己的看法，培养学生分析问题的能力。 师生共同总结： 1、组装实验器材

摆放顺序可以从左到有依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。

教师强调：实验时为了能在光屏上找到像，点燃蜡烛后要调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。 2、设计实验

根据分析，首先要了解凸透镜的焦距，物距、像距的概念

焦距是焦点到凸透镜光心的距离；物距是物体到凸透镜光心的距离；像距是像到凸透镜光心的距离。 实验步骤：

①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。 ②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤 ② 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

⑤把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，仿照步骤④ 再做2次试验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。

教师强调：移动光屏观察成像时，要保证屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。 3、进行实验：

每小组学生根据以上实验步骤进行实验，并完成实验记录。 凸透镜的焦距f= _______cm 像的性质 物距与焦距的关系 …… 物距u/cm 虚实 大小 正倒 像距v/cm

教师巡回指导。 4、汇报交流

学生实验基本结束，并填写好了实验记录表。疑难让学生议；错误让学生析；重要的规律让学生自己去总结。及时反馈矫正实验中的问题。对学生进行由量变到质变的辩证唯物主义的观点教育。总结成功的经验，让学生体验成功的喜悦。注意学生思维的火花，延伸实验课的教学。以讨论方式进行。

（1）学生总结发现的现象、解决的问题及发现的规律性的问题。

学生回答的问题一般有：放大的像、缩小的像、等大（不变）的像、看不到实像（放大的虚像）等，靠移动蜡烛、光屏来解决，或移动凸透镜来观察„„ （2）教师根据板书学生的记录数据，引深讨论。 ①凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？

②凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？

思考：难道实像只有放大和缩小两种情况？ 动画演示u＝v＝2f 时成等大的实像

③凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ 学生思考讨论后回答：

1．物体通过透镜能成什么样的像决定于物体离开凸透镜的距离。物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐变大，像离凸透镜的距离也变大。 2．物体在二倍焦距以外时，像总是比物体小。物体移到二倍焦距以内时（焦点以外），像就变大到比物体还大，也就是成了放大的实像了。再移近到凸透镜一倍焦距以内时，像就由实像变成了虚像，发生了质的变化。（用多媒体演示整个过程突破难点。）

引导学生归纳总结：能用简练的语言表达一下吗？ 学生总结归纳：焦点是虚像和实像的分界点；二倍焦距是像的放大或缩小的分界点。

顺口溜：物近像远像变大，一倍焦距点分虚实、二倍焦距点分大小 （3）根据实验数据，再次思考。

①凸透镜成放大的像时，物距跟像距比，哪个比较大？凸透镜成缩小的像时，物距跟像距比，哪个比较大

②凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？ 学生交流后得出：

u＜v时，得到放大实像，u＞v时，得到缩小实像。 没有正立的实像，没有倒立的虚像。 自我评价

让学生进行自我评价：通过刚才的实验和回答能对自己做个评价吗？

启发学生回答：通过自己亲自动手实验才能明确物理现象；在实验过程中遇到问题应该多想、合作解决；猜测的结果和实验结果不一定相同；自己动手动脑做出的实验现象有意思、真实„„ 三、生活中的应用

1.照相机是根据什么原理工作的？ 2．幻灯机是根据什么原理工作的？ 3.放大镜是根据什么原理工作的？ 四、反馈练习

1．在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前,然后移动光屏,可他无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这一现象可能原因。

B A C F 2f D F 光屏 2．（1）如图所示，把点燃的蜡烛放在___处，光屏上出现缩小的像，把点燃的蜡烛放在_____处，光屏上出现放大的像；放在_____处时，光屏上不会成像。 （2）在物距不断减小的过程中，像距不断_____，像的大小不断______；当物距小于_____时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像。 3.小明同学在做凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到发光体清晰的像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这是光屏上会出现怎样情况？（ ） A. 会出现指尖的影子 B. 会出现指尖的像

C. 不能得到蜡烛完整的像

D. 能得到蜡烛完整的像，但像比原来暗一些。 学生动手实验

4、投影仪放映投影片时，银幕不动，为使银幕上的像大一些，下列做法正确的是（ ）

A、投影仪远离屏幕，镜头往上拉些 B、投影仪远离屏幕，镜头往下拉些 C、投影仪移近屏幕，镜头往上拉些 D、投影仪移近屏幕，镜头往下拉些 五、课堂小结

1.学生交流本节课的收获。 2.谈谈自己遇到的问题。 六、作业：99页课后题 七、板书设计

5.3凸透镜成像规律 像的性质 物距 u＞2f u＝2f 2f ＞u＞ f u＝f u＜f 虚实 实像 实像 实像 不成像 虚像 放大 正立 与物同侧 大小 缩小 等大 放大 正倒 倒立 倒立 倒立 像距 2f ＞v＞ f v＝2f v＞2f

物近像远像变大，一倍焦距点分虚实、二倍焦距点分大小