《凸透镜成像的规律》教学设计

焦作市第六中学 赵继伟

一、教学目标

1.理解凸透镜的成像规律；

2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；

3.知道凸透镜所成的像随着物距变化情况；

4.会利用凸透镜成像规律解释生活中的现象。

二、教学重点：

对凸透镜成像规律的理解和认识.

三、教学难点：

指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系.

四、教学用具：

凸透镜、F型光源、光屏、光具座。

五、教学过程

（一）复习

1.照相机的镜头相当于一个_____镜，照相时物体离镜头比较_____，胶片上所成的像是一个_________、 _________的______像。

2.投影仪的镜头相当于一个_____镜，物体（投影片）离镜头比较_____，在银幕上所成的像是一个_________、 _________的______像。

3.放大镜是一个______镜，放大镜所成的像是_________、 _________的______像。

（二）导入

引导学生思考下列问题，从而提出“成像特点与物距有关”的猜想.

1.生活中的透镜都能成什么样的像？

2.是什么因素造成了成像结果的不同？

（三）实验探究

1．提出问题：

    像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么关系呢？

2．实验方案：

3.设计实验

（1）实验器材：

凸透镜、蜡烛（F型光源）、光屏、光具座

（2）相关概念和实验准备

烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。

4.进行实验探究

（1）实验步骤：

①组装实验装置，将F型光源中心、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，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，多次重复。

③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，多次记录。

④改变物距u，使u＜f，观察在光屏能不能得到蜡烛的像？怎么样才能观察到F型光源的像呢？

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。

（2）探究实验记录表

凸透镜焦距f＝ 10 cm

5.分析与论证

（1）凸透镜为什么能够成像？

引导学生认识到成像的原理：

（2）演示：除了这三条光线之外，其它光线也能会聚在同一点上。

（3）利用几何画板研究凸透镜成像的特点：

（4）根据数学方法推导出当u=2f和u=f时的成像情况，得出完整的成像规律。

（四）以练代教

例一：根据凸透镜成像的特点，回答以下问题。

1.当物距u______时，凸透镜成实像，当物距u______时，凸透镜成虚像。

2.当物距u_______时，凸透镜成缩小的实像，

当物距u_______时，凸透镜成等大的实像，

当物距_____________时，凸透镜能成放大的实像。

总结：一倍焦距分虚实，二倍焦距分（实像）大小

例二：根据凸透镜成像的特点，回答以下问题。

1.当物体从远处逐渐靠近凸透镜并且始终成实像过程中，凸透镜所成的像会_______透镜，同时所成像的大小会逐渐变________。

2.当物体从焦点处逐渐远离凸透镜的过程中，凸透镜所成的像会_______透镜，同时所成像的大小会逐渐变________。

总结：（实像）物近像远像变大，物远像近像变小

例三：根据凸透镜成像的特点，回答以下问题。

1.凸透镜所成的实像都是______立的，像和物体位于凸透镜的_______侧。凸透镜所成的虚像是______立的，像和物体位于凸透镜的_______侧。

2. 凸透镜被当做放大镜来使用时，所成的像是虚像，当放大镜与所观察物体的距离变小时，像会变_____变______，物体远离放大镜时，像会变_____变______。（选填“远、近、大、小”）

总结：虚正同侧实倒异，像远变大像近小

（五）能力提升

例四（变焦问题）：在探究“凸透镜成像规律”实验中，小红将实验所用的凸透镜换成同样直径但中间厚度更大的凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，则此时应该将光屏向___________（选填“远离透镜”或“靠近透镜”）方向移动，在光屏上出现清晰的像后，小红发现像变_____（选填“变大”或“变小”）了。

例五（物停镜动类问题）：小强用相机拍照时，想把景物拍得更大一些，他应该________(填“靠近”或“远离”）相机，并且把相机的镜头向_________(填“向前伸”或“向后缩”）

六、布置作业

完成《基础训练》第五章第三节的第1课时

七、板书设计

第3节    凸透镜成像规律

一、凸透镜成像规律

二、助记口诀

1. 一倍焦距分虚实，二倍焦距分（实像）大小

2.（实像）物近像远像变大，物远像近像变小

3. 虚正同侧实倒异，像远变大像近小