第三章第三节 探究凸透镜成像的规律
暨阳中学 潘洪文
课标要求
1、探究并知道凸透镜成像的规律。
2、了解凸透镜成像的应用。
教学设计思想
这一节是本章的重点，也是课程基本理念“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的具体体现。这个探究涵盖了科学探究的七个要素，课中注意引导学生进行探究。通过探究，不仅要使学生了解凸透镜的成像规律，而且要使学生在探究过程中潜移默化地逐步了解科学探究的方法，避免探究教学的程式化。
通过上一节的学习，学生们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是一个凸透镜。他们都利用凸透镜使物体成像。照相机所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物体大；照相机、投影仪所成的像是倒立的，而放大镜所成的像是正立的。引导学生提出问题：凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?然后引导学生做出猜想：照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，看来像是放大的还是缩小的，跟物体和像的相对位置有关；无论照相机还是投影仪，物体和所成的像都在凸透镜的两侧，而在放大镜中，物体和像在透镜的同一侧，看来像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。 让学生制定自己制订实验计划，指导学生做实验，验证上面的猜想是否正确。 在学生实验的基础上，让学生自己总结凸透镜的成像规律，并让他们书面或口头表述自己的观点，并对探究过程和探究结果进行评估。
（二）虚像和实像
当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，向学生说明这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。回顾平面镜成虚像的情况，使学生明白实像与虚像的区别。 学生们知道了什么是实像，什么是虚像之后，让他们根据上面探究的结果，讨论并总结什么情况下凸透镜成实像？什么情况下成虚像？凸透镜所成虚像与平面镜所成虚像有什么相同之处？
教学目标：
（一）知识和技能
1.理解凸透镜的成像规律。
（二）过程和方法
1.能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
2.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
（三）情感、态度、价值观
1.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
2.乐于参与观察、试验、制作等科学试验。
教学过程：
复习提问
1.凸透镜、凹透镜对光各有什么作用？
2.什么是焦点？什么叫焦距？
3.光心有什么特点？
引入课题：通过上节课对照相机，幻灯机放大镜的学习，我们发现都用到了凸透镜。既然都是凸透镜为什么会出现这么多不同的情况？凸透镜呈现的规律到底是怎样的？我们应该用什么来证明？
----实验
那么这个实验应该选择那些器材，如何设计呢?
学生教师共同选出所需要的器材。
师生共同选择出合适的设计方案，并分析选择的依据。
教师引导：有了器材，那么这些器材的位置该如何放置更为合理。
教师引导学生试做
有关概念：
物距：物体到透镜的距离，用U表示。
像距：像到透镜的距离，用V表示。
焦距：用f表示
2倍焦距：用2f表示
注意事项：蜡烛、透镜、光屏的中心在同一高度。
调节光屏找出最清晰的像。
根据不同同学的发现学生找出问题可能的情况如下：
什么时候成倒立缩小的像？
什么时候成倒立放大的像？它只能成倒立的像吗？
它成的像都能用白屏接住吗？
学生动手实验，逐一检验和证明出现这些情况的原理。
学生总结出这些问题的答案。
结论：1）物体到凸透镜的距离大于二倍焦距是成倒立缩小的像
2）物体到透镜的距离在二倍焦距和焦距之间时成倒立放大的像。
3）从同一侧看去，凸透镜可以成正立的像。范围是：物体到透镜的距离小于焦距。
凸透镜成的像若不能被光屏承接，就是成正立放大的像时。
教师引导
提出：为什么正立放大的像并不能被光屏接住？
教师采用多媒体演示。
解释：能被光屏接住的像是真实光线会聚而成的是实象；而不能被光屏接住的像是虚象，它是折射光线的反向延长形成的。
达标练习：完成书后“动手动脑学物理”的内容
小 结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
作业：
问题引领
如图4-10所示是一台投影仪的示意图．其中A是_______，A的作用是___________，B是________，B的作用是___________________。
完成下列表格的填写
凸透镜成像规律：
物距u
像距v
像的性质
应用
f倒立缩小的实像
f投影仪
u/
放大镜
/
不成像
/
倒立等大的实像
/
分层训练
基础与巩固
3．放映投影片时，在银幕上所成的像是 （ ）
A.放大正立实像 B.等大倒立实像 Ｃ.放大倒立虚像 D.放大倒立实像
4． 观察圆形鱼缸中的鱼，看起来比真实的鱼要大，这是因为圆形的鱼缸相当于一个_____镜，看到的是鱼的放大的____像（选填“实”或“虚”）。
5．使用放大镜时，要想使字体大一些，应该使放大镜离字的距离 。（填“大一些”或“小一些”）
拓展与延伸
6．有甲、乙、丙三个凸透镜，某同学利用“探究凸透镜成像的规律”的实验装置比较它们焦距的大小，实验时凸透镜和烛焰的距离保持18cm不变，烛焰通过三个凸透镜成像情况如右表，由此可以判断 （ ）
A．甲凸透镜的焦距最大 B．乙凸透镜的焦距最大
C．丙凸透镜的焦距最大 D．缺少条件，无法判断
7．某同学做“观察凸透镜成像”的实验时，将蜡烛点燃后放在距凸透镜15cm的地方，在光屏上得到一个清晰、倒立、放大的烛焰的像，当他将蜡烛移到距凸透镜7cm处后（ ）
A．移动光屏，仍然可以得到一个倒立、放大的像
B．移动光屏，可以得到一个倒立、缩小的像
C．无论怎样移动光屏，在光屏上始终看不到烛焰的像
D．移动光屏，可以在光屏上看到一个正立、放大的像
探究与创新
8．投影仪是教学中常用的仪器，如图4-11所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45o角的平面镜，右边竖直放一屏幕。物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像。一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是 （ ）
A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离
B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离
C．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离
D．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离
9．如图4-12所示，小华参观展览会，在一个小展室里可见一个女导游在介绍商品，试着与她握手，却发现是一个虚拟导游，可望不可及。后来他发现这个女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏幕上经过处理的一个形象而已。则这个玻璃屏风是 镜，这个虚拟导游是 像（填“虚”、“实”），电视机与玻璃屏风的距离应满足的条件是 。
10．在物理实践活动中，某活动小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律，他们用了A、B两个焦距不同的透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据及部分现象准确地记录在下表中。请你完成下表并帮助他们分析从表中获得的信息，把能得出的探究结论填在横线上。
（示例）结论一：在成实像的情况下，物体到凸透镜的距离相同时，凸透镜的焦距越长，像到凸透镜的距离越长。
结论二：在成实像的情况下，
。
凸透镜焦距
（cm）
物到凸透镜距离（cm）
像到透镜距离（cm）
像的情况
正、倒
大、小
虚、实
凸透镜A
14
20
47
倒立
实像
30
26
缩小
40
22
缩小
60
18
缩小
凸透镜B
16
20
80
倒立
放大
实像
30
34
40
27
缩小
60
22
缩小
