3.6 探究凸透镜成像规律
教学目标
【知识与能力】
1.知道凸透镜成像的规律。
2.知道放大镜的工作原理。
【过程与方法】
1.能根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想,并设计实验进行探究。
2.通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学研究的过程与方法。
【情感态度价值观】
1.在探究问题的过程中,有克服困难的信心和决心。有主动与他人合作和交流的精神。
2.在实验探究光的折射规律的过程中,激发学生的好奇心和求知欲,让学生亲历科学探究的乐趣,养成乐于运用所学知识解释身边自然现象的学习习惯。
教学重难点
【教学重点】
凸透镜成各种像的条件和像的特点，得到凸透镜成像的规律。
【教学难点】
记住凸透镜成像的规律。
课前准备
课件、光具座一套、光屏、蜡烛、火柴等。
教学过程
引入新课
指导学生用放大镜观察书本上的字和周围的物体（例如：窗户、其他同学等），并互相交流观察到的结果,把各种成像情况写在黑板上。通过放大镜来观看物体，看到的像会怎样变化呢？
现在分别请两位同学通过凸透镜看点燃的蜡烛，把看到各种像的结果讲给大家听。等上台的同学看到倒立放大的像、倒立缩小的像时，让他保持不动，下面的同学看上面的同学，惊奇地发现了什么？同学的脸上有倒立的蜡烛像。
在人眼处放一张白纸或光屏，看到了清晰的倒立的像，引入实像的概念，与平面镜成虚像的区别。
二、新课教学
提出问题：根据观察到的现象，你还有哪些想法和问题？
1．什么情况下放大？什么情况下缩小？有没有什么规律？
2．所成的像都能呈现在光屏上吗？
3．成像与物、凸透镜的距离有关吗？等等。
引入课题：
照相机：可以成缩小、倒立的实像
凸透镜 投影仪：可以成倒立、放大的实像
放大镜：成正立、放大的虚像
归纳总结学生提出的各种问题，将这些问题板书。提炼学生提出问题中的知识点，确定本节课探究的题目：像的大小、正倒跟物距、像距间的关系。
提示物距和像距的定义：物距（u）：物体到透镜中心的距离。
像距（v）：像到透镜中心的距离。
4.进行实验：考虑到焦距为10cm,分两步来做
(选择物距,进行实验,将实验的结果填入表格中。)
(1)物距大于焦距：任选4个物距,但要求①考虑到光具座上刻度尺只有90cm长,物距尽量小于40cm；②4个物距间隔要尽量大；③成像要清晰。
(2)物距小于焦距：实验之前提示学生,为了正好在光屏的中心位置成像,实验时：蜡烛的中心,凸透镜的中心和光屏的中心要在同一高度上。
实验过程中,如何找到虚像,教师需要适当地给予指导。
教师巡视,完成后选择一些小组,用投影的方式展示自己的实验数据,教师加以点评。
(展示实验结果。通过观察比较实验数据，初步体会到：1.凸透镜不止成一种像；2.凸透镜成像的特点跟发光体的位置,也就是物距有关。)
5.分析实验数据,得出结论：
(跟着老师一起总结凸透镜成像规律。)
根据学生的实验数据,总结凸透镜成像规律：
如果用字母u表示物距,v表示像距,那么就可以得到：
(1)u﹥2f,倒立,缩小,实像,f﹤v﹤2f
(2)u＝2f,倒立,等大,实像,v＝2f
(3)f﹤u﹤2f,倒立,放大,实像,v﹥2f
(4)u＝f,不成像
(5)u﹤f,正立,放大,虚像
师：我们通常使用的放大镜事怎么回事呢？
放大镜是凸透镜，也是常用的光学仪器之一，现在用它看书上的字。
［生甲］放大镜能使书上的字放大，字是正立的。
［生乙］放大镜是凸透镜，能成正立、放大的像。
师：若两个凸透镜大小相同时，透镜的厚度对放大倍数有什么影响？
师：若两个凸透镜大小相同时，透镜的厚度越厚放大倍数越大。
小结
1.凸透镜成像的规律。
2.放大镜的工作原理。
板书设计
第六节 探究凸透镜成像规律
凸透镜成像的规律
物距 位置 像距 倒、正 大、小 虚、实
u>2f 异侧 f﹤v﹤2f 倒 缩小 实
u=2f 异侧 v＝2f 倒 等大 实
fU=f —— 不成像 —— —— ——
u﹤f,v﹥u 同侧 —— 正 放大 虚
- 1 -(共24张PPT)
第三章第六节
探究凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
物距u
像距
V
几个术语：
焦距f、物距u、像距v
提出猜想
凸透镜成像可能与__________________ 有 关
物距（物体到透镜的距离）
F
F
f
作图研究
u>2f f利用通过凸透镜的三条特殊光线
①
F
F
f
u=2f v=2f 倒立等大实像
②
F
F
f
f2f 倒立放大实像
③
F
F
f
u=f 不成像
④
F
F
f
u⑤
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
光具座
实验器材
调节蜡烛、透镜、光屏的 中心，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,为了使烛焰的像成在光屏的中央。
如何测定凸透镜焦距
测定凸透镜的焦距
测得凸透镜的焦距f= cm
10
移动透镜，直到屏上出现最小、清晰的烛焰的像。此时焦距近似等于像距(透镜到光屏的距离)
测定凸透镜的焦距
测得凸透镜的焦距f= cm
10
透镜位置不变，分别向两侧同时移动蜡烛与光屏，直到屏上出现等大、清晰的烛焰的像。此时物距=像距=2*焦距(二倍焦距成等大实像)
镜头(凸透镜)
(像)
照相机能成倒立的、缩小的实像。
镜头(凸透镜)
投影片（物）
像
屏幕
投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大的、倒立的实像。
放大镜就是凸透镜,能成放大的、正立的虚像。
投影仪
交流合作
实验思考
1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？
F
F
f
例： 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中
凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距
凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上
观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（ ）
A.倒立放大的实像
B.倒立缩小的实像
C.正立放大的实像
D.正立放大的虚像
随堂练习
例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后
把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光
屏的位置。则：
(1)把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；
把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
a
b
c
d
e
F
F
f
2f
(2)把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，
屏距凸透镜最远。
(3)把烛焰放在 点，屏上不会出现像。
物距
（u） 像的性质 应用
倒立
或正立 放大
或缩小 实像
或虚像 像距
（ v）
u＞2f
u=2f
f＜u＜2f
u＝f
u＜f
v=f
f＜v＜2f
v＝2f
v＞2f
不成像、得到一束平行光
一束平行光
测凸透镜焦距
倒立
倒立
倒立
实像
缩小
实像
实像
等大
放大
实像
正立
放大
虚像
照相机、
眼睛
投影仪、
幻灯片
放大镜
测凸透镜焦距
2.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？
3.在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？
4.什么情况下像和物体在凸透镜两侧？
什么情况下像和物体在凸透镜同侧？
观察光通过玻璃砖的折射情况
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F
F
O
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F
F
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F
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F
F
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