科学探究：凸透镜成像

第四章 多彩的光
第五节 凸透镜成像
教学目标：
1、认识透镜及其相关概念，理解透镜对光的作用。
2、通过实验探究凸透镜成像的基本规律。
3、初步学习根据探究目的制订探究计划和选择实验需要的器材。
4、通过实验培养学生的实验操作能力和对实验现象，数据的初步分析能力。
5、初步培养学生对探究结果进行交流，评价的能力。
教学重点：
1、让学生知道科学探究中制订计划与设计实验的意义、方法。
2、让学生知道凸透镜成像的规律。
教学难点：
如何让学生通过科学探究知道科学探究中制订计划与设计实验的意义、方法。
突破难点措施：
认真分析实验目的，根据实验目的制订计划，设计实验。
教学用具：
凸、凹透镜，光具座、蜡烛、光屏、火柴等
教学过程：
第一课时
一、新课的引入：
分别让学生拿着凸透镜看自己的手纹或书上的字，再用凸透镜看窗外的景物，由此质疑，激发学生的学习兴趣，引出课题。
二、新课的教学：
1、 透镜的种类及光学符号：
①凸透镜：中间比边缘厚的透镜
②凹透镜：中间比边缘薄的透镜
2、几个相关的概念：
①光心0：透镜的中心
②主光轴：透镜的两个球面球心的连线
③焦点F：平行于主光轴的光经凸透镜折射后与主光轴的交点，（在阳光下演示）并介绍：凸透镜焦点的名称由来，凸透镜两侧各有一个焦点且为实焦点，凹透镜有两个虚焦点。
④焦距f：焦点到透镜光心的距离
3、透镜对光的作用：
①凸透镜对光有会聚作用
②凹透镜对光有发散作用
4、三条特殊光线：
教师边讲边作图。
（一）凸透镜：
①平行于主光轴的入射光经凸透镜折射后，折射光线一定过焦点
②过焦点的入射光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴。
③经过光心的光线传播方向不变。
（二）凹透镜：
①平行、于主光轴的入射光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线一定过焦点。
②延长线过焦点的入射洮线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴。
③经过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。
三、小结。（对照板书）
四、作业。（见学案）
第二课时 凸透镜成像
一、新课的引入：
复习凸透镜对光的作用以及特殊光线作图，引入新课。
二、新课的教学：
1、 提出问题：
演示：凸透镜可以成大小，倒正，虚实不同的像
提问：凸透镜成像有什么规律吗？
2、猜想：
引导学生猜想：可能与物体到凸透镜的距离有关。
教师演示：让点燃的蜡烛到焦距相差较大的两凸透镜的距离相等，观察到成的像是不同的进一步猜想，可能与凸透镜的焦距有关。
3、制订计划与设计实验
①实验器材：（结合实验桌上的器材进行介绍并说明其用途，用法）光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴。
②物距u，像距V及焦距f的交代说明。
③实验步骤：
让一位学生对照课本叙述实验步骤，然后教师点评，规范实验步骤。
④实验注意事项：
a.实验前要调节烛焰，凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。
b.实验时，一定要调节好光屏的位置，使光屏上的像最清晰。
4、进行实验与收集证据
让学生两人一组进行实验，并将收集到的证据填入下表。
凸透镜的焦距f=10cm
物距u 像的大小 像的倒立 像的虚实 像距v
u﹥2f 缩小 倒立 实 f﹤V﹤2f
U=2f 等大 倒立 实 V﹤2f
f﹤u=2f 放大 倒立 实 V﹤2f
U=f 不能成像，得到的是平行光
u﹤f 放大 正立 虚
5、分析数据与得出结论：
6、教师点评、归纳：
①焦点是实像与虚像的分界点，焦点的内成虚像，焦点以外成实像。
②两倍焦距位置是放大与缩小像的分界点，其外是缩小像其内是放大像。
③实像与虚像的异同。
a.都可看到，但实像可成在光屏上，虚像却不能。
b.实像一定倒立，虚像一定正立。
c.成实像时，像与物在透镜异侧；成虚像时，像与物在透镜同侧。
d.缩小的一定是实像，虚像一定放大。
三、小结。
四、作业。
见学案。