人教版八年级物理上册第5章 第3节教案

第3节　凸透镜成像的规律
共2课时
第一课时　凸透镜成像的实验
【知识与技能】
1．了解并掌握探究凸透镜成像规律的实验过程．
2．知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件．
【过程与方法】
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．
3．通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件．锻炼从物理现象中归纳科学规律的能力．
【情感、态度与价值观】
1．通过研究凸透镜成像规律的实验，以及对其成像规律的分析有意识地渗透辩证唯物主义观点．
2．通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律．
3．注意培养学生参与观察、实验、制作的兴趣．
【重点】
对凸透镜成像规律的理解和认识．
【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联系．
知识点　探究凸透镜成像的规律
【自主学习】
阅读课本P97－98，完成以下问题：
1．物体成倒立缩小实像的条件是：物距在2倍焦距以外的范围，像距在一倍焦距与两倍焦距之间的范围．
2．取一支蜡烛，一个焦距为10 cm的凸透镜，一个光屏，一个光具座．从左至右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，调整透镜、光屏，使它们的中心与烛焰的中心在同一高度．
3．分别让蜡烛与透镜的距离为18 cm、15 cm、13 cm、11 cm，并分别调节光屏的位置，使它们每次都出现清晰的像．在这几次实验中，像相对于原物体都是放大(选填“放大”或“缩小”)、倒立(选填“正立”或“倒立”)的实像．物距的共同点是在f与2f之间，像距的共同点是大于2f，说明物体成倒立、放大实像的条件是：物体在凸透镜的一倍焦距与2倍焦距之间.
4．物体成正立、放大虚像的条件是：物距在一倍焦距以内的范围．
【合作探究】
探究　凸透镜成像的规律
1．所需实验器材有哪些？
答：光具座(带刻度尺)、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏．
2．实验器材的安装规则是什么？
答：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、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．
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．
3．固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验，或固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验．根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？
答：需要记录物距、像距及像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)……
4．实验步骤及注意事项是什么？
答：(1)将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度．(2)将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛．(3)移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止．(4)记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正．(5)将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像．(6)继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处以及像的特点．
【教师点拨】
实验过程中在光屏上找不到像的原因有：
(1)烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度．
(2)当物体在焦点外侧处于靠近焦点处时，物体成像很远，超过了光具座的范围，光屏接收不到像．
(3)烛焰正好在焦点上，凸透镜不能成像．
(4)当烛焰在焦点以内时，虚像不能用光屏承接到．
【跟进训练】
小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律．
(1)如图所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为10.0 cm.
(2)小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是物距小于焦距.
(3)实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向 上移动．
1．知道物体成缩小实像的条件．
2．知道物体成放大实像的条件．
3．知道物体成放大虚像的条件．
完成本课对应训练．
第二课时　凸透镜成像的规律
【知识与技能】
理解凸透镜的成像规律．
【过程与方法】
凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件．
【情感、态度与价值观】
通过照相机的教学，使学生基本掌握照相机的使用，使学生会用照相机拍自然风景，培养学生的审美情趣．
【重点】
对凸透镜成像规律的理解和认识．
【难点】
指导学生在探究、归纳过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系．
知识点　凸透镜成像规律
【自主学习】
阅读课本P98，完成以下问题：
1．物体经凸透镜成倒立、缩小实像的规律在生活中的应用有照相机．
2．物体经凸透镜成倒立、放大实像的规律在生活中的应用有投影仪．
3．物体经凸透镜成正立、放大虚像的规律在生活中的应用有放大镜．
【合作探究】
探究　凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律：
记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律．
1. 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f.应用有照相机．
2. 当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f.此点为成实像大小的分界点．应用有复印机．
3. 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f.应用有幻灯机和投影仪．
4. 当u＝f时，不成像．此点为成像虚实的分界点．
5. 当u＜f时，成正立、放大的虚像．应用有放大镜．
6．分析论证：根据成像的情况，对数据进行分类．
(1)焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像．即一倍焦距内外分虚实．
(2)二倍焦距是成放大和缩小像的分界点．物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像．二倍焦距内外分大小．
(3)实像必异侧倒立，虚像必同侧正立．
(4)u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的．
(5)成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小．即成实像时，物近像远且大，物远像近且小．成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大．即成虚像时，物近像小，物远像大．物体越靠近焦点像越大．
(6)实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现．实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的．
【教师点拨】
1．凸透镜成像规律

物距
像的特征
物与像
的位置
像距v
光屏能
否承接
应用
u
正倒
大小
虚实
u→∞
缩成一个极小的亮点
异侧
v＝f
能
测焦躁
u>2f
倒立
缩小
实像
异侧
f能
照相机
u＝
2f
倒立
等大
实像
异侧
v＝2f
能
像缩小、放大的分界点
f倒立
放大
实像
异侧
v＝2f
能
投影仪
u＝f
不成像，光从焦点发出成一束平行光，在光屏上可以看到一个与凸透镜等大的圆形光斑
实像、虚像的分界点
u正立
放大
虚像
同侧
|v|>u
不能
放大镜
2.使照相机、投影仪、放大镜成像变化的调节方法：
(1)要使照相机成的像变大，则物体靠近透镜，伸长暗箱．
(2)要使投影仪成的像变大，则投影片靠近镜头，投影仪到屏幕的距离增大．
(3)要使放大镜成的像变大，则放大镜应距物体远一些．
1．凸透镜成像的规律．
2．利用凸透镜成像的规律认识照相机、投影仪和放大镜的成像原理及其调节方法．
完成本课对应训练．