5.3《凸透镜成像的规律》 教案

凸透镜成像规律教学设计
一、 教学目标：
（1）通过实验探究并知道凸透镜成像规律。
（2）通过探究活动，体验科学探究的过程的基本研究方法。
（3）体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义，建立生活与物理知识的联系。乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
二、教学重点与难点
重点：凸透镜成像规律的探究过程。
难点：引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。
三、教学方法
采取小组合作探究与讨论交流相结合的教学方法。
四、教学过程
1、引入课题：
小活动：
用凸透镜观察：（１）课本上的字（２）窗外的景物
学生回答看到的现象
在老师的引导下，讨论凸透镜的作用。
学生讨论总结：凸透镜能成放大和缩小的像。
２、探究过程
（一）提出问题：
（１）先介绍物距和像距的概念，而后要求学生根据观察的现象，提出想知道哪些问题
（２）学生讨论提出各种不同的问题
（３）提炼学生提出的问题中的知识点，确定本节探究题目：像的大小、正倒跟物距间的关系
（二）猜想与假设：
引导学生进行猜想，并选择比较合理的进行板书
（三）设计实验：
教师介绍光具座的作用以及用法。
教师：在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同的含义。如果移动光屏使它得到清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。
教师：请同学们用点燃的蜡烛作为成像的物体，自行选择其它器材，制定实验计划探究凸透镜成的像的大小情况与物距的关系。请同学们在小组内积极讨论，制定研究方案。
教师巡视指导，参与学生讨论，组织学生对各小组的方案进行评估，兼顾研究其它问题，确定最佳方案。
（四）进行实验：
（１）学生根据实验要求，先测出凸透镜的焦距，再自己组装仪器进行实验。将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右依次放置，调节高度使蜡烛的焰心和凸透镜的光心以及光屏的中心在同一高度。
（２）分别将蜡烛移到大于２倍焦距、等于２倍焦距、大于１倍焦距同时小于２倍焦距、小于１倍焦距的位置处进行实验，观察所成像的特点和像距的特点记录在表格中
次序
物距
像距
像的特点
１
?
?
?
２
?
?
?
３
?
?
?
４
?
?
?
（五）分析论证：
学生分组讨论得出结论：
当u>2f 成倒立、缩小实像 2f>v>f
当u=2f 成倒立、等大实像 v=2f
当2f>u>f 成倒立 、放大实像 v>2f
当uu
课堂练习：
如果用课本将凸透镜遮住一半还能成像吗？先进行猜测，再动手实验。
小结：引导学生回顾这节课的收获
作业
回归中考
在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 作用，该凸透镜焦距是 cm。（考查概念和规律）
（2）为了能使像始终成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 。（考查实验方法和过程）如图乙所示的位置示意图，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“缩小”或“放大”）的实像，应用此成像规律可制成 。（考查规律和应用）
试题解析：定义： 凸透镜能使平行于主光轴的的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F来表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f来表示。凸透镜上有两个实焦点，左右各有一个。、
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【分析】（1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．
（2）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
根据物像异测，利用物距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律，即可确定成像性质及其应用．
【解答】解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点，可知，凸透镜对光线具有会聚作用，焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11cm．
（2）由图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，这一特点的应用是投影仪或幻灯机．
故答案为：（1）会聚；11；（2）同一高度；放大；投影仪．
附实验步骤：
凸透镜成像规律实验操作步骤
1、把蜡烛、凸透镜、光屏一次安装在光具座上。
2、点燃蜡烛、调整烛焰、凸透镜、光屏高度，使三者中心在同一高度上。
3、调整物距使u=50cm，移动光屏知道看到清晰的像为止，记录物距、像距及像的性质于表格中。
4、继续调整物距使u=35cm、25cm、18cm、15cm、14cm、9cm、5cm时，重复顺序3。
实验次数
物距
u/cm
像的性质
物距
v/cm
正立或倒立
放大或缩小
实像或虚像
1
2
3
4
5
6
7
8
实验记录：f=10cm
实验结论：
当u〉2f时成的像是 。
当f〈u〈2f时成的像是 。
当u〈f时成的像是 。