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1、教案示例
第三節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律
教學目標
一、知識與技能
1.理解凸透鏡的成像規(guī)律。
2.知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件。
二、過程與方法
1.能在探究活動中,初步獲得提出問題的能力。
2.通過探究活動,體驗科學的全過程和方法。
3.學習從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.具有對科學的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理,勇于探索日常用品中的物理學原理。
2.樂于參與、試驗、制作等科學實踐。
教學重點:對凸透鏡成像規(guī)律的理解和認識。
教學難點:指導學生在探究過程中,建立
2、起實驗與物理模型之間的必然聯(lián)系。
教學準備:凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、刻度尺。
教學過程
第1課時
一、引入新課
通過上節(jié)課的學習,我們知道照相機投影儀里面都有凸透鏡,放大鏡本身就是凸透鏡,并且照相機能使景物在相片上成倒立的像,所成的像比物體小,投影儀能把小的膠片上的畫面放大到屏幕上,供大家觀看,這就說明所成的像比物體大,是倒立的;放大鏡能把小小的物體放大,使我們看清楚它們,所成的像是正立、放大的。
你們知道凸透鏡在什么條件下成正立的像,什么情況下成倒立的像?什么情況下成放大的像,什么情況成縮小的像?什么情況下能用光屏能收到像,什么情況下在光屏上不成像?什么條件
3、下像與物在凸透鏡兩側,什么條件下在同側?
看來,凸透鏡真是一個神秘,而又本事很大的東西,現(xiàn)在,們就根據(jù)上節(jié)學的知識大膽猜測,然后通過實驗和探究活動來進一步認識凸透鏡。
二、新課學習
?。ㄒ唬?、凸透鏡成像的規(guī)律
1.提出問題:
凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關系?大家想一想、大膽的猜一猜。
2.猜想
給學生幾分鐘時間和提示,做出盡量合理的猜測。教師將有價值的猜測記錄在黑板上,便于分析整理。
3.設計實驗
同學們猜想得很好,現(xiàn)在我們設計實驗來驗證上面的猜想是否正確。學生們討論,制定實驗方案,教師巡回指導。
現(xiàn)在我們桌子上有光具座
4、,上面的座可以插蠟燭、光屏、透鏡,能來回移動,從刻度尺上能觀察出它們之間的距離關系、蠟燭(做物體用)、光屏(白色的硬紙板作屏)、凸透鏡(焦距在10~20 cm之間)。
4.進行實驗
(1)測凸透鏡的焦距
大家想一想怎樣測得一個凸透鏡的焦距?讓凸透鏡在陽光下來回移動,找著最小、最亮的點,用刻度尺量出亮點與凸透鏡的距離,這就是這個凸透鏡的焦距。也可以讓凸透鏡離燈光5 m以外,找亮點,測定出凸透鏡的焦距。
現(xiàn)在測凸透鏡的焦距.
(2)開始進行探究實驗
方案一:
?、侔淹哥R放在光具座標尺中央,從透鏡的位置開始在左右兩邊的標尺上用粉筆標出等于焦距和2倍焦距的位置。
5、
?、邳c燃蠟燭,調整它們的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
③把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上,調整光屏到透鏡的距離,使燭焰在屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒,測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離。把數(shù)據(jù)記錄成表。
?、芾^續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,觀察像的變化是放大還是縮小,是正立還是倒立,蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離測出,將數(shù)據(jù)記錄成表。
?、莓斚灎T到一定位置上時,光屏沒有像,用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像,把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離,像是放大還是縮小的,像的正倒,填入表格。
方案二:
?、侔淹哥R放在桌子中央,把蠟燭、光屏放在其兩側
6、,刻度尺放在桌子上。
?、邳c燃蠟燭,調整它們的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
?、垡苿酉灎T,調整光屏到透鏡的距離,使燭焰在屏上成一個清晰的像,觀察像的大小、正倒、測出蠟燭與凸透鏡、光屏與凸透鏡的距離。把數(shù)據(jù)記入表格。
?、芾^續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,觀察像的變化,是放大、等大還是縮小,是正立還是倒立,將蠟燭與凸透鏡的距離,光屏與凸透鏡的距離數(shù)據(jù)記入表格。
?、莓斚灎T移到透鏡的焦點時,在光屏上看不到蠟燭的像,繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,這時在光屏上看不到蠟燭的像,拿去光屏,用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像。把蠟燭與凸透鏡的距離,像與凸透鏡的距離,像是放大還是縮小、正立還
7、是倒立的填入表格。
同學們的方案都可行,現(xiàn)在用桌子上的儀器進行實驗,并記下結果,總結凸透鏡成像的規(guī)律。學生們做實驗,教師巡回并進行指導,實驗結束,教師組織討論、提問、進行總結。
當把蠟燭放在2倍焦距以外的位置,像在凸透鏡的另一側,成倒立、縮小的像。像與凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間。
當把蠟燭放在2倍焦距的位置,像在凸透鏡的另一側,像的大小與物體大小相等。是倒立的,像與凸透鏡的距離也等于2倍焦距。
當把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間的位置時,像在凸透鏡的另一側,成倒立放大的像,像與凸透鏡的距離大于2倍焦距。
當把蠟燭放在1倍焦距的位置時,光屏不成像。
8、 當把蠟燭放在1倍焦距之內,光屏上不成像,像與蠟燭在凸透鏡同側,成正立、放大的像。
當把蠟燭放在大于凸透鏡焦距的位置時,物體成倒立的像。當物體從較遠處向透鏡靠近時像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大。
當物體與透鏡的距離小于焦距時,物體成正立、放大的像。這個像光屏上得不到。
同學們把規(guī)律都總結出來,總結得非常好,物體與凸透鏡的距離叫物距,用u表示,像與凸透鏡的距離叫像距,用v表示。我們接下來把總結的規(guī)律和數(shù)據(jù)填入到書上的表格中。
5.分析論證
或播放動畫:RT0400006459_探究凸透鏡成像規(guī)律實驗數(shù)據(jù)處理
進行填表和規(guī)律的總結,便于講述。
9、 邊說邊板書:一、凸透鏡成像的規(guī)律
,:倒立縮小的像
,:倒立放大的像
:正立放大的虛像
第2課時
?。ǘ嵪衽c虛像
通過剛才做實驗,我們知道凸透鏡成像有的可以呈現(xiàn)在光屏上,有的不能呈現(xiàn)在光屏上。這些成像有什么區(qū)別呢?什么叫實像?什么叫虛像?
我們把光屏上得到的像叫做實像,得不到的像叫做虛像。光屏上能承接的像是實際光線的會聚點。而虛像不能用光屏收到,只能用眼睛看到,它不是實際光線會聚點,而是它們的反向延長線的交點。
回過頭來我們看看凸透鏡什么時候成實像,什么時候成虛像?回憶實驗,觀察的記錄表格,可以得出:當物距小于焦距時,即,凸透鏡成正立的虛
10、像,虛像只能用眼睛看到,不能用光屏接到;當物距大于焦距時,即,凸透鏡成倒立的實像,可以用光屏承接。
板書:二、虛像和實像
由實際光線會聚成的像叫做實像。
像不是由實際光線會聚成的,而是它們的反向延長線的交點成的像叫虛像。
?。ㄈ?、想想議議
我們知道什么是實像、什么是虛像之后,請你們進一步猜測并根據(jù)上面探究所得的資料進行分析,什么情況下凸透鏡成實像、什么情況下成虛像。
1.物體在1倍焦距以外時,成倒立的實像。
2.物體在1倍焦距內時,成正立的虛像。
照相機和投影儀能在光屏上成實像,放大鏡成的像在光屏上得不到,但眼睛能看到成虛像。像與物在凸透鏡同側成
11、虛像,像與物在凸透鏡兩側成實像。我們的照相機、投影儀、放大鏡都是根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律成像的,能說出它們的原理嗎?
照相機的原理是物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時,成倒立、縮小的實像。投影儀的原理是物體到凸透鏡的距離在2倍焦距和焦距之間時,成倒立、放大的實像。放大鏡的原理是物體到凸透鏡的距離小于焦距時,成正立、放大的虛像。
我們知道了照相機、投影儀、放大鏡的原理。想進一步了解它們嗎?我們從上節(jié)課知道照相機的鏡頭相當于凸透鏡,膠卷相當于光屏,機殼相當于暗室。我們今天又知道,被拍照的景物到鏡頭的距離遠遠大于焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像,那么照相機中的調焦環(huán)、光圈、快門,它們有什么用
12、處?
照相機中調焦環(huán)是調節(jié)鏡頭到膠片的距離,拍攝近的景物時,鏡頭往前伸,離膠片遠一些,拍攝遠的景物時,鏡頭往后縮,離膠片近一些,調焦環(huán)上刻著數(shù)字,表示拍攝的景物到鏡頭的距離。光圈是用來控制進入鏡頭的光的多少,光圈可以開大或縮小,光圈環(huán)上刻有光圈數(shù)。
快門是用來控制曝光時間的,曝光時間可以從快門上的數(shù)字知道?,F(xiàn)代的照相機可以根據(jù)光的強弱來自動調節(jié)光圈和快門,得到曝光適度的相片,還能自動測量景物到相機的距離,進行自動調焦。這樣高度自動化的相機用起來很方便,即使缺乏攝影經(jīng)驗的人也能照出清晰的相片,所以人們戲稱為“傻瓜相機”。
投影儀的構造及作用
投影儀的構造主要有:鏡頭(相當于一個凸透鏡)、投影片(相當于物體)、屏幕(相當于光屏)、聚光鏡、光源和反光鏡等部分。光源是用來照亮投影片的,聚光鏡是由兩塊螺紋透鏡組成,這兩塊螺紋透鏡是用來增大聚光面積,增加投影片的亮度。反光鏡是平面鏡,作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。
?。ㄋ模⑿〗Y
本節(jié)課我們知道了以下內容;
1.照相機的原理:,成倒立、縮小的實像。
2.投影儀的原理:,成倒立、放大的實像。
3.放大鏡的原理:成正立、放大的虛像。
(五)、板書設計
凸透鏡成像規(guī)律