1、.第3節 凸透鏡成像的規律第1課時 探究凸透鏡成像的規律y課題探究凸透鏡成像的規律課型新授課教學目標知識與技能1.理解凸透鏡的成像規律.2.知道凸透鏡成放大、縮小、實像和虛像的條件.過程與方法1.能在探究活動中，初步獲得提出問題的才能.2.通過對凸透鏡成像現象的觀察分析，總結出凸透鏡成像規律，并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實像或虛像的條件.培養從物理現象中歸納科學規律的方法.情感、態度與價值觀1.通過研究凸透鏡成像的實驗，以及對其成像規律的分析有意識地浸透辯證唯物主義觀點.2.通過探究活動，激發學生的學習興趣，培養學生對科學的求知欲，使他們樂于探究自然現象和日常生活中的物

2、理學道理，勇于探究日常生活中的物理學規律.3.注意培養學生樂于參與觀察、試驗、制作的興趣.教學重點對凸透鏡成像規律的理解和認識.教具準備凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、刻度尺、多媒體課件.教學難點指導學生在探究過程中，建立起實驗與物理模型之間的必然聯絡.教學課時1課時課前預習1.物距是指 物體到透鏡 的間隔 ，用u表示；像距是指 像到透鏡 的間隔 ，用v表示. 2.當凸透鏡成像時：1u>2f，成 倒立 、 縮小 的 實 像，此時像距v的范圍為 f<v<2f ；2當 f<u<2f 時，成 倒立 、 放大 的 實 像，此時像距v的范圍為 v>2f ；3當u<f時

3、，成 正立 、 放大 的虛像.3.凸透鏡成的實像有 縮小 、等大、 放大 三種，而虛像只有 放大 的.實像與物體在透鏡的 兩 側，虛像與物體在透鏡的 同 側.備課筆記穩固復習老師引導學生復習上一節內容，并講解布置的作業老師可針對性地挑選部分難題講解，加強學生對知識的穩固.新課導入通過上節課的學習，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；放大鏡能把微小的物體放大，使我們看清楚它們，所成的像是正立、放大的.你們想進一步理解它們嗎？想理解

4、什么？生1：凸透鏡在什么條件下成正立的像，什么情況下成倒立的像？生2：什么情況下成放大的像，什么情況下成縮小的像?生3：什么情況下用光屏能承接到像，什么情況下在光屏上不成像？生4：什么條件下像與物在凸透鏡兩側，什么條件下在凸透鏡同側？同學們提出這么多問題，說明同學們認真考慮了，這樣非常好.如今，我們就根據上節學的知識大膽猜測，通過實驗和探究活動來解決.進行新課 探究凸透鏡成像規律的實驗 老師引導學生根據上一節所學知識探究凸透鏡成像規律.生1：照相時物體到凸透鏡的間隔 比投影儀上膠片到凸透鏡的間隔 大，這說明像是放大還是縮小的與物體到凸透鏡的間隔 有關.生2：照相時底片到凸透鏡的間隔 比投影儀的

5、屏幕到凸透鏡的間隔 小，這說明像是放大還是縮小的與像到凸透鏡的間隔 有關.生3：照相機中鏡頭的凸透鏡比投影儀鏡頭小，這說明像是放大還是縮小的與凸透鏡的大小有關.生4：照相機和投影儀的物體和像在凸透鏡的兩側，放大鏡的像與物體在同側.這說明成倒立還是正立的像和物體在同側還是兩側有關.生5：放大鏡要看清物體，離物體的間隔 一般要比照相機、投影儀中凸透鏡離物體的間隔 小，這說明物體成正立、倒立的像與物體到凸透鏡的間隔 有關.同學們猜測得很好.如今逐一討論看看有沒有哪個能排除掉.生：像是放大還是縮小與凸透鏡的大小有關，可以排除.因為有的放大鏡直徑比照相機鏡頭直徑小，也能成放大的像，有的攝影師拿的大焦距的

6、鏡頭比投影儀的鏡頭大，成的像還是縮小的，所以可以排除掉.這個同學說得很好，我們鼓掌表示鼓勵.如今我們設計實驗來驗證上面的猜測是否正確.學生分組討論，制定實驗方案，老師巡回指導.如今我們桌子上有光具座上面的滑座可以插蠟燭、光屏、透鏡，能來回挪動，從刻度尺上能觀察出它們之間的間隔 關系、蠟燭做物體用、光屏白色的硬紙板作屏、凸透鏡焦距在1020 cm之間，我們先測出凸透鏡的焦距.生1：讓凸透鏡在陽光下來回挪動，找到最小、最亮的點，用刻度尺量出亮點與凸透鏡光心之間的間隔 ，這就是凸透鏡的焦距.生2：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.老師引導學生動手測出凸透鏡的焦距，并設計實驗

7、方案：把透鏡放在光具座標尺中央，從透鏡的位置開場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.特別提醒：在挪動光屏尋找最明晰的像時要注意要將光屏移過那個位置，發現像又逐漸模糊后，再往回挪動，可重復兩次，直到感覺像最明晰為止.因為假如不移過那個位置，就無法判斷下一個位置像是不是會更明晰.知識拓展：隨著實驗的進展，蠟燭不斷燃燒會使燭焰的像越來越靠近光屏的上端，這時的調節方法有三種：1將光屏向上挪動；2將蠟燭向上挪動；3將凸透鏡向下挪動.進行新課點燃蠟燭，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.注意：此操作的目的是使燭焰通過凸透鏡所得的像呈如今光屏中央，便于觀察與比較像與物

8、體的關系把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上，調整光屏到透鏡的間隔 ，使燭焰在光屏上成一個明晰的像，觀察像的大小、正倒，測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的間隔 .把數據記錄成表.繼續把蠟燭向凸透鏡靠近，調整光屏到透鏡的間隔 ，使燭焰在光屏上成一個明晰的像，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的間隔 ，將數據記錄成表.當蠟燭移到一定位置上時，光屏上不能成像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像，把蠟燭與凸透鏡的間隔 、像與凸透鏡的間隔 ，像的大小，像的正倒，填入表格.值得注意的是：在同一個物距范圍內要取兩組以上的物距探究凸透鏡成像的規律，此操作的目的是為了排除偶爾因

9、素，使實驗結論更具有一般性.學生們認真做實驗，老師巡視并進展指導，實驗完畢，老師組織討論、提問、進展總結.生1：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.像與凸透鏡的間隔 在1倍焦距和2倍焦距之間.如圖甲生2：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，像與凸透鏡的間隔 也等于2倍焦距.如圖乙生3：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，像與凸透鏡的間隔 大于2倍焦距.如圖丙生4：當把蠟燭放在1倍焦距的位置時，光屏不成像.生5：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

10、，成正立、放大的像.如圖丁生6：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，像到透鏡的間隔 也逐漸變大.生7：當物體與透鏡的間隔 小于焦距時，物體成正立、放大的像.這個像光屏上得不到. 備課筆記進行新課 凸透鏡成像的規律同學們總結得非常好.物體與凸透鏡的間隔 叫物距，用u表示，像與凸透鏡的間隔 叫像距，用v表示.板書：凸透鏡成像的規律：1.當u>2f時,成倒立、縮小的實像；2.當2f>u>f時，成倒立、放大的實像；3.當u<f時，成正立、放大的虛像.老師用多媒體播放課件“探究凸透鏡成像的規律，并進展講解：探究凸透鏡成像的規律

11、多媒體課件1凸透鏡成像規律可以總結如下表所示： 2凸透鏡成像規律的巧記方法：一焦分虛實，二焦分大小.實像異側倒，物近像遠像變大，虛像同側正，物遠像遠像變大.根據上面探究所得的資料進展分析,凸透鏡成放大的實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？成縮小的實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？由此你還可以得出什么結論？生1：凸透鏡成放大實像時，像距比物距大.生2：凸透鏡成縮小實像時，物距比像距大.生3：當物距大于像距時，凸透鏡成縮小的實像；當物距小于像距時，凸透鏡成放大的實像.同學們分析得很好，我們又從另一個角度：物距與像距的關系分析了凸透鏡成像的條件.板書：1當u>v時, 成倒立、縮小的實像；2當

12、u<v時，成倒立、放大的實像.課堂延展：分析探究凸透鏡成像規律的實驗中出現的狀況1分析光屏上不能得到燭焰像的原因在做“探究凸透鏡成像規律的實驗時，有時不能在光屏上得到燭焰的像，是什么原因？學生認真考慮，并積極發言，提出各種猜測.老師總結：光屏上不能得到燭焰像的原因大致有4種：假設燭焰中心、透鏡中心、光屏中心不在同一高度上，像會呈如今光屏的上或下方. 假設2fuf，但很靠近1倍焦距時，成的像很大，像距也很大，光屏挪動的間隔 不夠，可能承接不到像.備課筆記知識拓展：1.“一焦分虛實,二焦分大小這句話的意思是:在凸透鏡成像規律中,主光軸上有兩個分界點,第一個是焦點,第二個是2倍焦距點.以焦點為

13、界,物在焦點外成實像,物在焦點以內成虛像.以2倍焦距點為界,物在2倍焦距以外成縮小的像,在2倍焦距點以內焦點到2倍焦距點間成放大的實像.2.“物近像遠像變大,物遠像近像變小這句話的意思是:在凸透鏡成實像時,隨著物距減小,所成像變大,像距也跟著變大.反之,隨著物距增大,所成像變小,像距也跟著變小.3.在凸透鏡成實像時,當物在2倍焦距外,成像在焦點到2倍焦距之間;當物在焦點至2倍焦距之間,成像在2倍焦距以外.進行新課假設uf,燭焰成虛像時，只能透過透鏡用眼睛直接觀察，光屏上不能承接到像.假設u=f，燭焰在焦點發出的光經凸透鏡折射成平行光，不成像，在光屏上也不可能承接到像.2探究不完好凸透鏡的成像情

14、況 探究名稱：探究不完好凸透鏡的成像情況.提出問題：凸透鏡不完好時，成像情況怎么樣？猜測與假設：可能只能得到部分像，也可能得到仍完好的像，但亮度減弱.制定方案與設計實驗：選一焦距為1020cm的凸透鏡，研究蠟燭成的像，用一塊白色的硬紙板作屏，承接燭焰的像，如下圖.把蠟燭放在離凸透鏡間隔 適當的位置上， 調整光屏到凸透鏡的間隔 ，使蠟燭焰在屏上成一個明晰的像；然后用一紙板擋住凸透鏡的一部分模擬不完好的凸透鏡，觀察像的情況.進展實驗：1把蠟燭放在離凸透鏡二倍焦距的位置上，調整光屏到凸透鏡的間隔 為二倍焦距，使燭焰在屏上成一個明晰的像；2用一紙板擋住凸透鏡的上半部，觀察屏上成像的情況；3反復遮住與不

15、遮，比照觀察兩種情況下的成像情況.分析論證：看到的現象是：凸透鏡不完好時，仍得到完好的像，但亮度減弱.本實驗中，用紙板遮住凸透鏡的一部分，被遮住的部分便沒有光線通過，相當于將凸透鏡打去一半，其效果是一樣的.因此得出的結論比較有說服力.得出結論：當凸透鏡不完好時，仍能成完好的像，所成的像亮度減弱不如原來的明晰.教學板書課堂小結同學們，今天這節課我們通過實驗探究了凸透鏡在不同條件下成像的規律以及凸透鏡成像規律的實驗中出現的狀況.這節課的知識還需要大家多聯絡實際理解運用.好，這節課就學到這，謝謝！教材習題解答【教材P98“想想議議】查看實驗數據，凸透鏡成放大的像時，物距跟像距相比，哪個比較大？成縮小

16、的像時，物距跟像距相比，哪個比較大？由此你可以得出什么結論？凸透鏡所成的像有沒有正立的實像？有沒有倒立的虛像？解：凸透鏡成放大的像時，物距小于像距；成縮小的像時，物距大于像距.由此可以得出結論：物距越大，像距越小，像也越小；物距越小，像距越大，像也越大.凸透鏡所成的像中沒有正立的實像，也沒有倒立的虛像.【教材P99“動手動腦學物理】規律總結：不管成實像還是虛像，成放大的像時必定像距大于物距，成縮小像時必定像距小于物距.教材習題解答2.找一個圓柱形的玻璃瓶，里面裝滿水.把一支鉛筆放在玻璃瓶的一側，透過玻璃瓶，可以看到那支筆如圖.假如把筆由靠近玻璃瓶的位置向遠處漸漸地挪動，你會看到什么現象？實際做

17、一做，驗證你的猜測.與前面用凸透鏡所做的實驗相比，這兩個實驗有什么共同之處？有什么不同？解：裝水的玻璃瓶相當于一個柱面透鏡.當鉛筆由靠近玻璃瓶的位置向遠處漸漸挪動時，透過玻璃瓶會看到鉛筆尖逐漸變長，到某一位置時，鉛筆尖突然改變方向.假如用凸透鏡做實驗，當鉛筆由靠近凸透鏡的位置向遠處漸漸挪動時，透過凸透鏡會看到鉛筆逐漸變大，而形狀保持不變，到某一位置時，鉛筆尖也會突然改變方向.實驗中開場看到的是虛像，而“改變方向后的像為實像.沒有光屏的情況下，光線透過凸透鏡會聚成實像，繼續向前傳播射入眼中，光是從實像的位置發出的，就如同看實際物體一樣.實像不用光屏也能看到.4. 一位同學利用類似如下圖的器材做實

18、驗，先用焦距為20cm的透鏡甲進展實驗，在屏上得到了明晰的縮小實像.接下來他想改用焦距為10cm的透鏡乙繼續進展實驗.假如不改變發光體和凸透鏡的位置，要在光屏上成明晰的像，光屏應該向哪個方向挪動？解：向左挪動.提示：假設改用焦距為10cm的透鏡，此時物距是大于二倍焦距，那么其所成的像的像距應在一倍焦距到二倍焦距之間，故應向左挪動光屏5.小明同學做探究凸透鏡成像規律的實驗中，光屏上得到發光體明晰的像，但他不小心用手指指尖觸摸到了凸透鏡，這光陰屏上會出現怎樣的情況？小勇說，光屏上會有指尖的像；小強說，光屏上會出現指尖的影子.你說呢？解：沒有手指的像也沒有手指的影子.因為手指遮擋了凸透鏡的一部分，但是折射光線仍可以到達光屏上，只是這時所成的像會暗一點.難題解答【例】某物理實驗小組用蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上研究凸透鏡成像規律.1假如凸透鏡焦距為10cm，當透鏡到蠟燭的間隔 為15cm時，挪動