郭鎮(zhèn)中學楊曦45科學探究：凸透鏡成像

1、 教學內容第5節(jié) 科學探究：凸透鏡成像授課時間3課時教 學目標知識與技能1、了解透鏡的種類。2、了解透鏡的焦點、焦距，認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。3、探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。4、了解透鏡在投影儀中的應用。過程與方法5、能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力。 6、通過探究活動，體驗科學探究的全過程和方法。7、學習從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法。情感態(tài)度與價值觀8、具有對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和生活中的物理道理。9、初步建立將科學技術應用于實際的意識。教學重點難點本節(jié)教學的重點是探究凸透鏡成像的規(guī)律，這也是教學的難點。教具準備光具座，凸透鏡，光屏，蠟燭教學過程第一課時 認

2、識透鏡(一)談話導入:(二)新授:1.凸透鏡和凹透鏡認識:先讓學生觀察眼鏡鏡片，看看近視鏡片和遠視鏡片有什么不同，然后學生出示各種各樣的透鏡：有的中間厚邊緣薄，有的中間薄邊緣厚，并畫出板圖如課本圖4-5-3所示。再說明透鏡是組成照相機、投影儀、顯微鏡、電影放映機等光學儀器的重要元件。 照課本圖4-5-6簡單介紹一下透鏡的主光軸和光心。對于光心，讓學生知道大致在透鏡的中心處即可。 2.想想做做 做課本圖4-5-6的實驗來研究凸透鏡對光的會聚作用。可讓學生分組做，最好人人動手，以增加學生的體驗，要使學生對凸透鏡這種重要的光學元件對光的作用了解得充分一些。這個實驗，可以在陽光下做，也可用平行光源（可

3、用手電筒代替，但距凸透鏡要遠些）做，還可利用平行光源、光具盤和凸透鏡演示。實驗時，可以量出焦距。 用凹透鏡代替凸透鏡實驗，可以說明凹透鏡不能使平行光線會聚，對光有發(fā)散作用。3.焦點和焦距 根據(jù)實驗現(xiàn)象畫出板圖如課本圖4-5-6所示。介紹凸透鏡的焦點、焦距，并在板圖上用符號標出。對于學習基礎好的學生，還可以進一步說明： 凸透鏡的會聚作用是由于光線通過它的兩側表面發(fā)生兩次折射造成的； 焦距的長短反映了凸透鏡會聚作用的強弱，焦距短的會聚作用強（光線通過后偏折得厲害）； 凸透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長短：表面越凸，焦距越短。每個凸透鏡的焦距是一定的。 (三)課堂小結,作業(yè).1、拿兩塊透鏡讓學生

4、測出焦距。這個問題已經(jīng)在“想想做做”的欄目中做過了，這里讓再做一遍，是讓學生加深印象，同時讓他們知道，不同的透鏡焦距是不同的。 2、焦距短的透鏡偏折得更多些。 3、把小燈泡放在凸透鏡的焦點上，小燈泡發(fā)出的光通過凸透鏡后就可以變成平行光。這里利用了前面學過的光路可逆性。第二課時、生活中的透鏡1照相機 先出示真實的照相機，讓學生仔細觀察照相機的鏡頭，使他們對照相機鏡頭有直觀的印象，指出它的作用就相當于一個凸透鏡，來自物體的光線經(jīng)過照相機鏡頭后，在膠卷上形成一個縮小的像。 想想做做 自制模擬照相機，使學生對利用凸透鏡成縮小的實像有較直觀、深刻的印象。同時培養(yǎng)學生的動手能力。 模擬照相機的制作可照圖3

5、22所示。本制作所用材料比較簡單，可由學生自己去找，也可由教師準備。最好每人一套。 找兩個直徑大小相近，長約15cm的圓紙筒（也可用硬紙板折疊成方形紙筒），使一個紙筒剛好能夠套入另一個。在直徑較大的紙筒前面，固定一個凸透鏡。在直徑較小的紙筒前面，固定一個屏幕。屏幕可以用半透明塑料薄膜（或蠟紙、毛玻璃)制作。把較小的圓筒有屏幕的一端朝里，套入較大的圓筒內。這樣模擬照相機就做成了。 把模擬照相機對準某個人或物體，拉動紙筒改變透鏡和屏幕之間的距離，就能使物體在屏幕上形成一個清晰倒立的像。通過獲得清晰像，讓學生感受照相的過程。通過觀察，可以知道，照相機所成的像是倒立縮小的實像。 2投影儀 投影儀是教學

6、中經(jīng)常使用的儀器，照圖324介紹投影儀的構造。讓學生仔細觀察投影儀的投影鏡頭，演示利用凸透鏡可以使物體成放大的像：把投影儀上的反光鏡取下，使光線直接照射到天花板上，調節(jié)鏡頭，在天花板上就能得到投影片上圖案的像，讓學生仔細觀察像的大小、正倒。也可用幻燈機演示。通過演示，讓學生對利用凸透鏡成放大倒立實像有較深的印象。 3放大鏡 放大鏡是凸透鏡，也是常用的光學儀器之一。讓學生用放大鏡看書上的字，并改變放大鏡到字的距離，觀察字的放大情況。說明利用凸透鏡能使物體成放大的像，但這個像與投影儀所成的像是不同的，它是正立的虛像，并且像與物體在同一側。使學生對利用凸透鏡成放大的虛像有一初步的印象。 課后作業(yè)：

7、1、手持凸透鏡在窗戶和與室內的白墻之間移動，移到某個位置時，窗框外的景物能在墻上形成一個清晰、倒立的像。 2、凸透鏡在燈泡和白墻之間移動時，有兩個位置可以在墻上得到所畫圖案的清晰的像。離燈泡較近的位置，像是放大的；離燈泡較遠的位置，像是縮小的。所成的像都是倒立的。 3、找一塊透明的硬塑料板或平板玻璃，在上面滴一滴水即可用來觀察。用它看書上的字，字就被放大了。小水滴就是一個凸透鏡。第三課時、凸透鏡成像規(guī)律1探究凸透鏡成像的規(guī)律 教師引導學生進行探究。 通過上一節(jié)的學習，我們知道了照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是一個凸透鏡。他們都利用凸透鏡使物體成像。照相機所成的像比物體小，而投影儀所

8、成的像比物體大；照相機、投影儀所成的像是倒立的，而放大鏡所成的像是正立的。 引導學生提出問題：凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關系? 然后讓學生提出猜想：照相時物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大，而投影儀中物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小，看來像是放大的還是縮小的，跟物體和像的相對位置有關；無論照相機還是投影儀，物體和所成的像都在凸透鏡的兩側，而在放大鏡中，物體和像在透鏡的同一側，看來像的正倒很可能跟它與物體是否在同側有關。 制訂實驗計劃，指導學生做實驗，驗證上面的猜想是否正確。 實驗前先向學生介紹實驗裝置和做法，使學生明白實驗研究什么和怎樣去研究。在學生知道了實驗的目的和

9、做法以后，讓學生按照課本中列出的實驗步驟獨立地去實驗、觀察。課本上沒有用光具座來做實驗，是考慮到許多學校沒有或只有數(shù)量很少的光具座。如果有用光具座做實驗，會方便些。 照課本上介紹的方法，先把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置，調整光屏與透鏡的距離，使燭焰在光屏上成一清晰的像，觀察像的大小、正倒，分別測量物體、像到凸透鏡的距離，把數(shù)據(jù)記錄課本上的表格中。 把蠟燭向凸透鏡移近幾個厘米，放好后重復以上操作，當蠟燭移到透鏡的焦點時，在光屏上得不到蠟燭的像。 繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，這時在光屏上已經(jīng)看不到蠟燭的像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像。 在學生實驗的基礎上，讓學生自己總結凸透鏡的成像規(guī)律，并讓他們

10、書面或口頭表述自己的觀點。使學生知道：當物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時，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，物體成放大的像，這個像不是實際折射光線的會聚點，而是它們的反向延長線的交點，用光屏接收不到，是虛像?？膳c平面鏡所成的虛像對比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 2虛像和實像 當物體與透鏡的距離大于焦距時，物體成倒立的像，向學生說明這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成正立的虛像?？梢曰仡櫰矫骁R成虛像的情況，使學生明白實

11、像與虛像的區(qū)別。 想想議議 學生們知道了什么是實像，什么是虛像之后，讓他們根據(jù)上面探究的結果，討論并總結什么情況下凸透鏡成實像，什么情況下成虛像，凸透鏡所成虛像與平面鏡所成虛像有什么相同之處。 3再結合凸透鏡成像的規(guī)律，進一步認識照相機、投影儀、放大鏡的原理。 照相機原理和構造 照相機是人們經(jīng)常接觸的東西，了解照相機的基本結構和原理是有文化的公民應該具有的科學常識?？梢杂谜障鄼C實物或模型與掛圖對照講解：鏡頭相當于凸透鏡，膠卷相當于光屏，機殼相當于暗室，被拍照的物體到鏡頭的距離要遠遠大于焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像。為了使學生對照相機的構造和使用了解得更實際些，可向學生介紹照相機的主要組

12、成部分的作用和使用方法，主要是調焦環(huán)、光圈和快門。如果有照相機實物，做照相示范就更好。還可以讓學生談自己照相的體會，如何才能把相片照好，提高興趣，活躍思維。同時可以問一些這樣的問題，例如：為了使照片上人像大一些，照相時人應該靠近還是離開照相機一些? 投影儀的原理和構造 投影儀的構造主要有：鏡頭、投影片、聚光鏡、光源和反光鏡等部分。光源是用來照亮投影片的；聚光鏡為一組凸透鏡，其作用是聚光，增加投影片的亮度；反光鏡是平面鏡，其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律講述投影儀的原理和基本構造，應指明投影片相當于上面實驗中的蠟燭（物體），天花板相當于光屏，鏡頭起凸透鏡的作用。投影片到鏡頭的距離稍大于焦距，所以在幕上能成放大的實像。 在介紹投影片時，需指出投影片應放在凸透鏡的焦點以外，并且距焦點較近，在天花板上才能得到正立、放大的實像。 3、放大鏡原理 凸透鏡作放大鏡，就是利用了凸透鏡能成放大的虛像這一原理。 三、課堂小結，課外作業(yè) 玻璃瓶相當于一個柱面透鏡。當鉛筆由靠近水瓶的位置向遠處慢慢移動時，透過水瓶會看到鉛筆尖逐漸變長，到某一位置時，鉛筆尖突然改變