第2課時(shí) 探究凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)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(shí)像和虛像的條件.二、過(guò)程與方法1.能在探究活動(dòng)中，初步獲得提出問(wèn)題的能力.2.通過(guò)對(duì)凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)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(shí)像或虛像的條件.培養(yǎng)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法.三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)其成像規(guī)律的分析有意識(shí)地滲透辯證唯物主義觀點(diǎn).2.通過(guò)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常生活中的物理學(xué)規(guī)律.3.注意培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于參與觀察、試驗(yàn)、制作的興趣.【教學(xué)重點(diǎn)】對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解和認(rèn)識(shí).【教學(xué)難點(diǎn)】指導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中，建立起實(shí)驗(yàn)與物理模型之間的必然聯(lián)系.【教具準(zhǔn)備】凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、刻度尺、多媒體課件.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí) 【新課引入】師用一個(gè)放大鏡從近到逐漸遠(yuǎn)離.我們仔細(xì)透過(guò)它觀察書本上的圖片，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它既可以成正立放大的像，也可成倒立縮小的像，是什么原因影響了凸透鏡所成的像呢？【進(jìn)行新課】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)有關(guān)凸透鏡一些概念.物距：物體到透鏡的距離，用u表示.像距：像到透鏡的距離，用v表示.焦距：用f表示.2倍焦距：用2f表示師我們根據(jù)以上的現(xiàn)象，放大鏡離書本逐漸變遠(yuǎn)時(shí)，看到的像會(huì)逐漸發(fā)生變化，猜想一下，影響凸透鏡成像的因素是什么？生：與物體到透鏡的距離有關(guān)，與透鏡的大小有關(guān)等.師這個(gè)同學(xué)說(shuō)得很好，我們鼓掌表示鼓勵(lì).現(xiàn)在我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證上面的猜想是否正確.學(xué)生分組討論，制定實(shí)驗(yàn)方案，教師巡回指導(dǎo).師現(xiàn)在我們桌子上有光具座（上面的座可以插蠟燭、光屏、透鏡，能來(lái)回移動(dòng)，從刻度尺上能觀察出它們之間的距離關(guān)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），我們先測(cè)出凸透鏡的焦距.生1：讓凸透鏡在陽(yáng)光下來(lái)回移動(dòng)，找到最小、最亮的點(diǎn)，用刻度尺量出亮點(diǎn)與凸透鏡的距離，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(diǎn)，測(cè)出凸透鏡的焦距.教師引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手測(cè)出凸透鏡的焦距，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)方案：1.把透鏡放在光具座標(biāo)尺中央，從透鏡的位置開(kāi)始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置.2.點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整它們的高度，使?fàn)T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?fàn)T焰通過(guò)凸透鏡所得的像呈現(xiàn)在光屏中央，便于觀察與比較像與物體的關(guān)系）3.把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上，調(diào)整光屏到透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成一個(gè)清晰的像，觀察像的大小、正倒，測(cè)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.4.繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，調(diào)整光屏到透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成一個(gè)清晰的像，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，測(cè)出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離，將數(shù)據(jù)記錄成表.5.當(dāng)蠟燭移到一定位置上時(shí)，光屏上不能成像，用眼睛直接對(duì)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，像的大小，像的正倒，填入表格.值得注意的是：在同一個(gè)物距范圍內(nèi)要取兩組以上的物距探究凸透鏡成像的規(guī)律，此操作的目的是為了排除偶然因素，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有一般性.學(xué)生們認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，教師巡視并進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，教師組織討論、提問(wèn)、進(jìn)行總結(jié).生1：當(dāng)把蠟燭放在2倍焦距以外的位置，像在凸透鏡的另一側(cè)，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.（如圖甲）生2：當(dāng)把蠟燭放在2倍焦距的位置，像在凸透鏡的另一側(cè)，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.（如圖乙）生3：當(dāng)把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間的位置時(shí)，像在凸透鏡的另一側(cè)，成倒立、放大的像，像與凸透鏡的距離大于2倍焦距.（如圖丙）生4：當(dāng)把蠟燭放在1倍焦距的位置時(shí)，光屏不成像.生5：當(dāng)把蠟燭放在1倍焦距之內(nèi)，光屏上不成像，像與蠟燭在凸透鏡同側(cè)，成正立、放大的像.（如圖?。?/span>生6：當(dāng)把蠟燭放在大于凸透鏡焦距的位置時(shí)，物體成倒立的像.當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大.生7：當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí)，物體成正立、放大的像.這個(gè)像光屏上得不到.師同學(xué)們總結(jié)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.歸納：凸透鏡成像的規(guī)律：1.當(dāng)u>2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像；2.當(dāng)2f>u>f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；3.當(dāng)u<f時(shí)，成正立、放大的虛像.教師用多媒體播放課件“探究凸透鏡成像的規(guī)律”，并進(jìn)行講解： (2)“一焦分虛實(shí),二焦分大小”這句話的意思是:在凸透鏡成像規(guī)律中,主光軸上有兩個(gè)分界點(diǎn),第一個(gè)是焦點(diǎn),第二個(gè)是2倍焦距點(diǎn).以焦點(diǎn)為界,物在焦點(diǎn)外成實(shí)像,物在焦點(diǎn)以內(nèi)成虛像.以2倍焦距點(diǎn)為界,物在2倍焦距以外成縮小的像,在2倍焦距點(diǎn)以內(nèi)(焦點(diǎn)到2倍焦距點(diǎn)間)成放大的實(shí)像.(3)“物近像遠(yuǎn)、大,物遠(yuǎn)像近、小”這句話的意思是:在凸透鏡成實(shí)像時(shí),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.(4)“物、像位置相反”這句話的意思是:在凸透鏡成實(shí)像時(shí),當(dāng)物在2倍焦距外,成像在焦點(diǎn)到2倍焦距之間;當(dāng)物在焦點(diǎn)至2倍焦距之間,成像在2倍焦距以外.師根據(jù)上面探究所得的資料進(jìn)行分析,凸透鏡成放大的實(shí)像時(shí)，物距跟像距相比，哪個(gè)比較大？成縮小的實(shí)像時(shí)，物距跟像距相比，哪個(gè)比較大？由此你還可以得出什么結(jié)論？生1：凸透鏡成放大實(shí)像時(shí)，像距比物距大.生2：凸透鏡成縮小實(shí)像時(shí)，物距比像距大.生3：當(dāng)物距大于像距時(shí)，凸透鏡成縮小的實(shí)像；當(dāng)物距小于像距時(shí)，凸透鏡成放大的實(shí)像.師同學(xué)們分析得很好，我們又從另一個(gè)角度“物距與像距的關(guān)系”分析了凸透鏡成像的條件. 歸納：1.當(dāng)u>v時(shí),  成倒立、縮小的實(shí)像；2.當(dāng)u<v時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像.師我們的照相機(jī)、投影儀、放大鏡都是根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律成像的，能說(shuō)出它們的原理嗎？生1：照相機(jī)的原理是物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像.生2：投影儀的原理是物體到凸透鏡的距離在2倍焦距和1倍焦距之間時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像.生3：放大鏡的原理是物體到凸透鏡的距離小于焦距時(shí)，成正立、放大的虛像.課堂演練完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分.【教師結(jié)束語(yǔ)】根據(jù)板書，總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，明確重、難點(diǎn).1.照相機(jī)的原理u>2ff＜v＜2f成倒立、縮小的實(shí)像2.投影儀的原理f＜u＜2fv＞2f成倒立、放大的實(shí)像3.放大鏡的原理u＜f成正立、放大的虛像物近像遠(yuǎn)像變大，一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小課后作業(yè)完成練習(xí)冊(cè)中課后習(xí)題，并預(yù)習(xí)下一節(jié) 完成練習(xí)冊(cè)中課前預(yù)習(xí)部分.1.新教材以探究凸透鏡成像情況與物距關(guān)系是否有關(guān)為主線，安排了學(xué)生“提出問(wèn)題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析與結(jié)論”等教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)生興趣、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、激發(fā)矛盾、進(jìn)一步解決問(wèn)題的過(guò)程.很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過(guò)程中，主動(dòng)獲取知識(shí)的精神.2.本節(jié)的難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和論證.特別是凸透鏡成實(shí)像時(shí)，動(dòng)態(tài)規(guī)律：“物近像遠(yuǎn)、大,物遠(yuǎn)像近、小”，這可以用多媒體動(dòng)畫演示凸透鏡成像，從而讓學(xué)生自己找到其中的規(guī)律. 

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5 科學(xué)探究：凸透鏡成像

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