初中人教版第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律優(yōu)秀教學(xué)練習(xí)題習(xí)題課件ppt

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人教版初中物理八年級(jí)上5.3《凸透鏡成像的規(guī)律》第2課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題名5.3《凸透鏡成像的規(guī)律》第2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1.幫助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律在生活中的綜合應(yīng)用.2.培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力.教學(xué)重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，并能進(jìn)行正確地分析，想出解決的方法.教學(xué)難點(diǎn)掌握凸透鏡成像規(guī)律在生活中的綜合應(yīng)用.教學(xué)準(zhǔn)備凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、刻度尺、照相機(jī)、投影儀、放大鏡、多媒體課件.多媒體課件等.   教學(xué)過程新課引入通過上一課時(shí)的學(xué)習(xí)，我們知道了凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像、成倒立放大的實(shí)像、成正立放大的虛像的條件.我們還進(jìn)一步學(xué)習(xí)了照相機(jī)、投影儀、放大鏡的工作原理，這節(jié)課我們將學(xué)習(xí)凸透鏡成像的光路圖，探究凸透鏡成像規(guī)律在生活中的具體應(yīng)用，并試著做一些關(guān)于凸透鏡成像的綜合性題目  判斷凸透鏡成像時(shí)像的變化在第1節(jié)“透鏡”中我們學(xué)習(xí)了透鏡的光路圖.下面我們將進(jìn)一步利用光路圖去分析透鏡成像的原理，首先請(qǐng)同學(xué)們回憶一下透鏡光路圖的特點(diǎn).生：凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，來自物體的無數(shù)條光線通過凸透鏡會(huì)聚成像.凸透鏡有三條特殊光線，一條是平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，通過焦點(diǎn)；另一條是經(jīng)過凸透鏡光心的光線，傳播方向保持不變；最后一條是從焦點(diǎn)射出的光線，經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸射出.同學(xué)們說得很好，下面我們?cè)僖黄鸱治鐾雇哥R成像時(shí)的光路圖.教師用多媒體播放課件“凸透鏡成像的5種光路圖”，并講解.凸透鏡成像的5種光路圖（多媒體課件）（1）當(dāng)物體在2倍焦距以外時(shí)，成像光路圖如圖甲（A、B為二倍焦距處，后同）所示，成倒立、縮小的實(shí)像.（可應(yīng)用于照相機(jī)）（2）當(dāng)物體在2倍焦距時(shí)，成像光路圖如圖乙所示，成倒立、等大的實(shí)像.（可應(yīng)用于確定焦距）（3）當(dāng)物體在1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，成像光路圖如圖丙所示，成倒立、放大的實(shí)像.（可應(yīng)用于投影儀）（4）當(dāng)物體在焦點(diǎn)時(shí)，光路圖如圖丁所示，不成像.（5）當(dāng)物體在1倍焦距以內(nèi)時(shí)，成像光路圖如圖戊所示，折射光線不能在透鏡后會(huì)聚成實(shí)像，只能是折射光線的反向延長(zhǎng)線相交于一點(diǎn)，人眼透過凸透鏡能看到正立、放大的虛像.（可應(yīng)用于放大鏡）注意：①由于凸透鏡所成的像是通過凸透鏡將來自物體的光線會(huì)聚形成的，所以凸透鏡的大小不會(huì)影響透鏡能否成像.②像點(diǎn)是所有折射光線會(huì)聚而成的，也就是所有折射光線都要過像點(diǎn).【例1】（多媒體展示）如圖所示，處于主光軸上的物體AB經(jīng)凸透鏡后在光屏上成像為A′B′，請(qǐng)你根據(jù)圖中所給的條件畫出凸透鏡，并確定焦點(diǎn)F的位置.解析：連接BB′.交主光軸于O，則O點(diǎn)即為透鏡的光心；過O點(diǎn)作出凸透鏡，如圖所示；過B作平行于主光軸的光線，與透鏡相交，連接交點(diǎn)與????????????? B′點(diǎn)，與主光軸的交點(diǎn)為F，則F即為透鏡右側(cè)焦點(diǎn)；過B′點(diǎn)作折射光線平行于主光軸，交透鏡于另一個(gè)點(diǎn)，連接交點(diǎn)與B點(diǎn)，交主光軸于F，則F即為透鏡左側(cè)焦點(diǎn)；將圖中的所有光線標(biāo)上箭頭，光路圖即完成.答案：如圖所示.  凸透鏡成像規(guī)律的綜合應(yīng)用1.照相機(jī)、投影儀、放大鏡中凸透鏡成像規(guī)律的具體應(yīng)用我們的照相機(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.我們從前面課程中知道照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，膠卷相當(dāng)于光屏，機(jī)殼相當(dāng)于暗室.我們今天又知道，被拍照的景物到鏡頭的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實(shí)像.那么照相機(jī)中的調(diào)焦環(huán)、光圈、快門，它們有什么用處？（上節(jié)課已簡(jiǎn)單介紹，這節(jié)課要求學(xué)生查閱資料后詳細(xì)分析）生1：照相機(jī)中調(diào)焦環(huán)能調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離，拍攝近的景物時(shí)，鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)一些；拍攝遠(yuǎn)的景物時(shí)，鏡頭往后縮，離膠片近一些，調(diào)焦環(huán)上刻著數(shù)字，表示拍攝的景物到鏡頭的距離。生2：光圈是用來控制進(jìn)入鏡頭的光的面積，光圈可以開大或縮小，光圈環(huán)上刻有光圈數(shù).生3：快門是用來控制曝光時(shí)間的，曝光時(shí)間可以從快門上的數(shù)字知道.生4：現(xiàn)代的照相機(jī)可以根據(jù)光的強(qiáng)弱來自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈和快門，得到曝光適度的相片，還能自動(dòng)測(cè)量景物到相機(jī)的距離，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦.這樣高度自動(dòng)化的相機(jī)用起來很方便，即使缺乏攝影經(jīng)驗(yàn)的人也能照出清晰的相片.所以人們戲稱為“傻瓜相機(jī)”.同學(xué)們講得很好.看來在下面做了不少工作，我很高興，那么投影儀的構(gòu)造呢？看掛圖，根據(jù)你們收集的資料說出它的構(gòu)造及作用.生1：投影儀的構(gòu)造主要有：鏡頭（相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡）、投影片（相當(dāng)于物體）、屏幕（相當(dāng)于光屏）、聚光鏡、光源和反光鏡等部分.生2：光源是用來照亮投影片的.生3：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.生4：反光鏡是平面鏡，作用是把射向投影片的光反射到屏幕上.同學(xué)們回答得非常好.現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了凸透鏡成像規(guī)律，那么凸透鏡的成像規(guī)律在照相機(jī)、投影儀、放大鏡中有哪些應(yīng)用呢？教師向?qū)W生展示照相機(jī)、投影儀、放大鏡，然后請(qǐng)三位同學(xué)利用凸透鏡成像規(guī)律分析：①如何讓焦距不變的照相機(jī)得到更大的實(shí)像？②如何讓投影儀得到更大的實(shí)像？③如何讓放大鏡得到更大的虛像（提示：雖然在“生活中的透鏡”中有簡(jiǎn)單介紹照相機(jī)、投影儀、放大鏡的使用方法，但當(dāng)時(shí)這些操作都只是讓學(xué)生記住或者是從生活經(jīng)驗(yàn)中知道，并沒有結(jié)合理論知識(shí)去理解，而本次提問探究的目的是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用物距、像距、焦距之間的關(guān)系去解釋為什么要這樣操作，利用了什么原理，因此這些問題不僅幫助學(xué)生進(jìn)一步理解了凸透鏡成像規(guī)律，并檢驗(yàn)了他們理論聯(lián)系生活的實(shí)踐能力.）學(xué)生積極思考并鼓勵(lì)作答的三位同學(xué)說出答案.生1：照相機(jī)中的凸透鏡成實(shí)像是利用了u＞2f，f＜v＜2f，若要想得到更大的實(shí)像，就要利用“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”，即在凸透鏡成實(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.因此我們要讓照相機(jī)鏡頭靠近被照物體（縮小物距），同時(shí)加大鏡頭到底片的距離（增大像距）.生2：投影儀中的凸透鏡成實(shí)像是利用了f＜u＜2f,v＞2f,若要得到更大的實(shí)像，利用“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)相近像變小”的原理，就要讓投影儀的凸透鏡靠近投影片（縮小物距），同時(shí)加大鏡頭到屏幕的距離（增大像距）.生3：放大鏡中的凸透鏡成虛像是利用了u＜f,若要想得到更大的虛像，就要讓放大鏡遠(yuǎn)離物體（增大物距），同時(shí)物體的像也會(huì)遠(yuǎn)離放大鏡（像距增大），但距離不能大于焦距，若物距大于焦距，則起不到放大鏡的作用了.教師鼓勵(lì)學(xué)生的回答.并另請(qǐng)三名學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行實(shí)際操作演示，以加深印象.【例2】（多媒體展示）小麗組在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，使用的透鏡焦距為10cm，他們把蠟燭和凸透鏡分別放在如圖所示位置，然后調(diào)節(jié)光屏至合適的位置，則顯示出一個(gè)倒立、       （選填“放大”或“縮小”）的像，像的位置在60cm刻度處      的側(cè)（選填“左”或“右”）.在照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類似的是       . 解析：從題裝置圖可以看出，蠟燭距凸透鏡的距離是30cm>2f,因此蠟燭在光屏上所成的像是一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)像距應(yīng)大于1倍焦距小于2倍焦距，即在60cm刻度線的左側(cè)，照相機(jī)的成像原理與此類似.答案：縮小  左  照相機(jī)2.凸透鏡成像規(guī)律的綜合應(yīng)用凸透鏡成像規(guī)律歷來是中考考查的重點(diǎn)，尤其是凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究及其生活中的綜合應(yīng)用.要求學(xué)生熟練解答，凸顯學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、分析問題，解決問題的能力.下面我們就一起來進(jìn)行相關(guān)練習(xí).【例3】在“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)利用焦距為10厘米的凸透鏡、高為3厘米的發(fā)光體、光屏和光具座進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將測(cè)得的物距u，像距v以及所成像的高L像分別記錄在下表中.在驗(yàn)證得到凸透鏡成實(shí)像的初步規(guī)律后，為了進(jìn)一步研究，他們進(jìn)行適量的運(yùn)算，將結(jié)果分別記錄在下表的后兩列中.（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~6的數(shù)據(jù)，分析比較像距v隨物距u的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成像時(shí)，                    .（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~6的數(shù)據(jù)，分析比較像高L像與v/u的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，                  .（3）該小組同學(xué)繼續(xù)利用表中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，分析、歸納得出結(jié)論.①根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量Δu與像距變化量Δv的大小關(guān)系及成像情況，可得出的初步結(jié)論是                              .②根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~6的數(shù)據(jù)，分析物距u變化時(shí)，L像、u+v的變化情況，可得出的初步結(jié)論是                                                     解析：從表中數(shù)據(jù)可以看出，物距在不斷減小，像距卻不斷增大，故可得出結(jié)論：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像距隨物距的減小而增大；（2）從表中的數(shù)據(jù)看出，像距小于物距，則像高小于物高；像距大于物距，則像高大于物高，進(jìn)而根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，可發(fā)現(xiàn)物高與像高的比值等于物距與像距的比值；（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量Δu與像距變化量Δv的大小關(guān)系及成像情況可以看出，物距始終大于二倍焦距，且物距從60.0厘米到30.0厘米，變化量較大，而像距從12.0厘米到15.0厘米，變化量較小，故可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，物距變化量Δu大于像距變化量Δv；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~6的數(shù)據(jù)，分析比較物距u變化時(shí)，L像、（u+v）的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，物距越小，像越大，像距與物距的和（u+v）先變小后變大.答案：（1）像距v隨物距u的減小而增大（2）同一發(fā)光體，物高與像高的比值等于物距與像距的比值（3）①當(dāng)凸透鏡成縮小實(shí)像時(shí)，Δu大于Δv②當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距u減小，像高L像增大，u+v先變小后變大課堂練習(xí)1-5學(xué)生活動(dòng)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧上節(jié)課所學(xué)的凸透鏡成像的規(guī)律  學(xué)生跟著老師學(xué)習(xí)凸透鏡成像光路圖的畫法   學(xué)生小組討論例題的解題思路然后再聽老師講解 請(qǐng)三位同學(xué)利用凸透鏡成像規(guī)律分析：①如何讓焦距不變的照相機(jī)得到更大的實(shí)像？②如何讓投影儀得到更大的實(shí)像？③如何讓放大鏡得到更大的虛像（提示：雖然在“生活中的透鏡”中有簡(jiǎn)單介紹照相機(jī)、投影儀、放大鏡的使用方法，但當(dāng)時(shí)這些操作都只是讓學(xué)生記住或者是從生活經(jīng)驗(yàn)中知道，并沒有結(jié)合理論知識(shí)去理解，而本次提問探究的目的是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用物距、像距、焦距之間的關(guān)系去解釋為什么要這樣操作，利用了什么原理，因此這些問題不僅幫助學(xué)生進(jìn)一步理解了凸透鏡成像規(guī)律，并檢驗(yàn)了他們理論聯(lián)系生活的實(shí)踐能力.）學(xué)生積極思考并鼓勵(lì)作答的三位同學(xué)說出答案. 學(xué)生自主完成課堂練習(xí)設(shè)計(jì)意圖在做凸透鏡成像的光路圖時(shí)注意：①由于凸透鏡所成的像是通過凸透鏡將來自物體的光線會(huì)聚形成的，所以凸透鏡的大小不會(huì)影響透鏡能否成像.②像點(diǎn)是所有折射光線會(huì)聚而成的，也就是所有折射光線都要過像點(diǎn). 例1解析：連接BB′.交主光軸于O，則O點(diǎn)即為透鏡的光心；過O點(diǎn)作出凸透鏡，如圖所示；過B作平行于主光軸的光線，與透鏡相交，連接交點(diǎn)與????????????? B′點(diǎn)，與主光軸的交點(diǎn)為F，則F即為透鏡右側(cè)焦點(diǎn)；過B′點(diǎn)作折射光線平行于主光軸，交透鏡于另一個(gè)點(diǎn)，連接交點(diǎn)與B點(diǎn)，交主光軸于F，則F即為透鏡左側(cè)焦點(diǎn)；將圖中的所有光線標(biāo)上箭頭，光路圖即完成.例2解析：從題裝置圖可以看出，蠟燭距凸透鏡的距離是30cm>2f,因此蠟燭在光屏上所成的像是一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)像距應(yīng)大于1倍焦距小于2倍焦距，即在60cm刻度線的左側(cè)，照相機(jī)的成像原理與此類似.例3解析：從表中數(shù)據(jù)可以看出，物距在不斷減小，像距卻不斷增大，故可得出結(jié)論：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像距隨物距的減小而增大；（2）從表中的數(shù)據(jù)看出，像距小于物距，則像高小于物高；像距大于物距，則像高大于物高，進(jìn)而根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，可發(fā)現(xiàn)物高與像高的比值等于物距與像距的比值；（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量Δu與像距變化量Δv的大小關(guān)系及成像情況可以看出，物距始終大于二倍焦距，且物距從60.0厘米到30.0厘米，變化量較大，而像距從12.0厘米到15.0厘米，變化量較小，故可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，物距變化量Δu大于像距變化量Δv；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~6的數(shù)據(jù)，分析比較物距u變化時(shí)，L像、（u+v）的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，物距越小，像越大，像距與物距的和（u+v）先變小后變大. 知識(shí)拓展：凹透鏡的成像規(guī)律如圖所示，是將物體放在距離凹透鏡的不同位置時(shí)的成像光路圖，由此光路圖可清楚地看出：無論物體放在距離凹透鏡的什么位置，均能成正立、縮小的虛像，且距離凹透鏡越近，所成的像越大.（A、B為二倍焦距處）           布置作業(yè)完成本節(jié)課課后對(duì)應(yīng)同步練習(xí)題板書設(shè)計(jì)教學(xué)反思1.本課時(shí)的目的是深入了解凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，并掌握凸透鏡成像的光路圖.在實(shí)驗(yàn)過程中，交流討論是探究的重要環(huán)節(jié)之一，要求學(xué)生能用自己的語言描述結(jié)論，還要能認(rèn)真聽取別人的觀點(diǎn)，汲取正確有益之處.關(guān)于凹透鏡的結(jié)構(gòu)、性能、成像規(guī)律等內(nèi)容，可以通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)和閱讀讓學(xué)生認(rèn)識(shí).可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，對(duì)凹透鏡成像特點(diǎn)有感性認(rèn)識(shí).2.在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像規(guī)律的綜合應(yīng)用”時(shí)，教師要突出從生活中或以往的經(jīng)驗(yàn)引入，引導(dǎo)學(xué)生從具體事例中提出關(guān)鍵問題，對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律的理解，教師要注意不要讓學(xué)生死記硬背，而應(yīng)結(jié)合凸透鏡在生活中的應(yīng)用,如照相機(jī)、投影儀、放大鏡的使用方法和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去巧記，讓理論聯(lián)系實(shí)際，從而強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí).