凸透镜成像规律教学设计

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第3节 凸透镜成像的规律教案

朱某某

一、教学目标

知识与能力：

1.理解凸透镜的成像规律.

2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.

教学重点：

对凸透镜成像规律的理解和认识.

教学难点：

指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系.

教学用具：

凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、光具座.

教学过程

新课导入

通过复习回顾照相机成的像是倒立缩小的实像，投影仪成的像是倒立放大的实像，放大镜成的像是正立放大的虚像；引入本节课题。

使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？今天我们一起来探究凸透镜成像的规律。

新课探究，合作交流

1、提出问题：凸透镜成像的大小、正倒和虚实跟哪些因素有

关呢？

2、猜想与假设

（1）与物体到凸透镜的距离有关

（2）与像到凸透镜的距离有关

（3）像的正倒可能与物体和像是否在凸透镜同侧有关

凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。

3、设计实验：

实验器材：光具座、光屏、蜡烛、火柴、凸透镜

说明：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。

使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。

调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。

固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。

问题：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？

启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)……

强调注意事项及实验步骤：

a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度

b．将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

c．把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u=2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

d．把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。

e．把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u=f，调整光屏到凸透镜的距离，观察。

f．把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　

4、进行实验与收集证据：

在光屏上找到物体完整清晰的实像。

请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。

①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮最清晰时，光屏所在位置就是像所在位置。

学生总结：光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。

探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。

5、记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。

（1）当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。

（2）当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。此点为
成实像大小的分界点。

（3）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。

（4）当u＝f时，不成像。此点为成像虚实的分界点。

（5）当u＜f时，成某某、放大的虚像。

实验表格

物距

成像性质

像距

应用



u＞2f









u＝2f









2f＞u＞f









u＝f





u＜f





6、分析论证：

根据成像的情况，对数据进行分类

（1）焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距内外分虚实。

（2）二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内外分大小。

（3）实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。

（4）u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。

（5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。

（6）实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。

7、评估交流：

(1)凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？

(2)凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？

(3)凸透镜在什么条件下成某某的像？在什么条件下成倒立的像？

(4)什么情况下像和物体在凸透镜两侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜同侧？

(5)当凸透镜成实像时，随着物距的减少，像距是怎样变化的？

课堂小结与练习

1.如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后

把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则：

(1)把烛焰放在 点，屏上出现的像最大；

把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。

(2)把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最远。

2、某学生在做凸透镜成像实验时，若发现在距透镜20cm处的光屏上有一个倒立放大的像，则此透镜的焦距可能为（ ）

A．6cm　　　 B．10cm　　　 C．25cm　　　 D．无法确定

3、用圆形的鱼缸或透明的罐头瓶养鱼，从侧面观赏缸内的鱼，你看到的那条鱼是（ ）

A．实物 　　B．等大的实像 C．放大的实像　　　D．放大的虚像

4.如图所示，小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．投影仪就是利用这一成像原理制成的

B．实验中蜡烛越烧越短，光屏上蜡烛的像向上移动

C．为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板

D．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜

5、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜中部遮住不让光通过，则屏上的像（ ）

A．缺少中部 　　 B．变小 C．性质不变，像变暗　 D．变大

布置作业：完成课堂点睛的练习

板书设计

第3节　凸透镜成像的规律

1．成像规律及应用

物距

成像性质

像距

应用



u＞2f

倒立、缩小的实像

2f＞v＞f

照相机



u＝2f

倒立、等大的实像

v＝2f





2f＞u＞f

倒立、放大的实像

v＞2f

投影仪、幻灯机



u＝f

不成像



u＜f

正立、放大的虚像

与物同侧

放大镜



2. 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小

物近像远像变大，物远像近像变小。

三、教学反思

凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,老师往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于物距,像距,焦距.有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且容易忘.。根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的规律,同时与生活中照相机、幻灯机等实际例子结合,利用实际知识加深对凸透镜成像规律的理解和记忆。首先我利用学生的生活经验——放大镜的使用体验,发现它也能成倒立。

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