1、物理凸透镜成像的规律学案+教案人教版物理八年级上册学案+教案5.3 凸透镜成像的规律 学案一、学习目标：1、知道凸透镜成像规律。2、知道物距和像距的概念。3、知道实像与虚像的区别。4、会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。二、学习重点：1、重点：凸透镜成像规律的探究过程。2、难点：引导学生从实验中得出凸透镜成像规律。三、学习过程1、知识回顾：（1）实像：_（2）虚像：_（3）焦距：_，用_表示，则2倍焦距则表示为：_2、了解几个概念：（1）物距：_，用_表示。（2）像距：_，用_表示3、设计并进行实验：（1）在进行实验过程中，应注意_、_、_应基本保持在一条直线上。（2）进行实验：把蜡烛放在
2、较远处，即物距大于二倍焦距（u2f）调节光屏的位置，使烛焰在屏上成清晰的像。观察像的大小、倒正，测出物距u、像距v,记录在表格内。把蜡烛向凸透镜靠移近，使物距等于2f，即u=2f，重复上面操作。进行观察和测量。把蜡烛向凸透镜靠移近，使物距在f和2f之间，即2fuf，重复上面操作。进行观察和测量。继续移近蜡烛，使物距u=f。在光屏上能得到蜡烛的像吗?为什么？继续移近蜡烛，使物距uf。在光屏上能得到蜡烛的像吗?怎样才能观察到蜡烛像？是虚像还是实像？观察像的大小和倒正。测出物距和像距。（3）分析实验结论并将结论填在下表：物距与焦距关系像的性质像距与焦距关系应用实或虚放大或缩小倒或正u2fU=2f2f
3、ufu=f不 能 成 像u2f，成 倒立 、 缩小 的 实 像，此时像距v的范围为 fv2f ；（2）当 fu2f ；（3）当u2f时,成倒立、缩小的实像；2.当2fuf时，成倒立、放大的实像；3.当uv时, 成倒立、缩小的实像；2当uv时，成倒立、放大的实像.课堂延展：分析探究凸透镜成像规律的实验中出现的状况（1）分析光屏上不能得到烛焰像的原因在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，有时不能在光屏上得到烛焰的像，是什么原因？学生认真思考，并积极发言，提出各种猜想.教师总结：光屏上不能得到烛焰像的原因大致有4种：若烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一高度上，像会呈现在光屏的上或下方. 若2fuf，
4、但很靠近1倍焦距时，成的像很大，像距也很大，光屏移动的距离不够，可能承接不到像.若uf,烛焰成虚像时，只能透过透镜用眼睛直接观察，光屏上不能承接到像.若u=f，烛焰在焦点发出的光经凸透镜折射成平行光，不成像，在光屏上也不可能承接到像.（2）探究不完整凸透镜的成像情况 探究名称：探究不完整凸透镜的成像情况.提出问题：凸透镜不完整时，成像情况怎么样？猜想与假设：可能只能得到部分像，也可能得到仍完整的像，但亮度减弱.制定计划与设计实验：选一焦距为1020cm的凸透镜，研究蜡烛成的像，用一块白色的硬纸板作屏，承接烛焰的像，如图所示.把蜡烛放在离凸透镜距离适当的位置上， 调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛焰
5、在屏上成一个清晰的像；然后用一纸板挡住凸透镜的一部分（模拟不完整的凸透镜），观察像的情况.进行实验：（1）把蜡烛放在离凸透镜二倍焦距的位置上，调整光屏到凸透镜的距离为二倍焦距，使烛焰在屏上成一个清晰的像；（2）用一纸板挡住凸透镜的上半部，观察屏上成像的情况；（3）反复遮住与不遮，对比观察两种情况下的成像情况.分析论证：看到的现象是：凸透镜不完整时，仍得到完整的像，但亮度减弱.本实验中，用纸板遮住凸透镜的一部分，被遮住的部分便没有光线通过，相当于将凸透镜打去一半，其效果是一样的.因此得出的结论比较有说服力.得出结论：当凸透镜不完整时，仍能成完整的像，所成的像亮度减弱不如原来的清晰.课堂小结同学们
6、，今天这节课我们通过实验探究了凸透镜在不同条件下成像的规律以及凸透镜成像规律的实验中出现的状况.这节课的知识还需要大家多联系实际理解运用.好，这节课就学到这，谢谢！板书设计教学反思1.本课内容是本章的核心，它是学生在学习第2节“生活中的透镜”，对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用实验探究的方法总结出凸透镜成像的规律.2.新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程.很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，
7、主动获取知识的精神.3.本节的难点是学生对实验数据的分析和论证.特别是凸透镜成实像时，动态规律：“物近像远像变大,物远像近像变小”，这可以用多媒体动画演示凸透镜成像，从而让学生自己找到其中的规律.第2课时 凸透镜成像规律的综合应用明确课标要求课题凸透镜成像规律的综合应用课型新授课教学目标知识与技能1.帮助学生进一步学习凸透镜成像规律在生活中的综合应用.2.培养学生根据实验现象和实验数据发现问题、分析问题、解决问题的能力.过程与方法1.通过探究活动，引导学生从物理现象中归纳科学规律的方法.2.初步培养学生对探究过程和探究结果进行交流、评价的能力.情感、态度与价值观培养学生将物理知识运用到生活实践
8、的意识，引导他们多观察、多提问、多思考、勇于探究物理科学的高峰.教学重点发现探究凸透镜成像规律的实验中出现的问题，并能进行正确地分析，想出解决的方法.教具准备凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺、照相机、投影仪、放大镜、多媒体课件.教学难点掌握凸透镜成像规律在生活中的综合应用.教学课时1课时课前预习凸透镜成像的规律如图所示，完成填空.1.凸透镜所成的实像都是倒立的，且与物体位于凸透镜的两侧，能（填“能”或“不能”）用光屏承接；虚像都是正立的，与物体位于凸透镜的同侧，不能（填“能”或“不能”）用光屏承接.(A、B为二倍焦距处) 2.一倍焦距是成像虚实的分界点，当物距大于凸透镜的一倍焦距时，物体成实像
9、，当物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成虚像.3.二倍焦距是成放大与缩小的实像的分界点，当物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成缩小的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，物体成放大的实像.4.凸透镜成实像时，当物体从较远处向凸透镜靠近时（物距变小），像到透镜的距离（像距）逐渐变大，像也逐渐变大.课堂互动探究巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入通过上一课时的学习，我们知道了凸透镜成倒立缩小的实像、成倒立放大的实像、成正立放大的虚像的条件.我们还进一步学习了照相机、投影仪、放大镜的工作原理，这节课我们将学习凸透镜成像的
10、光路图，探究凸透镜成像规律在生活中的具体应用，并试着做一些关于凸透镜成像的综合性题目，下面我们一起来学习吧！新课学习 判断凸透镜成像时像的变化在第1节“透镜”中我们学习了透镜的光路图.下面我们将进一步利用光路图去分析透镜成像的原理，首先请同学们回忆一下透镜光路图的特点.生：凸透镜对光有会聚作用，来自物体的无数条光线通过凸透镜会聚成像.凸透镜有三条特殊光线，一条是平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，通过焦点；另一条是经过凸透镜光心的光线，传播方向保持不变；最后一条是从焦点射出的光线，经凸透镜后平行于主光轴射出.同学们说得很好，下面我们再一起分析凸透镜成像时的光路图.教师用多媒体播放课件“凸透镜成
11、像的5种光路图”，并讲解.凸透镜成像的5种光路图（多媒体课件）（1）当物体在2倍焦距以外时，成像光路图如图甲（A、B为二倍焦距处，后同）所示，成倒立、缩小的实像.（可应用于照相机）（2）当物体在2倍焦距时，成像光路图如图乙所示，成倒立、等大的实像.（可应用于确定焦距）（3）当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，成像光路图如图丙所示，成倒立、放大的实像.（可应用于投影仪）（4）当物体在焦点时，光路图如图丁所示，不成像.（5）当物体在1倍焦距以内时，成像光路图如图戊所示，折射光线不能在透镜后会聚成实像，只能是折射光线的反向延长线相交于一点，人眼透过凸透镜能看到正立、放大的虚像.（可应用于放大镜）注意：
12、由于凸透镜所成的像是通过凸透镜将来自物体的光线会聚形成的，所以凸透镜的大小不会影响透镜能否成像.像点是所有折射光线会聚而成的，也就是所有折射光线都要过像点.【例1】（多媒体展示）如图所示，处于主光轴上的物体AB经凸透镜后在光屏上成像为AB，请你根据图中所给的条件画出凸透镜，并确定焦点F的位置.解析：连接BB.交主光轴于O，则O点即为透镜的光心；过O点作出凸透镜，如图所示；过B作平行于主光轴的光线，与透镜相交，连接交点与 B点，与主光轴的交点为F，则F即为透镜右侧焦点；过B点作折射光线平行于主光轴，交透镜于另一个点，连接交点与B点，交主光轴于F，则F即为透镜左侧焦点；将图中的所有光线标上箭头，光
13、路图即完成.答案：如图所示. 凸透镜成像规律的综合应用1.照相机、投影仪、放大镜中凸透镜成像规律的具体应用我们的照相机、投影仪、放大镜都是根据凸透镜成像规律成像的，能说出它们的原理吗？生1：照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像.生2：投影仪的原理是物体到凸透镜的距离在2倍焦距和1倍焦距之间时，成倒立、放大的实像.生3：放大镜的原理是物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像.我们从前面课程中知道照相机的镜头相当于凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室.我们今天又知道，被拍照的景物到镜头的距离远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像.那么照相机中的调焦环、
14、光圈、快门，它们有什么用处？（上节课已简单介绍，这节课要求学生查阅资料后详细分析）生1：照相机中调焦环能调节镜头到胶片的距离，拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些，调焦环上刻着数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。生2：光圈是用来控制进入镜头的光的面积，光圈可以开大或缩小，光圈环上刻有光圈数.生3：快门是用来控制曝光时间的，曝光时间可以从快门上的数字知道.生4：现代的照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门，得到曝光适度的相片，还能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦.这样高度自动化的相机用起来很方便，即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片.所以人
15、们戏称为“傻瓜相机”.同学们讲得很好.看来在下面做了不少工作，我很高兴，那么投影仪的构造呢？看挂图，根据你们收集的资料说出它的构造及作用.生1：投影仪的构造主要有：镜头（相当于一个凸透镜）、投影片（相当于物体）、屏幕（相当于光屏）、聚光镜、光源和反光镜等部分.生2：光源是用来照亮投影片的.生3：聚光镜是由两块螺纹透镜组成，这两块螺纹透镜是用来增大聚光面积，增加投影片的亮度.生4：反光镜是平面镜，作用是把射向投影片的光反射到屏幕上.同学们回答得非常好.现在我们又学习了凸透镜成像规律，那么凸透镜的成像规律在照相机、投影仪、放大镜中有哪些应用呢？教师向学生展示照相机、投影仪、放大镜，然后请三位同学利
16、用凸透镜成像规律分析：如何让焦距不变的照相机得到更大的实像？如何让投影仪得到更大的实像？如何让放大镜得到更大的虚像（提示：虽然在“生活中的透镜”中有简单介绍照相机、投影仪、放大镜的使用方法，但当时这些操作都只是让学生记住或者是从生活经验中知道，并没有结合理论知识去理解，而本次提问探究的目的是要求学生在学习了凸透镜成像规律的基础上，利用物距、像距、焦距之间的关系去解释为什么要这样操作，利用了什么原理，因此这些问题不仅帮助学生进一步理解了凸透镜成像规律，并检验了他们理论联系生活的实践能力.）学生积极思考并鼓励作答的三位同学说出答案.生1：照相机中的凸透镜成实像是利用了u2f，fv2f，若要想得到更大的实像，就要利用“物近像远像变大，物远像近像变小”，即在凸透镜成实像时，随着物距减小，所成像变大，像距也跟着变大；反之随着物距增大，所成像变小，像距也跟着变小.因此我们要让照相机镜头靠近被照物体（缩小物距），同时加大镜头到底片的距离（增大像距）.生2：投影仪中的凸透镜成实像是利用了fu2f,v2f,若要得到更大的实像，利用“物近像远像变大，物远相近像变小”的原理，就要让投
