凸透镜成像规律
教学目标:
(1)通过实验,探究凸透镜成像规律;
(2)会使用相关的实验仪器,能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料;
(3)经历从所观察到的凸透镜成像的有关记录和收集到的实验数据中,归纳出凸透镜成像规律的过程
教学重点、难点
【重点】凸透镜成像规律的实验探究
【难点】从实验数据得出凸透镜成像的规律
【教具】光具座、蜡烛、火柴、光屏、焦距f=10cm的凸透镜
【课型】实验、讲解、讨论
教学设计
一、导入新课
演示实验:课本 图4-23
当凸透镜距灯泡较近时,通过透镜可以看到灯丝正立、放大的虚像;
适当增加凸透镜与灯泡的距离,在墙上看到灯丝倒立、放大的像,继续增加凸透镜与灯泡的距离,在墙上又能看到灯丝倒立、缩小的像。
板书:1、实像:能在光屏上呈现的像叫做实像。
2、物距:物体到透镜光心的距离叫做物距(u);
像距:像到透镜光心的距离叫做像距(v)。
二、新课教学
通过以上讨论,我们知道,凸透镜能成正立、放大的虚像,也能成倒立、放大的实像,还能成倒立、缩小的实像。那么,凸透镜成不同的像时,像距、物距和焦距之间到底存在什么关系呢?下面,让我们通过实验来进行研究。
为了准确地测量出物距和像距,我们这个实验用到的主要仪器是光具座。
① 如何测量物距和像距?
② 强调:实验时,凸透镜中心,烛焰中心及光屏中心大致在同一高度。
探究活动一:倒立缩小的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立缩小的像
问题:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
(3) 物上、下移动,光屏上的像怎样移动?
(4) 用书本将透镜上半部分遮挡起来,像有什么变化?
(5) 对调蜡烛和光屏,成什么像?
结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时f<v<2f。
应用:照相机
探究活动二:倒立等大的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立等大的像
讨论:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
结论:当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f。
探究活动三:倒立放大的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立放大的像
讨论:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
结论:当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f。
探究活动四:正立放大的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
正立放大的像
讨论:
(1) 像是虚像还是实像?
(2)像与物是在同侧还是异侧?
(3) 物距与焦距的关系?
结论:当u<f时,成正立、放大的虚像。
应用:放大镜
根据以上讨论,你能不能总结出凸透镜的成像规律呢?
板书:3、凸透镜的成像规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f,v<u,照相机,物像异侧;
当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f,v=u,物像异侧;
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,v>u,投影仪,物像异侧;
当u<f时,成正立、放大的虚像,应用(放大镜),物像同侧;
讨论与交流:实验中你还有哪些新发现?
问题讨论,引申拓展:
(1) 凸透镜成实像的条件是什么?实像是倒立的还是正立的?
(2) 凸透镜成虚像的条件是什么?虚像是倒立的还是正立的?
(3) 凸透镜成像时,什么情况下物像异侧?什么情况下物像同侧?
(4) 凸透镜成实像时,物距减小,像距如何变化?像的大小又如何变化?
(5) 某人在做凸透镜成像实验时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上观察到像,这是什么原因?
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