[生甲]什么叫实像?什么叫虚像?
[师]同学们能不能从我们实验中得出呢?
[生甲]光屏上得到的是实像,得不到的是虚像.
[生乙]光屏上承接的像是实际光线的会聚点.
[生丙]虚像不能用光屏收到,只能用眼睛看到,它不是实际光线会聚点,而是它们的反向延长线的交点.
[师]同学们总结得很好,看投影.
[探究]凸透镜成像的规律.
[生甲]照相时物体到凸透镜的距离比投影仪上胶片到凸透镜的距离大,看来像是放大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关.
[生乙]照相时底片到凸透镜的距离比投影仪的屏幕到凸透镜的距离小,看来像是放大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关.
[生丁]照相机中镜头的凸透镜比投影仪镜头小,看来像是放大还是缩小的与凸透镜的大小有关.
[生戊]照相机和投影仪的物体和像在凸透镜的两侧,放大镜的像与物体在同侧.这说明像成倒立和正立与像和物在同侧还是两侧有关系.
[生己]放大镜要看清物体,离物体的距离一般要比照相机、投影仪中凸透镜离物体的距离小,说明物体成正立、倒立的像与物体到凸透镜的距离有关.
[师]同学们猜想得很好.现在逐一讨论看看有没有哪个能排除掉.
[生甲]像是放大还是缩小与凸透镜的大小有关,可以排除.因为有的放大镜直径比照相机镜头直径小,也能成放大像,再有摄影师拿大焦距的镜头比投影的镜头大,成的像还是缩小的,所以可以排除掉.
[师]他说的很好.我们鼓掌表示鼓励.现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确.
[学生们讨论,制定实验方案,教师巡回指导]
[师]现在我们桌子上有光具座(上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜,能来回移动,从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系)、蜡烛(做物体用)、光屏(白色的硬纸板作屏)、凸透镜(焦距在10~20 cm之间),先测出凸透镜的焦距.
[生甲]让凸透镜在阳光下来回移动,找着最小、最亮的点,用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离,这就是这个凸透镜的焦距.
[生乙]也可以让凸透镜离灯光5 m以外,找亮点,测定出凸透镜的焦距.
[师]好,现在测凸透镜的焦距.
学生们测出焦距,开始进行探究实验.
方案一:
①把透镜放在光具座标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置.
②点燃蜡烛,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.
③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离.把数据记录成表.
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出,将数据记录成表.
⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格.
方案二:
①把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上,如课本图3.3-2所示.
②点燃蜡烛,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.
③移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离.把数据记入表格.
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化,是放大、等大还是缩小,是正立还是倒立,将蜡烛与凸透镜的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格.
⑤当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像.把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格.
[师]同学们的方案都可行,现在用桌子上的仪器进行实验,并记下结果,总结凸透镜成像的规律.
[学生们在认真做实验,教师巡回并进行指导,实验结束,教师组织讨论、提问、进行总结]
[生甲]当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的像.像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间.
[生乙]当把蜡烛放在2倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等.是倒立的,像与凸透镜的距离也等于2倍焦距.
[生丙]当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时,像在凸透镜的另一侧,成倒立放大的像,像与凸透镜的距离大于2倍焦距.
[生丁]当把蜡烛放在1倍焦距的位置时,光屏不成像.
[生戊]当把蜡烛放在1倍焦距之内,光屏上不成像,像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的像.
[生己]当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时,物体成倒立的像.当物体从较远处向透镜靠近时像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大.
[生庚]当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立、放大的像.这个像光屏上得 不到.
[师]同学们把规律都总结出来,总结得非常好,物体与凸透镜的距离叫物距,用u表示,像与凸透镜的距离叫像距,用v表示.
[师]通过上节课的学习,我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜,并且照相机能使景物在相片上成倒立的像,所成的像比物体小,投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上,供大家观看,这就说明所成的像比物体大,是倒立的;放大镜能把小小的物体放大,使我们看清楚它们,所成的像是正立、放大的.你们想进一步了解它们吗?想了解什么?
[生甲]凸透镜在什么条件下成正立的像,什么情况下成倒立的像?
[生乙]什么情况下成放大的像,什么情况成缩小的像?
[生丙]什么情况下用光屏能收到像,什么情况下在光屏上不成像?
[生丁]什么条件下像与物在凸透镜两侧,什么条件下在同侧?
[师]同学们提出这么多问题,说明同学们认真思考了,这样非常好,既然提出问题,我们就要解决它.现在,我们就根据上节学的知识大胆猜测,通过实验和探究活动来解决.
4.通过照相机的教学,使学生基本掌握照相机的使用,使学生会用照相机拍自然风景,培养学生的审美情趣.
●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.
●教学方法
实验法、观察法、探究法、讨论法.
●教学用具
凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺.
●课时安排
2课时
●教学过程
3.注意培养学生乐于参与观察、试验、制作的兴趣.
2.通过探究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常生活中的物理学规律.
1.通过研究凸透镜成像的实验,以及对其成像规律的分析有意识地渗透辨证唯物主义 观点.
3.通过对凸透镜成像现象的观察分析,总结出凸透镜成像规律,并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件.培养从物理现象中归纳科学规律的方法.
2.通过探究活动,体验科学的全过程和方法.
1.能在探究活动中,初步获得提出问题的能力.
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