2、设计实验和制定计划
大家说的都很好,但是否正确还需要实验来验证。
我们为每组提供了专门用来研究凸透镜成像的实验器材--光距座及其附件,并在每组的计算机中安装了研究凸透镜成像所用的课件。大家可以任选其一或共同来探究凸透镜的成像条件。
(1)、我们事先为同学们准备了探究方案,同学们可以参照,也可以自己制定实验方案。
(2)、小组同学间注意分工合作。物距(u)表示物体到透镜的距离;像距(v)表是像到透镜的距离。
下面同学们可以看自己桌面上的实验计划,老师给同学们介绍一下今天的实验内容:
任务1:按图1所示顺序将平行光源、凸透镜、光屏安装在光具座上,使他们的中心在同一直线之上。
任务2:利用平行光源粗测凸透镜的焦距,并在“光具座”上标出透镜中心、透镜的焦点和二倍焦点所在位置。
指导与提示:移动光屏位置,直到光屏上的亮斑最小为止,测出光屏到透镜中心的距离即为该透镜的焦距。
任务3:如图2所示,将物体(蜡烛)放在距透镜二倍焦距之外,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务4:如图3所示,将物体(蜡烛)放在距透镜二倍焦距上,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务5:如图4所示,将物体(蜡烛)放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间,同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务6:如图5所示,将物体(蜡烛)放在距透镜一倍焦距之内,同时用眼睛观察像。将观察到的像的性质填入表一中。
记录表一
物距的范围 |
像距的范围 |
像的情况 |
|||
同侧、异侧 |
正立、倒立 |
放大、缩小 |
实像、虚像 |
||
u >2 f |
|
|
|
|
|
u =2 f |
|
|
|
|
|
f < u <2 f |
|
|
|
|
|
u < f |
|
|
|
|
|
1、猜想
投影仪是我们比较熟悉的光学仪器,大家仔细想一想,要想让屏幕上的图像大一些,应怎样调整?大家可以讨论讨论,也可以到前面来适适。实验是检验真理的标准嘛!(同学认真回忆着投影仪的使用情况。并逐渐形成几个同学间的讨论。有同学到前面来用投影仪做实验)
大家讨论得很热闹,谁愿意将自己的想法和大家交流一下。(同学纷纷将自己的想法与其它同学交流。可能的猜想:与物体到透镜距离有关;与屏幕到透镜距离有关;与物体和像是否在透镜的两侧有关……)
通过上节课的学习,我们知道了生活中的照相机、投影仪、电影机、放大镜等成像元件都是凸透镜。但是,通过照相机所成的像是缩小的,通过投影仪所成的像是放大的。那么,在什么情况下,通过凸透镜能成缩小的像?什么情况下成放大的像呢?(学生联系自己的生活经验思考老师提出的问题)
5.具有对科学的求知欲,乐于探索日常生活中的物理学道理和原理。
教学重点
探索凸透镜成像规律的过程
教学难点
理解凸透镜成像的变化规律。
实验器材
光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、计算机、凸透镜成像原理的课件
教学过程
4.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。
2.知道当凸透镜成实像时,像距、像的大小随物距变化的定性关系。
1.理解凸透镜的成像条件。
1.取火的方法和对火的认识 我国古代取火的工具称为“燧”,有金燧、木燧之分。金燧取火于日,木燧取火于木。根据我国古籍的记载,古代常用“夫燧”、“阳燧”(实际上是一种凹面镜,因用金属制成成,所以统称为“金燧”)来取火。古代人们在行军或打猎时,总是随身带有取火器,《礼记》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载,表明晴天时用金燧取火,阴天时用木燧取火。阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。讲到取火,古代还用自制的古透镜来取火的。公元前2世纪,就有人用冰作透镜,会聚太阳光取火。《问经堂丛书》、《淮南万毕术》中就有这样的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。"我们常说,水火不兼容,但制成冰透镜来取火,真是一个奇妙的创造。用冰制成透镜是无法长期保存的,于是便出现用玻璃或玻璃来制造透镜。 2.对面镜的认识 墨家对凹面镜作了深入的观察和研究,并在《墨经》中作了明确、详细的记载。“鉴低,景一小而易,一大而正,说在中之外、内。”“低”表示深、凹之意;放在“中之内”,得到的像是比物体大而正立的。北宋沉括对凹面镜的焦距作了测定。他用手指置于凹面镜前,观察成像情况,发现随着手指与镜面距离的远近变化,像也发生相应的变化。在《梦溪笔谈》中作了记载:“阳燧面洼,以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。”说明手指靠近凹面镜时,像的正立的,渐渐远移至某一处(在焦点附近),则“无所见”,表示没有像(像成在无穷远处);移过这段距离,像就倒立了。这一实验,既表述了凹面镜成像原理,同时也是测定凹面镜焦距的一种粗略方法。 墨家对凸透镜也进行了研究。《墨经》中写道:“鉴团,景一。说在刑之大。”“鉴团”即燕面镜,也称团镜。“景一”表明凸面镜成像只有一种。“刑”同形字,指物体,它总比像大。 我们的祖先,利用平面镜能反射光线的特性,将多个平面镜组合起来,取得了有趣的结果。如《庄子·天下篇》的有关注解《庄子补正》中对此作了记载:“鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴,则重影无穷。”这样的装置,收到了“照花前后镜,花花交相映”的效果。《间经堂丛书》、《淮南万毕术》中记有“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”表明很早就有人制作了最早的开管式“潜望镜”,能够隔墙观望户外的景物。
第二节 探究凸透镜成像规律
教学目标
15、如图所示,小丽把一块平面镜放在凸透镜的焦点上,镜面垂直透镜的主光轴,那么,在另一侧平行于主光轴的一束光线通过透镜射到平面镜上,反射后光线怎样传播,请你分析并画出。
补充资料 我国古代的光学知识
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com