凸透镜成像教学导学案

凸透镜成像教学导学案(第1课时)

学习目标 【知识目标】了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。

了解凸透镜和凹透镜对光的作用。

【能力目标】观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

【思维目标】能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

学习重点 通过观察和实验，了解凸透镜对光线起会聚作用和凹透镜对光线起发散作用。

学习难点 凸透镜对光线起会聚作用和凹透镜对光线起发散作用，会正确作出光路图。

学 习 过 程 备注

◆正面思考 主动学习

一．预习与交流

1．两类透镜

凸透镜：中间 、边缘 的透镜，如：老花镜，放大镜、望远镜的物镜

凹透镜：中间 、边缘 的透镜， 如：近视眼镜；

2、焦点和焦距：

主光轴：凸透镜和凹透镜的表面可以看成是球面的一部分，通过透镜的两个球面的球心的直线叫做主光轴。

光心：透镜的中心 主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点就叫做透镜的光心，用字母O表示。我们可以认为厚度很薄的薄透镜的光心就在透镜的中心，我们所研究的透镜都是薄透镜。

焦点：与主光轴平行的光线通过凸透镜后 到一点，叫凸透镜的焦点。

焦距：焦点到 的距离。

3.透镜对光的折射作用：

（1）、凸透镜对光有 作用，又叫 透镜。

（2）、凹透镜对光有 作用，又叫 透镜。

二．合作交流 解读探究

凸透镜对三种特殊光线的作用：

1、过光心的光线传播方向不变（如图所示）。

2、平行于主光轴的光线入射到凸透镜上，这束平行光就会会聚于主光轴的焦点上，如图所示：

3、从焦点发出的光线经凸透镜后，这束平行光会平行于主光轴，如图所示：

凹透镜对三种特殊光线的作用：

1、过光心的光线传播方向不变（如图所示）。

2、平行于主光轴的光线入射到凹透镜上，这束光线的折射光线的反向延长线相交于主光轴上一点，即凹透镜的焦点上，如图所示：

3、由光路可逆可知，一束指向凹透镜焦点会聚的光线经凹透镜后，会变成一束平行于主光轴的平行光。（如图所示）

总之：①平行于主光轴的光线折射后通过焦点.对凹透镜来说，是折射光线的反向延长线经过虚焦点. ②通过焦点的光线（对凹透镜而言，是指其延长线通过焦点的光线）折射后与主光轴平行.

③通过光心的光线不改向.

凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用：

总结本节内容，明确重、难点，完成表格。

项 目 凸透镜 凹透镜

外 形 中间 、边缘 中间 、边缘

对光线的作用 对光线有 作用 对光线有 作用

焦 点 平行主轴的光线经透镜折射后实际光线会聚的点（实焦点） 平行主轴的光线经透镜折射，折射光线的反向延长线会聚的点（虚焦点） 光 路 图

反面质疑 交流辩论

给你一个透镜，你能用几种方法判断它是凸透镜还是凹透镜？请说出判断的方法

◆合学共商 检测过关

１.下列光学器件中，对光有会聚作用的是 （ ）

A、平面镜 B、凸面镜 C、凸透镜 D、凹透镜

２.关于透镜，下列说法正确的是（ ）

A. 光线通过凸透镜一定会会聚于一点 B. 光线通过凹透镜一定不会相交

C. 光线只对平行光有会聚作用 D. 平行主光轴的光经凸透镜交于焦点

３.下列说法正确的是 （ ）

A、凸透镜对光有会聚作用，所以经过凸透镜光心的光要改变传播方向

B、凹透镜对光有发散作用，所以经过凹透镜光心的光要改变传播方向

C、不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光传播方向不变

D、以上说法都不对

４.远在公元前2世纪， 我国就有人用冰磨成凸透镜，对着太阳光取火，这是利用了凸透镜对光的___________作用.

５.一束平行光线照射到某透镜后，光线发散了，这个透镜一定是（ ）

A.凸透镜 B.凸镜 C.凹透镜 D.凹镜

6.下图表示一条光线经过三棱镜后的光路图，其中正确的是（ ）

7.如图所示的4块光学元件，要使下面的光路图成立，虚线框内应单独放入的镜是（

） A.1和3 B.2和4 C.1和2 D.3和4

8.光穿过透镜时，关于折射情况，下列说法正确的是（ ）

A.穿过一个透镜，光线就只经过了一次折射；

B.穿过一个透镜，光就会在透镜与空气交界面的两个面上产生两次折射；

C.光在穿过透镜的整个过程中，都在连续不断地进行折射；

D.透镜越厚，折射就越厉害

9.关于透镜对光线的作用，下列叙述不正确的是（ ）

10.请根据透镜的特征完成光路图

11.

请在图中填上适当的透镜

12.下列说法正确的是（ ）

A.凸透镜对光线有会聚作用；

B.点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的；

C.凹透镜对光线有发散作用；

D.点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的.

13.我们所指的薄透镜是（ ）

A.厚度很薄的透镜 B.中央很薄的透镜

C.中央比两头薄的透镜 D.厚度比球面半径小得多的透镜

凸透镜成像教学导学案(第2课时)

学习目标 【知识目标】理解凸透镜的成像规律

【能力目标】(1)能在探究活动中,初步获得提出问题的能力；(2)通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法；(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法．

【思维目标】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道理(2)乐于参与观察、试验、制作等科学实践．

学习重点 凸透镜成像规律

学习难点 凸透镜成像的原理和对凸透镜性质的描述

学 习 过 程 备注

◆正面思考 主动学习

一．预习与交流

1.探究凸透镜成像规律的实验

（1）在光具座上依次放上蜡烛、 、 ；

（2）实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______________，目的是____________________________ 。

2.实像 被光屏承接，虚像 被光屏承接（填“能”或“不能”）。实像与物体位于凸透镜的 侧，虚像与物体位于凸透镜的 侧。

二．合作交流 解读探究

探究凸透镜成像规律：

实验：将一支点燃的蜡烛和一张纸竖直放在凸透镜的两侧，移动蜡烛和白纸的位置，你能发现什么？

（提示：成像情况，焦距f；物体离凸透镜的距离为物距，用u表示；像到凸透镜的距离为像距，用v表示）

（一）提出问题：凸透镜成像情况到底与什么因素有关呢？

（二）猜想假设：（学生说出自己的猜想，可以进行小组讨论。）

（三）制订计划

1、你认为需要哪些器材探究凸透镜成像？

2、你认为除了观察像的 、 、 特点外，还需测量什么？

（提示：凸透镜焦距已知，不必测量，标签上已注明）

3、参考课本74、75两页，你认为该实验应分几种情况来研究，该怎样设计试验？

（四）进行实验

注意：实验前要调整蜡烛光屏和凸透镜的高度，使它们的中心在同一高度上。

1、把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒.记下物距u和像距v(此步骤做两次)。

2、 把蜡烛向凸透镜移近,使物距在2f和f之间,即f

3、继续移近蜡烛,使物距u

4、把蜡烛从距凸透镜较远处逐渐移近透镜,同时移动光屏保证屏上的像清晰,注意观察像的大小、正倒以及像距的大小,看有什么规律.

（五）数据收集

根据计划进行实验探究，并把现象和数据填在表格中

物距与焦距关系 物距

u/cm 像的性质 像距

正倒 大小 实虚 v/cm

u>2f

u>2f

f

f

u

u

（六）分析数据得出结论

1、像的虚实:当物体放在______________时,凸透镜成实像,当物体放在_____________时,凸透镜成虚像. 点是成实像和虚像的分界点

2、像的大小:当物体放在______________时,凸透镜成的像是缩小的实像.当物体放在_______________时,凸透镜成的像是放大的实像.成实像时， 点是成放大像和缩小像的分界点._____缩小的虚像(填“有”或“没有”)

3、像的正倒:凡是实像都是 （填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上 （填“能”或“不能”）；凡是虚像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上 （填“能”或

“不能”）成实像时，像和物在凸透镜的 （填“同侧”或“异侧”） ；成虚像时，像和物在凸透镜的 （填“同侧”或“异侧”）。

4、当物体逐渐向凸透镜移近时,物体所成的像逐渐_______,像离凸透镜的距离逐渐_______(填“变大”或“变小”)。

反面质疑 交流辩论

关于凸透镜所成的像判断对错

（1）凸透镜只能成实像，不能成虚像（ ）

（2）凸透镜所成实像都是倒立的，虚像都是正立的（ ）

（3）所有放大的像都是虚像，所有缩小的像都是实像。（ ）

（4）能用光屏承接的像是实像，不能用光屏承接的像是虚像。（ ）

◆合学共商 检测过关

1、一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前35cm处时，在透镜的另一侧可得到 ( )

A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像

C、正立放大的虚像 D、正立缩小的虚像

2、已知凸透镜的焦距为10厘米，物体离开凸透镜的距离为15厘米，那么所成像是（ ）

A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像

C、正立缩小的像 D、正立放大的像

3、 在“研究凸透镜成像”实验中

(1)实验所需的主要器材有光具座、___________、___________、___________。

(2)把凸透镜、光屏、蜡烛放在一条直线上，要调整________和________的高度，使它们的中心大致在______________。

(3)把烛焰放在距凸透镜2倍焦距以外，移动光屏时，眼睛要观察________，一直到光屏上出现______________为止，这时光屏上成的是________、________的实像。

(4)如果保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在图中a、b、c、d各点，分别调整光屏的位置，则烛焰放在_______点时，光屏上的像最小，放在_______点，光屏上的像距镜最远。

4．（2010江苏宿迁模拟）一束平行光线经凸透镜折射后的传播方向如图3-3-4(a)所示，由图可知，此透镜的焦距大小约为__________ cm；若将一烛焰放在此凸透镜左侧2 cm处，如图3-3-4(b)，则透过透镜可以看到一个__________、__________的虚像。