小专题(三) 探究凸透镜成像特点实验
01 专题概述
探究凸透镜成像的规律是学生实验中的一个重点实验.考查的内容往往是实验器材的调整、像的特点的归纳、成像规律的应用等.这一实验可延伸拓宽为探究凸透镜焦距与材料、凸凹程度的关系、近视眼或远视眼形成原因的探究.
1.探究凸透镜焦距与材料、凸凹程度的关系时注意控制变量法的应用.
2.探究凸透镜成像规律时把握好以下几个方面：
实验探究过程 放 在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏
调 调节蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度
探究 调节蜡烛距离凸透镜的位置，然后再适当地移动光屏，直到在光屏上得到最清晰的像．
温馨
提示 光屏上得不到像的原因：(1)蜡烛、凸透镜、光屏没有调节到同一高度；(2)蜡烛处于一倍焦距上或一倍焦距之内；(3)蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座上的光屏无法移动到该位置．
如果在探究的过程中，若凸透镜上半部分用白纸遮住(或凸透镜落上了一只苍蝇、或凸透镜不完整)时，在光屏都能够得到物体完整的像，只不过是比原来暗一些．
凸透镜成像规律的两个关键点 “1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小”．以焦点为界，物体在焦点以外成实像，在焦点以内成虚像，在焦点处不成像；以2倍焦距为界，物体在2倍焦距以外成缩小的像，在2倍焦距以内成放大的像，在2倍焦距处成等大的像．
“物近像远像大，焦距以内反变化”，前半句是说在凸透镜成实像时，随着物距的减小，所成的像变大，像距也跟着变大；后半句是说物体在焦点以内时，随着物距的减小，所成的虚像变小，像距也在变小.
02 专题训练
类型1 凸透镜焦距大小的实验探究
1.某同学选了如图所示的三个凸透镜来做实验，它们由同种材料组成.提出问题：这三个凸透镜有什么不同？
猜想与假设：三者焦距________.
设计并进行实验：这位同学让一束平行光分别经过凸透镜甲、乙、丙，描绘三束光的光路，得到如图所示的三组光路图，根据这个实验记录，你可以得出什么结论？
凸透镜成像规律
凸透镜成像规律表格
物距u 像的特点 像距v 应用实例 物距与像距
u＞2f
倒立、缩小、实像 2f>v>f 照相机 u>v
u=2f 倒立、等大、实像 v=2f 无 u=v
2f＞u＞f 倒立、放大、实像 v>2f 投影仪 u
u=f 不成像
u＜f 放大、正立、虚 v<0（同侧） 放大镜
一首诗
一倍焦距分实虚，
两倍焦距分小大，
物近像远像变大，
物远像近像变小。
凸透镜成实像时：物近像远像变大、物远像近像变小.
凸透镜成虚像时：物近像近像变小、物远像远像变大.
在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像；反之，则称为虚像。实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原像而言。
那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响．
凹透镜对光线起发散作用,凹透镜是反射成像,只能成缩小的正立像
像物同侧，v
物近像近像变大，物远像远像变小
凸透镜与凹透镜组合成像
1、凸透镜在前，凹透镜在后：可以组成伽利略式望远镜，成放大拉近的虚像。
2、凹透镜在前，凸透镜在后：和上述情况相反，成拉远缩小到虚像。
3、两个凸透镜：可以组成开普勒式望远镜，成倒立放大的虚像，目镜把物镜成的倒立实像
- 1 - 课 题 凸透镜成像
授课时间 2015-04- :00-- :00
教学目标 1. 熟练掌握光的直线传播，反射和折射及其相关现象；
2. 凸透镜成像特点及应用复习。
教学内容
一、知识回顾
1.光在 中沿直线传播，真空中光速为 m/s。
2. 光的反射定律：
反射光线与入射光线、法线在 ；反射光线和入射光线分居 的两侧；反射角 入射角。光在反射时光路是可逆的。
3. 光射到任何表面都会发生反射。光在平滑表面上的反射叫 ；光在粗糙不平的表面上的反射叫 。
镜面反射和漫反射都 光的反射定律。（填遵守或不遵守）
4.平面镜成像特点：物体在平面镜里成的是 像；像和物体 相等，它们的连线跟 垂直，它们到镜面的距离 。利用以上特点画平面镜成像图、确定平面镜位置，通过光源的虚像找入射点、确定平面镜所成虚像的观察范围及解决其他实际问题。
5. 光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居 两侧。
（1）光从空气斜射入水和其他介质中时，折射角 入射角；当入射角增大时折射角 ，但总是小于入射角。
（2）当光线垂直射向介质表面时，传播方向 ；在折射时光路是可逆的。
6.下列现象中属于光的折射的是（ ）
A. 岸上的树在水中的倒影 B. 阳光下树木在地上的影子
C. 通过汽车的观后镜观察车后面的情况 D. 人在岸上观看湖中的鱼
1 第五节 科学探究：凸透镜成像
第1课时
【教学目标】
一、知识与能力
1.了解透镜的种类.
2.了解透镜的焦点、焦距,认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用.
二、过程与方法
观察透镜对光的作用,会用光路图表示观察到的现象.
三、情感、态度与价值观
1.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.初步建立将科学技术应用于实际的意识.
【教学重、难点】
探究凸透镜、凹透镜对光线作用的规律.
【教学突破】
通过学生实验观察,认识到凹透镜对光线的发散作用,引导学生用光路图进行表示.
【教学准备】
教师准备：多媒体课件、彩笔等.
学生准备：凸透镜、凹透镜、火柴梗、白纸、光具座、手电筒等.
┃教学过程设计┃
教学过程 设计意图
一、激趣活动,引入课题
问题：老师这儿有些火柴梗,同学们知道用哪些方法可以使火柴点燃吗？
学生阅读教材开头部分的内容,并思考讨论旅行家对冰块做了怎样的处理来得到火的.
实验模拟：教师首先将学生分组,然后准备好凸透镜与凹透镜、平面镜(每一小组三块),分发给学生,到室外验证学生的方法.
二、新课教学
1.透镜分类
根据在小实验中学生对凸透镜、凹透镜、平面镜的区别认识,结合教材第72页的内容,认识凸透镜、凹透镜的定义,依据凸透镜、凹透镜的特点借助板书或多媒体展示讲解标准透镜的形成过程.
2.透镜对光线的作用
我们了解到凸透镜、凹透镜、平面镜的结构是不同的,请同学们根据刚才使火柴点燃的实验,思考一下凸透镜、凹透镜、平面镜对光线有什么不同作用.
演示实验：按照教材图4—5—5的实验方案进行演示.
学生讨论并试着画出光线照射到凸透镜、凹透镜、平创设情境,利用初中生较强的好奇心,以及掌握的小学科学知识,让学生动手到室外实验,由于教师准备的器材有凸透镜、凹透镜和平面镜,所以小组有不成功的,教师要抓住这一关键点,让学生仔细观察分析其原因,这样既认识了凸透镜与凹透镜,又了解了凸透镜与凹透镜对光线的作用,为下一步学习奠定了基础,强化了物理与生活的联系,调动了学生的积极性.
