初中物理-八年级(初二)上册 第5章 第3节 凸透镜成像的规律 导学案

第五章 透镜及其应用 第3节 凸透镜成像的规律

凸透镜成像的规律如下表所示。

物体到凸透镜的距离u 像到凸透镜的距离v 像的情况

倒立或正立 放大或缩小 虚或实

大于2倍焦距(u>2f) 小于2倍焦距、大于1倍焦距(2f>v>f) 倒立 缩小 实

等于2倍焦距(u=2f) 等于2倍焦距(v=2f) 倒立 等大 实

在2倍焦距和1倍焦距之间(2f>u>f) 大于2倍焦距(v>2f) 倒立 放大 实

等于1倍焦距(u=f) 不成像

小于1倍焦距(uu) 正立 放大 虚

知识点1:探究凸透镜成像规律的实验

提出问题 照相机、投影仪以及放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的,但是它们的成像情况存在着虚与实、正与倒、大与小及远与近的不同。那么,凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢?

假设猜想 改变凸透镜的物距和像距,可以得到不同的像。那么,物距和像距是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素呢? 实验设计探究 [思考] 1.探究实验中物距、像距各具体指什么距离?怎样测定其大小?

2.物距、像距的变化可引起凸透镜成像的变化,选取什么距离来做实验中的参照呢?

3.凸透镜成像有实与虚的区别,它们都能用光屏承接吗?如何观察所成的实像或虚像呢?

4.做该探究实验时,所用器材在放置时有什么要求呢?

[实验设计方案] 1.实验目的:(1)把物体放在凸透镜2倍焦距以外,观察像的性质。

(2)把物体放在凸透镜2倍焦距处,观察像的性质。

(3)把物体放在凸透镜2倍焦距与1倍焦距之间,观察像的性质。

(4)把物体放在凸透镜1倍焦距之内,观察像的性质。

2.实验原理:凸透镜成像(光的折射成像)。

3.实验器材:凸透镜、蜡烛、光屏、光具座(带刻度尺)、火柴。

4.实验步骤:(1)如图所示,在桌面上放置好光具座,将蜡烛、凸透镜和光屏等器材按正确顺序安装在光具座上。点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心和烛焰中心大致在同一高度处。(其中F、F'点为焦点,P、P'点为二倍焦距点)

1 探究凸透镜的成像规律

【学习目标】

1. 利用平行光源粗测凸透镜的焦距。

2．通过实验探究知道凸透镜成像规律，并能说出照相机、投影仪、放大镜分别是根据哪条规律成像的。

3. 复述凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系，进一步理解虚像和实像概念。

4. 通过研究成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法，学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法．

5.掌握凸透镜的三条特殊光线。

6.理解凸透镜的成像规律及其应用。

【学习重点】

通过实验探究得出凸透镜成像规律并能实际应用。

【学习过程】课前预习学案

● 温故而知新

1．凸透镜对光线有_______作用。

2. 焦点到光心的距离叫做 ，用f表示。

3. 物体到凸透镜的距离叫做 ，用u表示。

4. 像到凸透镜的距离叫做 ，用v表示。

5. 实像由 光线会聚而成，能在 上呈现的像。虚像不是由实际光线会聚而成，而是由光线的 相交而成， （填“能”或“不能”）在光屏上呈现的像。

6. 照相机照相时，物体离照相镜头比较远，成的是 、 的 像。

7．投影仪投影胶片时，物体离投影仪比较近，成的是 、 的 像。

8．放大镜看物体时，物体离放大镜很近，成的是 、 的 像。

9：结合所学知识，完成光路图和以下问题：

（1）通过凸透镜光心的光线，经凸透镜后 。

（2）平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后 。

（3）从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后 。

10：实像和虚像

（1）实像： 而形成的。（2）.虚像： 而形成的。

1 第四章 透镜及其应用

探究凸透镜成像规律（一）

一．预习导学

1．导入新课：

A.请同学们将凸透镜紧靠书上的字，若适当增加凸透镜与字之间的距离，并调节眼睛与透镜的距离，仔细观察，看到的像有没有变化呢？

B.讨论并交流观察到现象。

思考：（1）什么时候成正立放大的像？

（2）什么时候成倒立缩小的像？

（3）什么时候又成倒立放大的像？

C.为了研究凸透镜成各种不同的像时，有什么规律，我们还需要介绍几个知识点：

（1）物距（u）：物体到透镜的距离；

（2）像距（v）：像到透镜的距离；

（3）实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。（也可用眼睛观察到）

（4）虚像：不能呈现在光屏上的像，只能用眼睛观察到。

D.学生讨论、设计出实验方案：

（1）测凸透镜焦距的方法。

（2）本实验中得到各种不同像时的物距、像距分别与焦距之间有什么关系。

E.学生进行分组实验，及时记下各种数据，记入表中:

F.同学们针对验证实验进行交流，实验中还发现了什么新的问题/

（1）凸透镜成实像与虚像的分界点在哪儿？

（2）凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿？

（3）什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？

（4）当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像距与焦距间有什么关系？

G.同学们针对记录的各种数据和讨论，进行归纳总结出凸透镜成像的规律：

（1）

（2）

（3）

二．典例分析 序号 物距（u） 像的大小 像的到正 像的虚实 像距（v） 应用实例

凸透镜成像的规律

课 题： 凸透镜的成像规律

教学目的 1、知道凸透镜成像的规律。

2、经历科学探究过程，初步培养学生提出问题，设计实验概括归纳的能力。

重 点：

难 点：

关 键： 对凸透镜成像规律的理解和认识。

培养学生科学猜想、实验设计、完成实验、概括归纳能力。

凸透镜成像规律。

教法学法 观察法、实验法、分析归纳法、多媒体辅助法

教学教具 光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、多媒体课件。

步 骤： 师生双边活动

一、情景引入，约3分钟 【学情预设】：回答：照相机能成倒立的、缩小实像。投影机放大的、倒立实像，放大镜成放大的、正立的虚像。

上节知识回顾

【设计意图】：回顾旧知，为猜想做基础。 二次备课

二、学导并举、约26分钟 1、猜想与假设

【学情预设】：通过观察实验，猜想：明确不同性质的像和凸透镜到物的距离有关。

改变物体与凸透镜的距离，像性质发生改变，成像特征和什么因素有关？

【设计意图】：在观察体验的基础上进行合理猜想，有效地培养了学生的猜想能力，激发了学生的学习热情，让学生感觉到学习的乐趣，体验到自己是学习的主人。

2、【学情预设】：观察实验并思考：像性质发生改变是受物体与凸透镜之间的距离影响，还和焦距有关。

物体到凸透镜距离不变，换成不同焦距的凸透镜，成像特征发生改变，演示凸透镜成像实验并提出问题：凸透镜所成的像还和跟什么有关系？

【设计意图】：引导学生大胆猜想。

3、确定探究目的

【学情预设】：明确像和物体到凸透镜的距离和焦距有关。

通过科学猜想，让学生明确探究目的和探究方向。

【设计意图】：使学生初步感悟物距与焦距的关系，为以后科学探究明确方向，像的性质和物距有关，而物距是以焦距作为标准。

4、设计实验

【学情预设】：思考讨论回答问题：

1) 凸透镜、蜡烛、光屏三者在光具座上应按什么顺序摆放？

2) 实验中，必须要调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心大致同一高度上，你知道这是为什么吗？