教學(xué)目標(biāo)
2.曉得凸透鏡成放大、縮小虛像和實(shí)像的條件。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解和認(rèn)識(shí)。
教學(xué)難點(diǎn):指導(dǎo)中學(xué)生在探究過(guò)程中,構(gòu)建起實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)模型之間的必然聯(lián)系。
教學(xué)用品
光具座、凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏。
教學(xué)過(guò)程
(一)新課引入
通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們曉得照像機(jī)投影儀上面都有凸透鏡,放大鏡本身就是凸透鏡,但是照像機(jī)能使景物在照片上成倒立的像,所成的像比物體小,投影儀能把小的膠卷上的畫面放大到屏幕上,供你們觀看,這就說(shuō)明所成的像比物體大,是倒立的;放大鏡能把小小的物體放大,使我們看清楚它們,所成的像是正立、放大的。
大家曉得凸透鏡在哪些條件下成正立的像投影儀凸透鏡成像原理,哪些情況下成倒立的像?哪些情況下成放大的像,哪些情況成縮小的像?哪些情況下能用光屏能收到像,哪些情況下在光屏上不成像?哪些條件下像與物在凸透鏡后側(cè),哪些條件下在同側(cè)?
看來(lái),凸透鏡真是一個(gè)神秘,但是能耐很大的東西,如今,我們就按照上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)大膽推測(cè),之后通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)凸透鏡。
(二)推動(dòng)新課——凸透鏡成像規(guī)律
1.提出問(wèn)題
凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有哪些關(guān)系?你們想一想、大膽的猜一猜。
2.推測(cè)
給中學(xué)生幾分鐘時(shí)間和提示,作出盡量合理的推測(cè)。班主任將有價(jià)值的推測(cè)記錄在黑板上,以便剖析整理。
3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
朋友們推測(cè)得挺好,如今我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證里面的推測(cè)是否正確。中學(xué)生們討論,擬定實(shí)驗(yàn)方案,班主任巡回指導(dǎo)。
4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
器材:光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡
說(shuō)明:凸透鏡在蠟燭和光屏中間。
使蠟燭、凸透鏡、光屏置于同仍然線上。
調(diào)整它們的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
固定凸透鏡,聯(lián)通蠟燭和光屏進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。
固定蠟燭,聯(lián)通凸透鏡、光屏進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。
問(wèn)題:按照設(shè)計(jì)方案須要記錄什么數(shù)學(xué)量及像的什么特征?
啟發(fā)中學(xué)生明晰要記錄:物距、像距;像的性質(zhì)(放大、縮小,倒立、正立,虛、實(shí))……
指出注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)步驟:
a.將凸透鏡固定在光具座的中央,蠟燭和光屏在凸透鏡的一側(cè),使?fàn)T焰、透鏡、光屏的中心在同一高度
b.將蠟燭置于離凸透鏡的距離盡量遠(yuǎn)的位置,燃起蠟燭
c.聯(lián)通光屏,直至光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像為止
d.記錄下蠟燭到凸透鏡的距離、像到凸透鏡的距離、像的大小和倒正
e.將蠟燭向凸透鏡移近一段距離,重復(fù)上述操作,直至不能在屏上得到燭焰的像
f.繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡緊靠,試著用鼻子觀察像在何處,像是如何的?
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù):
探究一:在光屏上找到物體完整清晰的虛像。
班主任巡回指導(dǎo):引導(dǎo)、啟發(fā)、點(diǎn)撥或提示中學(xué)生。
請(qǐng)中學(xué)生代表講解找到清晰完整像的技巧。
①物體、凸透鏡、光屏兩者中心在同一高度;②光屏上的像最亮最清晰時(shí),光屏所在位置就是像所在位置。
中學(xué)生總結(jié):光屏上可以找到倒立、縮小虛像和倒立、放大虛像。
探究二:探究凸透鏡成倒立、放大虛像和倒立、縮小虛像的規(guī)律。
記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出凸透鏡成像的初步規(guī)律。
1.當(dāng)u>2f時(shí),成倒立、縮小的虛像,此時(shí),f<v<2f。
2.當(dāng)u=2f時(shí),成倒立、等大的虛像,此時(shí),v=2f。此點(diǎn)為成虛像大小的分界點(diǎn)。
3.當(dāng)f<u<2f時(shí),成倒立、放大的虛像,此時(shí),v>2f。
4.當(dāng)u=f時(shí),不成像。此點(diǎn)為成像虛實(shí)的分界點(diǎn)。
5.當(dāng)u<f時(shí),成正立、放大的實(shí)像。
實(shí)驗(yàn)表格
5.剖析論證
借助NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)重復(fù)中學(xué)生昨天的探究過(guò)程,與中學(xué)生一起得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
按照成像的情況,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類
①焦點(diǎn)是成虛像和實(shí)像的分界點(diǎn),物體在焦點(diǎn)以外成虛像,焦點(diǎn)以內(nèi)成實(shí)像。即一倍焦距內(nèi)外分虛實(shí)。
②二倍焦距是成放大和縮小像的分界點(diǎn)。物體在二倍焦距以外成縮小像,在二倍焦距以內(nèi)成放大像。二倍焦距內(nèi)外分大小。
③實(shí)像必異側(cè)倒立,實(shí)像必同側(cè)正立。
④u>v,像是縮小的,u<v,像是放大的。
⑤成虛像時(shí)投影儀凸透鏡成像原理,物體距離透鏡越近,像距離透鏡越遠(yuǎn),像越大;物體距離透鏡越遠(yuǎn),像距離透鏡越近,像越小。即成虛像時(shí),物近像遠(yuǎn)且大,物遠(yuǎn)像近且小。成實(shí)像時(shí),物體距離透鏡越近,像越小,物體距離透鏡越遠(yuǎn),像越大。即成實(shí)像時(shí),物近像小,物遠(yuǎn)像大。物體越緊靠焦點(diǎn)像越大。
⑥實(shí)像是實(shí)際光線的交點(diǎn),可以在光屏上呈現(xiàn),實(shí)像是光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn),不能在光屏上呈現(xiàn)。虛像可以是縮小的,也可以是放大的,實(shí)像一定是放大的。
板書設(shè)計(jì)
凸透鏡成像的規(guī)律
1.成像規(guī)律及應(yīng)用
2.物近像遠(yuǎn)像變大
離焦點(diǎn)越近像越大
一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小
教學(xué)反省
凸透鏡成像規(guī)律一向是中學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),一般在教這部份內(nèi)容時(shí),老師常常先在寢室里演示一遍凸透鏡成像規(guī)律,中學(xué)生再來(lái)驗(yàn)證一遍。其實(shí)中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)都能在光屏上找到像,但只是照樣畫葫蘆,結(jié)果對(duì)于物距,像距,焦距。有些中學(xué)生還是弄不清楚。對(duì)于規(guī)律也是記不牢,且容易忘。
按照新教材重視探究,讓中學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)獲取知識(shí)的精神,我安排了提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究,合作交流等幾個(gè)過(guò)程,并在得到初步推論時(shí),及時(shí)用畫圖法幫助理解記憶凸透鏡成像的規(guī)律,中學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后再利用NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,結(jié)合中學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),虛實(shí)結(jié)合進(jìn)行剖析論證,進(jìn)一步加深中學(xué)生的理解與記憶,同時(shí)與生活中拍照機(jī)、幻燈機(jī)等實(shí)際事例結(jié)合,借助實(shí)際知識(shí)加深對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解和記憶。