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[!--downpath--]教學(xué)目標(biāo)
2.了解凸透鏡放大和縮小虛像和實(shí)像的條件。
教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)和認(rèn)識(shí)凸透鏡成像的規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn):引導(dǎo)中學(xué)生在探究過程中建立實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)模型之間的必然聯(lián)系。
教學(xué)用品
NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件、光具座、凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏。
教學(xué)過程
(一)新課程介紹
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道相機(jī)投影儀上面有一個(gè)凸透鏡,放大鏡本身就是一個(gè)凸透鏡,但是相機(jī)可以把照片上的景物做成倒像,形成的圖像是比物體小。 小膠卷上的畫面在屏幕上放大供您觀看,即形成的影像比物體大,是倒立的; 放大鏡可以把小物體放大,使我們看得清楚,所形成的像是直立的,放大的。
你知道凸透鏡在什么條件下成正像,在什么條件下成倒像嗎? 什么情況下是放大圖,什么情況下是縮小圖? 什么情況下圖像可以被光屏接收到,什么情況下圖像不會(huì)在光屏上成像? 什么情況下像和物在凸透鏡的背面,什么情況下它們?cè)谕粋?cè)?
看來凸透鏡真是個(gè)神秘而又能干的東西。 現(xiàn)在,我們將根據(jù)上節(jié)課所學(xué)的知識(shí),大膽地進(jìn)行推測(cè),然后通過實(shí)驗(yàn)和探索活動(dòng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)凸透鏡。
(二)推廣一門新課——凸透鏡成像定律
1. 問問題
凸透鏡所成像的大小、前后與物體的位置有什么關(guān)系? 想一想,大膽猜測(cè)一下。
2. 推測(cè)
給中學(xué)生幾分鐘時(shí)間和提示,讓他們盡可能做出合理的猜測(cè)。 班主任把有價(jià)值的思考記錄在黑板上,以便分析和整理。
3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
小伙伴們推測(cè)的很好,現(xiàn)在我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證里面的推測(cè)是否正確。 中學(xué)生討論起草實(shí)驗(yàn)方案,班主任參觀指導(dǎo)。
4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
器材:光具座、光具座配件、蠟燭、火柴、凸透鏡
說明:凸透鏡在蠟燭和光屏之間。
使蠟燭、凸透鏡、光幕在同一條直線上。
調(diào)整它們的高度,使蠟燭火焰、凸透鏡和光幕的中心大致在同一高度。
固定好凸透鏡,接上蠟燭和光屏,進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。
固定蠟燭,連接凸透鏡和光屏,進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。
問題:設(shè)計(jì)方案需要記錄圖像的哪些數(shù)學(xué)量和特征?
啟發(fā)中學(xué)生清晰記錄:物距、像距; 圖像的性質(zhì)(放大、縮小、倒置、正置、虛擬、實(shí)體)...
指出注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)步驟:
a.將凸透鏡固定在光具座中心,蠟燭和光屏在凸透鏡的一側(cè),使蠟燭火焰中心、透鏡和光屏處于同一高度
b.將蠟燭放置在離凸透鏡盡可能遠(yuǎn)的地方,點(diǎn)燃蠟燭
c.連接光屏,直到光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭火焰圖像
d.記錄蠟燭到凸透鏡的距離,像到凸透鏡的距離,像的大小和倒數(shù)
e.將蠟燭移近凸透鏡一定距離,重復(fù)上述操作,直到屏幕上無法獲得蠟燭火焰的圖像為止
F。 繼續(xù)把蠟燭靠近凸透鏡,試著用鼻子觀察成像在哪里,怎么樣?
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集證據(jù):
探索一:在光屏上找到物體完整清晰的虛像。
班主任巡回指導(dǎo):指導(dǎo)、啟發(fā)、輔導(dǎo)或提示中學(xué)生。
請(qǐng)中學(xué)生代表講解尋找清晰完整圖像的技巧。
①物體中心、凸透鏡中心、光幕中心在同一高度; ②當(dāng)光屏上的圖像最亮、最清晰時(shí),光屏的位置就是圖像的位置。
中學(xué)生小結(jié):在光屏上可以找到倒置縮小的虛像和倒置放大的虛像。
探索二:探究凸透鏡反轉(zhuǎn)、虛像放大、虛像反轉(zhuǎn)縮小的規(guī)律。
記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),初步得出凸透鏡成像規(guī)律。
1.當(dāng)u>2f時(shí)凸透鏡成像規(guī)律的聽評(píng)課,會(huì)形成倒置縮小的虛像。 此時(shí),f<v<2f。
2、當(dāng)u=2f時(shí),形成倒置的大小相等的虛像,此時(shí)v=2f。 此點(diǎn)為虛像大小的分界點(diǎn)。
3、當(dāng)f<u<2f時(shí),形成倒置放大的虛像,此時(shí)v>2f。
4.當(dāng)u=f時(shí),不形成圖像。 此點(diǎn)是成像虛實(shí)的分界點(diǎn)。
5.當(dāng)u<f時(shí),形成正立放大實(shí)像。
實(shí)驗(yàn)形式
5. 論證分析
借助NB化學(xué)實(shí)驗(yàn),重復(fù)昨天中學(xué)生的探究過程,得到與中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
根據(jù)成像情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類
①焦點(diǎn)是虛像與實(shí)像的分界點(diǎn)。 焦點(diǎn)外的物體形成虛像,焦點(diǎn)內(nèi)的物體形成實(shí)像。 也就是說,一倍焦距的內(nèi)外都分虛實(shí)。
②倍焦距是放大和縮小的分界點(diǎn)。 物體在倍焦距外變成小像,在倍焦距內(nèi)變成大像。 雙焦距內(nèi)外點(diǎn)的大小。
③實(shí)像必須兩面倒置,實(shí)像同一面必須正立。
④u>v,好像縮小了,u<v,好像放大了。
⑤ 形成虛像時(shí),物距鏡頭越近,像距鏡頭越遠(yuǎn),像越大; 物體離鏡頭越遠(yuǎn),像離鏡頭越近,像越小。 形成虛像時(shí)凸透鏡成像規(guī)律的聽評(píng)課,近處的物體像遠(yuǎn)而大,遠(yuǎn)處的物體像近而小。 成像時(shí),物體離鏡頭越近,成像越小,物體離鏡頭越遠(yuǎn),成像越大。 形成實(shí)像時(shí),近處的物體像小,遠(yuǎn)處的物體像大。 物體離焦點(diǎn)越近,圖像就越大。
⑥實(shí)像是實(shí)際光線的交點(diǎn),可以在光屏上呈現(xiàn),但實(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)。 虛像可以縮小或放大,但實(shí)像必須放大。
排版設(shè)計(jì)
凸透鏡成像定律
1.成像規(guī)則及應(yīng)用
2.近圖和遠(yuǎn)圖變大
離焦點(diǎn)越近,圖像越大
焦距加倍以辨實(shí),焦距加倍以區(qū)分大小
教學(xué)反思
凸透鏡成像規(guī)律一直是中學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。 一般在講授這部分內(nèi)容時(shí),老師往往先在宿舍演示凸透鏡成像規(guī)律,中學(xué)生再過來驗(yàn)證。 事實(shí)上,中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以在光屏上找到圖像,但他們只是像往常一樣畫葫蘆,結(jié)果對(duì)物距、像距和焦距沒有影響。 一些中學(xué)生還想不通。 規(guī)則也很難記住,很容易忘記。
按照新教材強(qiáng)調(diào)探究和讓中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)獲取知識(shí)的精神,我安排了提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索、合作交流等幾個(gè)過程。 成像規(guī)律,中學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后,用NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程,結(jié)合中學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),虛實(shí)結(jié)合分析論證,進(jìn)一步加深理解結(jié)合中學(xué)生的記憶和記憶,結(jié)合生活中的照相機(jī)、幻燈機(jī)等實(shí)例。 實(shí)踐知識(shí)加深了對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解和記憶。