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[!--downpath--]教學目標
2.了解凸透鏡放大和縮小虛像和實像的條件。
教學難點
教學重點:認識和認識凸透鏡成像的規律。
教學難點:引導中學生在探究過程中建立實驗與數學模型之間的必然聯系。
教學用品
NB化學實驗軟件、光具座、凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏。
教學過程
(一)新課程介紹
通過上節課的學習,我們知道相機投影儀上面有一個凸透鏡,放大鏡本身就是一個凸透鏡,但是相機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,什么情況下它們在同一側?
看來凸透鏡真是個神秘而又能干的東西。 現在,我們將根據上節課所學的知識,大膽地進行推測,然后通過實驗和探索活動進一步認識凸透鏡。
(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系? 想一想,大膽猜測一下。
2. 推測
給中學生幾分鐘時間和提示,讓他們盡可能做出合理的猜測。 班主任把有價值的思考記錄在黑板上,以便分析和整理。
3.設計實驗
小伙伴們推測的很好,現在我們設計實驗來驗證里面的推測是否正確。 中學生討論起草實驗方案,班主任參觀指導。
4. 進行實驗
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,進行觀察實驗。
固定蠟燭,連接凸透鏡和光屏,進行觀察實驗。
問題:設計方案需要記錄圖像的哪些數學量和特征?
啟發中學生清晰記錄:物距、像距; 圖像的性質(放大、縮小、倒置、正置、虛擬、實體)...
指出注意事項和實驗步驟:
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,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的地方,點燃蠟燭
c.連接光屏,直到光屏上出現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
e.將蠟燭移近凸透鏡一定距離,重復上述操作,直到屏幕上無法獲得蠟燭火焰的圖像為止
F。 繼續把蠟燭靠近凸透鏡,試著用鼻子觀察成像在哪里,怎么樣?
進行實驗并收集證據:
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:指導、啟發、輔導或提示中學生。
請中學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當光屏上的圖像最亮、最清晰時,光屏的位置就是圖像的位置。
中學生小結: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、虛像放大、虛像反轉縮小的規律。
記錄實驗數據,初步得出凸透鏡成像規律。
1.當u>2f時凸透鏡成像規律的聽評課,會形成倒置縮小的虛像。 此時,f<v<2f。
2、當u=2f時,形成倒置的大小相等的虛像,此時v=2f。 此點為虛像大小的分界點。
3、當f<u<2f時,形成倒置放大的虛像,此時v>2f。
4.當u=f時,不形成圖像。 此點是成像虛實的分界點。
5.當u<f時,形成正立放大實像。
實驗形式
5. 論證分析
借助NB化學實驗,重復昨天中學生的探究過程,得到與中學生的實驗數據。
根據成像情況對數據進行分類
①焦點是虛像與實像的分界點。 焦點外的物體形成虛像,焦點內的物體形成實像。 也就是說,一倍焦距的內外都分虛實。
②倍焦距是放大和縮小的分界點。 物體在倍焦距外變成小像,在倍焦距內變成大像。 雙焦距內外點的大小。
③實像必須兩面倒置,實像同一面必須正立。
④u>v,好像縮小了,u<v,好像放大了。
⑤ 形成虛像時,物距鏡頭越近,像距鏡頭越遠,像越大; 物體離鏡頭越遠,像離鏡頭越近,像越小。 形成虛像時凸透鏡成像規律的聽評課,近處的物體像遠而大,遠處的物體像近而小。 成像時,物體離鏡頭越近,成像越小,物體離鏡頭越遠,成像越大。 形成實像時,近處的物體像小,遠處的物體像大。 物體離焦點越近,圖像就越大。
⑥實像是實際光線的交點,可以在光屏上呈現,但實像是光線的反向延長線的交點,不能在光屏上呈現。 虛像可以縮小或放大,但實像必須放大。
排版設計
凸透鏡成像定律
1.成像規則及應用
2.近圖和遠圖變大
離焦點越近,圖像越大
焦距加倍以辨實,焦距加倍以區分大小
教學反思
凸透鏡成像規律一直是中學生學習的難點。 一般在講授這部分內容時,老師往往先在宿舍演示凸透鏡成像規律,中學生再過來驗證。 事實上,中學生在實驗時可以在光屏上找到圖像,但他們只是像往常一樣畫葫蘆,結果對物距、像距和焦距沒有影響。 一些中學生還想不通。 規則也很難記住,很容易忘記。
按照新教材強調探究和讓中學生在學習過程中主動獲取知識的精神,我安排了提出問題、設計實驗探索、合作交流等幾個過程。 成像規律,中學生完成實驗后,用NB化學實驗重現實驗過程,結合中學生實驗數據,虛實結合分析論證,進一步加深理解結合中學生的記憶和記憶,結合生活中的照相機、幻燈機等實例。 實踐知識加深了對凸透鏡成像規律的理解和記憶。