5.3凸透鏡成像的規律【學習目標】1．理解凸透鏡的成像規律，曉得凸透鏡所成像的虛實、倒正、大小與物體位置的關系；2．了解虛像和實像的區別。【教學重難點】重點：1.凸透鏡成像規律；2．使中學生了解科學探究及其方式。難點：1.凸透鏡成像的原理；2．對凸透鏡成像性質的描述。【教學方式】探究法、討論法、實驗法、觀察法【教學過程】（一）新課導出：三天，小聰告訴小亮，放大鏡除了能把物體“放大”，就能把物體“縮小”。有些震驚的小亮立即找來一個放大鏡做起了實驗。如圖所示，他把放大鏡放在花朵前某一位置時，看見了花朵正立、放大的實像。接著他按小聰的提示進行了操作，總算見到了“縮小”的花朵。你曉得小聰是如何提示小亮的嗎？（二）新課講授：提出問題班主任備考提問：1．拍照機、投影儀、放大鏡成像各有哪些特征？2．它們成像時，物體到凸透鏡的距離有哪些不同？中學生認真思索后回答。班主任引導剖析：拍照機、投影儀和放大鏡都是凸透鏡在生活中的應用，但在使用時條件不同，致使成像結果不同；拍照機是拍攝遠處物體，使遠處物體成縮小的像在膠卷上；投影儀是將物體放得較近，而在較遠處的屏幕上成較大的像；放大鏡是將物體放得近來，它可以成比物體更大的像。
班主任引導中學生提出問題：凸透鏡成像有哪些規律呢？凸透鏡成像的正倒、大小、虛實跟物體到凸透鏡距離有哪些關系？班主任講解：物距(u)和像距(v)物距(u)：物體到凸透鏡的距離；像距(v)：像到凸透鏡的距離。中學生認識物距和像距凸透鏡成像規律教案，并會計算物距和像距的大小。(二)推測與假定中學生按照已有的知識，提出猜測：物距大，成倒立、縮小的虛像；物距小，成倒立、放大的虛像；物距更小，成正立、放大的實像。班主任認真傾聽中學生推測，對中學生的猜測作出評價。(三)設計實驗1．實驗器材：光具座、蠟燭、凸透鏡、光屏、火柴等。讓中學生熟悉實驗器材，明晰其作用及放置次序，并交流討論：光具座上有刻度，以便觀察物距和像距；用蠟燭火焰作為發光的物體；光屏拿來承接虛像。2．設計方案引導中學生思索：本次探究，我們面臨的問題都有什么呢？(1)怎樣保證蠟燭的像成在光屏的中央？班主任演示：將凸透鏡固定在光具座的中央，蠟燭和光屏在凸透鏡的左側，使燭焰、透鏡、光屏的中心在同一高度。(2)怎樣找到像的位置？班主任演示：①將蠟燭置于離凸透鏡的距離盡量遠的位置，燃起蠟燭，聯通光屏，直至光屏上出現清晰的燭焰的像為止。②移近蠟燭，取下光屏，直接用眼透過凸透鏡觀察實像，并要求中學生觀察實像。
(3)怎樣能愈發便捷地測出物距和像距？班主任固定凸透鏡在光具座上，調節蠟燭和光屏的位置；改變物距和像距，引導中學生筆算出物距、像距的大小。(4)引導中學生設計實驗表格來記錄實驗數據。班主任點撥：實驗過程中在光屏上找不到像的緣由有：(1)燭焰、凸透鏡、光屏兩者中心不在同一高度。(2)當物體在焦點兩側處于緊靠焦點處時，物體成像很遠，超過了光具座的范圍，光屏接收不到像。(3)燭焰剛好在焦點上，凸透鏡不能成像。(4)當燭焰在焦點以內時，實像不能用光屏承接到。(四)進行實驗與搜集證據以小組為單位，合作探究，使蠟燭坐落凸透鏡前的不同位置，調節光屏分別找出像，觀察像的性質，并將對應的物距、像距及像的正倒、大小、虛實分別記錄在實驗數據記錄表格內。中學生開始實驗，班主任巡回指導，并及時解決中學生在實驗過程中出現的問題。在中學生實驗結束后凸透鏡成像規律教案，實物投影展示部份小組的實驗數據。(五)剖析論證班主任引導點撥：由搜集的數據可知，物距大小在一定的范圍內成像的性質相同，在不同范圍內成像的性質不同，怎么劃分物距大小的范圍呢？化學學中一般以凸透鏡的焦距(f)為參考標準，比較物距和焦距的大小關系，劃分物距的范圍，使中學生明晰物距的大小是以焦距的大小為標準來劃分的。
師生共同剖析實驗數據，歸納得出成像規律：1．u＝f，不成像。2．uu，像物同側。3．u＝2f，成倒立、等大的虛像；v＝2f，像物異側。4．u>2f，成倒立、縮小的虛像；f2f，像物異側。班主任點撥：巧學妙記1．一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。2．虛像總是異側倒，實像總是同側正。3．物近像遠像變大，物遠像近像變小。4．焦點以內反變化。(六)評估交流組內反省實驗過程，交流討論實驗過程中出現了什么問題影響了實驗的正常進行或影響了實驗推論的正確得出，對該實驗還存在什么疑惑。為了加深對凸透鏡成像規律的理解，班主任借助多媒體講義展示：1．當u>2f時，成倒立、縮小的虛像，此時，f2f，應用有幻燈機和投影儀。4．當u＝f，不成像，此點為成像虛實的分界點。5．當u