凸透鏡成像規律(第2課時)--畫圖法教學設計銀川市紙業中學李社萍設計思路:在上節課中學生通過對凸透鏡成像規律的探究活動凸透鏡成像規律教學設計,中學生已感知凸透鏡成像的條件及特征,但中學生對凸透鏡成像規律僅是膚淺的認識對凸透鏡成像規律只是短暫的機械記憶,若時間一長,對凸透鏡成像規律就遺忘了。依據本人多年的教學實踐發覺:要想使中學生對此規律理解并應用,可以在學習凸透鏡成像規律的第二課時,采用畫圖的辦法要求同事作圖從理論上進行剖析,并逐漸產生物體在某個范圍內成像的數學模型、然后由班主任借助計算機進行模擬。進而使中學生在實驗現象與數學模型之間構建起必然的聯系,加深對這一數學規律的認識和理解.在平常遇見判定成像的問題,也可以快速、準確地解答有關成像的問題。這些便于操作的方式——作圖法。主要是借助三條特殊光線作出物體在不同位置時的成像光路圖,通過對物像進行剖析不難看出物體的成像特性。本節課主要有三個階段:(一)中學生分組實驗完成“研究凸透鏡的成像規律”;(二)借助凸透鏡成像的特殊光線,運用畫圖法來驗證凸透鏡的成像規律;(三)運用畫圖法解決有關凸透鏡成像的問題。教學目標:1.借助三條特殊光線弄成像光路圖。2.依據物體在不同位置時所成像的特性,得出凸透鏡成像規律。
3、會用畫圖法解決相關凸透鏡成像的問題。教學重點:通過畫圖法得到凸透鏡成像規律。教學難點:三條特殊光線,凸透鏡成像規律在應用中,當已知像的情況判定物體的位置和透鏡的焦距;或當像的情況變化時,判定物體相對透鏡的變化規律。教學方式:畫圖法、討論法、歸納法教具:多媒體、光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴教學過程:一.通過實驗探究活動,備考鞏固上節得到的凸透鏡成像規律。1、先選用器材,光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏各一個2、用平行水人測定凸透鏡的焦距f=分米3、使燭焰從距凸透鏡較遠處依次漸漸緊靠凸透鏡,每次調節光屏到透鏡的距離,使燭焰在光屏上成清晰的像,要求中學生分5組(每組一個問題)觀察并記錄各組的成像情況(1)像的倒正?像和物體是否在凸透鏡的同側?(2)像與物體(燭焰)大小比較?像的變化過程中,像的大小是怎樣變化的?(4)像聯通的方向與物體聯通的方向是否相同?(5)怎樣做在光屏上接收到像,怎么做接收不到?4、反饋各組記錄的成像情況,班主任板書在每位問題后面。二、講授新課:凸透鏡成像規律(第2課時)--畫圖法(一)、作圖法用到的三條特殊光線:(師生一起邊說邊畫)第一條:過光心的光線不改變傳播方向;第二條:平行光軸的光線經凸透鏡折射后過焦點;第三條:過焦點的光線經凸透鏡折射后平行光軸。
(見右圖)(二)、作圖法的操作(班主任先示范):在發光物體上任取一點A,則A處發出的光線一定有平行于主光軸和通過光心的,就取這兩束光線畫圖2:(1)經過光心的光線不改變方向,如光線I。(2)平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚于焦點,如光線II。(3)兩光線相交于A’即為A的虛像。(4)同理AB上任何一點均可成像,由A’向主軸作垂線,則A’B’即為AB的虛像。畫圖就按上述步驟進行。(三)、學生動手練習畫圖(用畫圖法驗證透鏡成像特性)1.當時,成倒立、縮小的虛像,此時像距,這就是拍照機的原理,如圖3。2.當時,成等大、倒立的虛像,此時像距。這是判斷焦距為多少的方式之一。3.當時,成倒立、放大的虛像,此時像距v>2f,這就是幻燈機的原理,如圖4。4.焦點處不成像,,如圖5。5.當時,成正立的、放大的實像,此時像物同側。這就是放大鏡的原理,如圖6。(四)、教師借助計算機模擬畫圖法.并產生一個動態的變化過程.三個內容的實驗全部完成之后,班主任借助畫圖法剖析物體從2倍焦距以內向透鏡移近的過程中,凸透鏡成像的變化情況(可采用計算機模擬).可以看見:物體從小于2倍焦距以外的位置向焦點處移近的過程中,像成在透鏡另一側,像離透鏡越來越遠,像越來越大.2倍焦距處是一個變化點,物體在2倍焦距以外成縮小虛像,步入2倍焦距內(小于焦距)成放大虛像.焦點處是又一個變化點,并且使像發生了質的變化,物距小于焦距成倒立虛像,物距大于焦距成正立放大實像.這才能使中學生們腦子中對整個成像情況產生一個動態的模型.(五)、練習:1.借助特殊光線完成物體成像光路圖。
(六)、作圖法解題1、典例歸類.:例:物體立于一個的凸透鏡前,在從距透鏡40cm處漸漸移近20cm的過程中,像的大小變化是:()A.逐步變大,但仍然不比物體大B.逐步變大,最后比物體大C.像不論怎樣變化,仍然比物體大D.逐步變小剖析:在處畫圖如圖7,由圖可判斷選擇A答案。2、練習:1、如圖8在A處看物體的實像較B處見到的實像:()A.大且距鏡遠B.大且距鏡近C.小且距鏡近D.小且距鏡遠剖析:在A、B處畫圖后成像A’B’,故選C。2、某人用同一單反為一客戶照相,由2寸改拍5寸的,他應當如何調節單反:()A.將單反距客戶近些B.將單反距客戶遠些C.將單反距客戶遠些,并減少黑箱寬度D.將單反距人近些,并拉長黑箱寬度剖析:由題可知,當物體向透鏡2倍焦距緊靠時,成像變大,黑箱寬度就是像距,由畫圖9知,即黑箱要拉長,故選D。3.燭焰經凸透鏡恰在光屏上得到一個縮小、倒立的虛像,若保持透鏡位置不變,將燭焰與光屏對調位置如圖10,則()A.光屏上仍呈現一個縮小的像B.光屏上得到一個放大的像,可能不太清晰C.光屏上不能呈現像,但通過透鏡眼可以看見D.光屏上沒有像凸透鏡成像規律教學設計,需調節光屏位置才可呈現下來剖析:由題可知,,而v在f與2f之間,可做出像位在AB線上,對調后AB線上為燭,由畫圖可以觀察到像位大體緊靠光屏所在位置,放大倒立,所以選擇B。三、課堂教學小結與延伸:本節課將實驗現象、物理模型與畫圖法有機聯系上去,使學生加深對比較具象的凸透鏡成像規律的理解和記憶。擴大了中學生的知識面,突破了教學的難點,增強了中學生解決問題的能力。四、板書設計(略)