課程介紹
探究凸透鏡成像規(guī)律是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點。 本課除了指導(dǎo)中學(xué)生完成實驗研究任務(wù)外，還指導(dǎo)中學(xué)生總結(jié)凸透鏡的成像規(guī)律，分析凸透鏡的成像原理。 讓中學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，總結(jié)規(guī)律。
課程目標(biāo)
知識與技能：
1.了解凸透鏡的成像規(guī)律和應(yīng)用實例。
2、了解物距和像距的概念，知道虛像和實像的區(qū)別。
3. 能用凸透鏡成像定律解釋一些簡單的現(xiàn)象。
過程與方法：
1、初步培養(yǎng)中學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的一般程序和技巧。
2、培養(yǎng)中學(xué)生分析實驗結(jié)果并從中得出規(guī)律的能力。
3、培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。
重點難點：
聚焦：探索凸透鏡成像規(guī)律的過程。
難點：指導(dǎo)中學(xué)生設(shè)計實驗方案，從實驗中獲得凸透鏡成像的規(guī)律。
課程設(shè)計
1.用放大鏡放大縮小物體現(xiàn)象，引入新課
老師拿出準(zhǔn)備好的放大鏡問：放大鏡有什么作用？
中學(xué)生：能放大物體。
老師問：如何操作放大物體？
中學(xué)生：把放大鏡靠近物體，通過放大鏡觀察，可以看到物體被放大了。
老師問：如果用放大鏡觀察遠(yuǎn)處的物體，能看到什么現(xiàn)象？
中學(xué)生回答說探究凸透鏡的成像規(guī)律，他們看到的現(xiàn)象有的是模糊的，有的是縮小的物體。
放大鏡是一個凸透鏡，引導(dǎo)中學(xué)生討論凸透鏡的作用。
通過討論，中學(xué)生得出結(jié)論：凸透鏡可以形成放大和縮小的圖像。
2. 提出問題，猜測假設(shè)
這就提出了一個問題：凸透鏡成像的原因是什么？
中學(xué)生討論，猜想：
1、凸透鏡的成像情況可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)；
2、凸透鏡的成像情況可能與焦距有關(guān)。
讓中學(xué)生大膽提出猜想，培養(yǎng)中學(xué)生主動思考的能力。
3、設(shè)計實驗
1.介紹物距和像距的概念，以及虛像和實像的特點。
2、借助巨道VR/3D實驗室高仿真，說明實驗要求：將蠟燭、凸透鏡、光幕放在光具座上，調(diào)整到同一高度。 接上凸透鏡，直到在光屏上得到清晰的圖像，記錄物距和像距，并記錄圖像的大小、倒置、虛實等。 連接蠟燭探究凸透鏡的成像規(guī)律，改變物距，多次實驗。
3.繪制數(shù)據(jù)表。
凸透鏡焦距：f=
4.探索過程
1、將蠟燭放遠(yuǎn)一點，與光屏相連，使蠟燭火焰在光屏上形成清晰的虛像，觀察虛像的大小和倒置，測量物距和像距。
2、將蠟燭移近凸透鏡幾分米，重復(fù)上述操作數(shù)次，進行觀察檢測。
3. 繼續(xù)靠近蠟燭，你能在屏幕上得到蠟燭的圖像嗎？ 您如何觀察蠟燭的圖像？ 它是真實的還是虛擬的？ 觀察圖像大小，上下顛倒，測量物距。
4、更換不同焦距的凸透鏡，重新實驗。
5.分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)圖像特征。 引導(dǎo)中學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)大小的分界點、虛像與實像的分界點。
六、分析歸納：
(1)凸透鏡在什么條件下形成虛像？ 在什么條件下它會變成真實的圖像？
(2)凸透鏡在什么條件下形成縮小的虛像？ 什么情況下會變成放大的虛像？
(3)凸透鏡成的像中是否有直立的虛像？ 有倒掛的真實形象嗎？
7、歸納規(guī)律的結(jié)論，舉一反三。
利用聚道VR/3D Lab的數(shù)據(jù)分析處理能力，引導(dǎo)中學(xué)生總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。
5.畫法分析凸透鏡成像原理
引導(dǎo)中學(xué)生復(fù)習(xí)通過凸透鏡的三種特殊光線，利用聚道VR/3D實驗室繪制燭光通過凸透鏡后的光路圖，講解凸透鏡的成像原理.
同時列舉應(yīng)用實例，讓中學(xué)生了解相應(yīng)的照相機、投影儀、放大鏡的成像原理。
