資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課題 第四章 光的世界
4.5 凸透鏡成像（2）
教學目標
1.物理觀念
（1） 探究并知道凸透鏡成像的規律。
（2）了解透鏡在照相機、投影儀、放大鏡中的應用
2.科學思維
學習從物理現象中歸納科學規律的方法。
3.科學實驗
（1）能在探究活動中初步獲得提出問題的能力。
（2）通過探究活動，體驗探究過程的全過程和方法。
（3）學習從物理現象中歸納科學規律的方法。
4.科學態度與責任
（1）具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理道理。
（2）初步建立將科學技術應用于實際的意識。
教學重點
探究凸透鏡成像的規律。
教學難點
凸透鏡成像的規律的應用。
教學方法
實驗法和講授法
教學用具
凸透鏡、光具座、照相機、放大鏡、投影儀、蠟燭、火柴
教學課時 1課時
教學互動設計
一、創設情景、導入新課
2024年8月1日，巴黎奧運會男子100米自由泳決賽上演了一場速度與激情的較量。中國選手潘展樂以46秒40的驚人成績，不僅打破了自己保持的世界紀錄，更以絕對優勢為中國游泳隊贏得了本屆奧運會的首枚金牌。
這些精彩的瞬間是用照相機拍攝的，你知道照相機的成像原理嗎？
二、新課講授、師生互動
通過放大鏡能看到正立放大的像，也能看到倒立放大的像。
（一）探究凸透鏡成像的規律
問題與猜想
放大鏡是一個凸透鏡，小明一直認為，用放大鏡把書上的字放大后都是正立的。但小聰告訴他，放大鏡還可以使書上的字倒立呢！她演示給小明看，看到如圖所示的情況。
問題與猜想
他們發現，用放大鏡也能成倒立放大的像。對此，小聰和小明疑惑不解。經過思考討論，他們猜想，放大鏡所成的像的大小、正倒，可能與放大鏡以及物體的位置有關。于是，他們決定用實驗的方法研究這個問題。
制訂方案
確定合適焦距的凸透鏡；為方便測量物距和像距，光源選定平面光源；為方便比較像的大小，選用帶有標度的白色光屏。
材料◆光具座(包括導軌及支架、滑塊、標尺、F平面光源、凸透鏡、白屏) 。
保持凸透鏡不動，使光源從距離凸透鏡較遠處逐漸靠近凸透鏡，隨之調節光屏到凸透鏡的距離，使光屏上成清晰像。分別測量出成像時的物距和像距，觀察像的大小、正倒。移動光源的過程中，選取若千個位置，并調整光屏位置，觀察成像的情況。
進行實驗、收集證據
用蠟燭做物體，把蠟燭、凸透鏡、光屏沿一直線依次放在光具座上，點燃蠟燭、使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
先把蠟燭放在離凸透鏡較遠的地方，然后逐漸向凸透鏡移動。移動的過程中，選取若干位置，并調整光屏的位置，觀察成像情況。
分別測量出成像時的物距和像距，觀察像的大小、正倒。移動光源的過程中，選取若干個位置，并調整光屏位置，觀察成像的情況。
提示1 焦距標志著透鏡對光的折射本領。實驗中，可以分以下階段選取數據進行研究:物體在2倍焦距以外；物體在2倍焦距到1倍焦距之間；物體在1倍焦距以內。
提示2 實像能在光屏上成像。虛像不能在光屏上成像，但可以通過透鏡看到像。
將實驗數據填入下表。凸透鏡的焦距 =10cm
基于證據，得出結論
分析實驗數據，總結凸透鏡成像的規律。
交流與評估
將光源從很遠的地方逐漸向凸透鏡靠近，觀察在這個過程中，光源經過哪個位置以后，所成實像由縮小變成放大，經過哪個位置以后由實像變成虛像。
向同學陳述實驗結論，共同討論交流。
一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小；
焦點以內正大虛，二倍焦距外實小；
二倍焦距內實大，靠近焦點像增大。
物距減小實像和像距同時增大。
透鏡成什么像，取決于物體上各點發出的光經透鏡.后的走向。利用如圖所示的作圖方式，我們也能探究出凸透鏡成像的規律。
（二）凸透鏡成像規律的應用
凸透鏡的成像規律是設計光學儀器的依據之，利用這個規律，人們有許多發明、創造，使我們的生活更加美好(如圖所示）。
放大鏡就是凸透鏡，它可以將較小的物體“放大”。放大鏡呈現的是物體正立、放大的虛像。
照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，要求被拍物體成像在相機內感光元件上。呈現的是物體倒立、縮小的實像。
投影儀、放映機等投影設備都有一個相當于凸透鏡的鏡頭，來自投影片或數碼裝置的圖像要求能在遠處銀幕上呈現倒立、放大的實像。
討論與交流
實像與虛像照相機和投影儀所成的像，是光通過凸透鏡后會聚而成的，有光能聚集，所以能用光屏承接。如果把感光膠片放在像的位置，能記錄所成的像，這種像是實像。
通過放大鏡用眼睛看到的像不是由實際光線會聚成的，在像的位置上沒有光能聚集。因此在像的位置，光屏上不能成像，這種像是虛像。
為什么我們的眼睛能看見虛像，但在光屏上卻接收不到
虛像不是由實際光線會聚成的，在像的位置上沒有光能聚集。因此在像的位置，光屏上不能成像。但折射光線能射入人眼，覺得是從折射光線方向上存在“物體”
三、課堂小結、鞏固提升
1. 實驗探究：凸透鏡成像的規律。在光具座上依次放置燭焰、凸透鏡、光屏；調整它們的高度，使它們的中心在 同一高度。 物距大于2倍焦距，成倒立縮小實像；物體在1倍至2倍焦距間，成倒立放大實像；物體在焦點以內，成正立放大的虛像。物距減小，實像和像距減小。
2.透鏡成像規律應用： 物距大于2倍焦距，成倒立縮小實像，應用照相機；物體在1倍至2倍焦距間，成倒立放大實像，應用投影儀、放映機；物體在焦點以內，成正立放大的虛像，應用放大鏡。
四、板書設計、理清要點
1. 實驗探究：凸透鏡成像的規律。在光具座上依次放置燭焰、凸透鏡、光屏；調整它們的高度，使它們的中心在 同一高度。 物距大于2倍焦距，成倒立縮小實像；物體在1倍至2倍焦距間，成倒立放大實像；物體在焦點以內，成正立放大的虛像。物距減小，實像和像距減小。
2.透鏡成像規律應用： 物距大于2倍焦距，成倒立縮小實像，應用照相機；物體在1倍至2倍焦距間，成倒立放大實像，應用投影儀、放映機；物體在焦點以內，成正立放大的虛像，應用放大鏡。
五、達標練習、反饋矯正
1．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，所用的凸透鏡的焦距為10cm，當物體距離凸透鏡15cm時，在光屏上得到的清晰的像是（ ）
A．倒立、縮小的實像
B．倒立、等大的實像
C．倒立、放大的實像
D．正立、放大的虛像
2． 在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，所用的凸透鏡的焦距為10cm，當物體距離凸透鏡25cm時，在光屏上得到的清晰的像是（ ）
A．倒立、縮小的實像
B．倒立、等大的實像
C．倒立、放大的實像
D．正立、放大的虛像
3．2021年4月30日，岳陽市天空出現了難得一見的“日暈”，許多市民都目睹了這美麗的自然奇觀，如圖是某攝影愛好者用相機拍攝的精彩瞬間，下列對照相機成像特點描述正確的是（　　）
A. 倒立放大的實像
B. 倒立縮小的實像
C. 正立放大的虛像
D. 正立縮小的實像
4． 在“探究凸透鏡成像規律”應用的實驗中，當點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏（未畫出）處于如圖所示的位置時，放大鏡成像原理是（　　）
A．蠟燭不動， = 20cm時，凸透鏡在A處
B．蠟燭不動， = 10cm時，凸透鏡在B處
C．凸透鏡不動， = 10cm時，蠟燭在C處
D．凸透鏡不動， = 20cm時，蠟燭在A處
5． 在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，當點燃的蠟燭、凸透鏡及光屏處于如圖所示的位置時，在光屏上得到燭焰清晰的像，此成像規律應用于（　　）
A．照相機
B．放大鏡
C．投影儀
D．潛望鏡
參考答案：1.C；2.A ；3.B ；4.D ；5.A 。
六、布置作業
P85T4
課外作業P85T3。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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