凸透镜成像教学导学案1.docx

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凸透镜成像教学导学案1

凸透镜成像教学导学案（第1课时）

学习目标

【知识目标】了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。

了解凸透镜和凹透镜对光的作用。

【能力目标】观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

【思维目标】能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

学习重点

通过观察和实验，了解凸透镜对光线起会聚作用和凹透镜对光线起发散作用。

学习难点

凸透镜对光线起会聚作用和凹透镜对光线起发散作用，会正确作出光路图。

学习过程

备注

◆正面思考主动学习

一．预习与交流

1．两类透镜

凸透镜：

中间、边缘的透镜，如：

老花镜，放大镜、望远镜的物镜

凹透镜：

中间、边缘的透镜，如：

近视眼镜；

2、焦点和焦距：

主光轴：

凸透镜和凹透镜的表面可以看成是球面的一部分，通过透镜的两个球面的球心的直线叫做主光轴。

 光心：

透镜的中心主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点就叫做透镜的光心，用字母O表示。

我们可以认为厚度很薄的薄透镜的光心就在透镜的中心，我们所研究的透镜都是薄透镜。

焦点：

与主光轴平行的光线通过凸透镜后到一点，叫凸透镜的焦点。

焦距：

焦点到的距离。

3.透镜对光的折射作用：

（1）、凸透镜对光有作用，又叫透镜。

（2）、凹透镜对光有作用，又叫透镜。

二．合作交流解读探究

 凸透镜对三种特殊光线的作用：

1、过光心的光线传播方向不变（如图所示）。

2、平行于主光轴的光线入射到凸透镜上，这束平行光就会会聚于主光轴的焦点上，如图所示：

3、从焦点发出的光线经凸透镜后，这束平行光会平行于主光轴，如图所示：

凹透镜对三种特殊光线的作用：

1、过光心的光线传播方向不变（如图所示）。

2、平行于主光轴的光线入射到凹透镜上，这束光线的折射光线的反向延长线相交于主光轴上一点，即凹透镜的焦点上，如图所示：

 3、由光路可逆可知，一束指向凹透镜焦点会聚的光线经凹透镜后，会变成一束平行于主光轴的平行光。

（如图所示）

总之：

①平行于主光轴的光线折射后通过焦点.对凹透镜来说，是折射光线的反向延长线经过虚焦点.

②通过焦点的光线（对凹透镜而言，是指其延长线通过焦点的光线）折射后与主光轴平行.

③通过光心的光线不改向.

凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用：

总结本节内容，明确重、难点，完成表格。

项目

凸透镜

凹透镜

外形

中间、边缘

中间、边缘

对光线的作用

对光线有作用

对光线有作用

焦点

平行主轴的光线经透镜折射后实际光线会聚的点（实焦点）

平行主轴的光线经透镜折射，折射光线的反向延长线会聚的点（虚焦点）

光路图

反面质疑交流辩论

给你一个透镜，你能用几种方法判断它是凸透镜还是凹透镜？

请说出判断的方法

◆合学共商检测过关

１.下列光学器件中，对光有会聚作用的是（）

A、平面镜B、凸面镜C、凸透镜D、凹透镜

２.关于透镜，下列说法正确的是（）

A.光线通过凸透镜一定会会聚于一点B.光线通过凹透镜一定不会相交

C.光线只对平行光有会聚作用D.平行主光轴的光经凸透镜交于焦点

３.下列说法正确的是（）

A、凸透镜对光有会聚作用，所以经过凸透镜光心的光要改变传播方向

B、凹透镜对光有发散作用，所以经过凹透镜光心的光要改变传播方向

C、不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光传播方向不变

D、以上说法都不对

４.远在公元前2世纪，我国就有人用冰磨成凸透镜，对着太阳光取火，这是利用了凸透镜对光的___________作用.

５.一束平行光线照射到某透镜后，光线发散了，这个透镜一定是（）

A.凸透镜B.凸镜C.凹透镜D.凹镜

6.下图表示一条光线经过三棱镜后的光路图，其中正确的是（  ）

7.如图所示的4块光学元件，要使下面的光路图成立，虚线框内应单独放入的镜是（）A.1和3B.2和4C.1和2D.3和4

8.光穿过透镜时，关于折射情况，下列说法正确的是（）

A.穿过一个透镜，光线就只经过了一次折射；

B.穿过一个透镜，光就会在透镜与空气交界面的两个面上产生两次折射；

C.光在穿过透镜的整个过程中，都在连续不断地进行折射；

D.透镜越厚，折射就越厉害

9.关于透镜对光线的作用，下列叙述不正确的是（）

10.请根据透镜的特征完成光路图

11.请在图中填上适当的透镜

12.下列说法正确的是（）

A.凸透镜对光线有会聚作用；

B.点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的；

C.凹透镜对光线有发散作用；

D.点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的.

13.我们所指的薄透镜是（）

A.厚度很薄的透镜B.中央很薄的透镜

C.中央比两头薄的透镜D.厚度比球面半径小得多的透镜

凸透镜成像教学导学案（第2课时）

学习目标

【知识目标】理解凸透镜的成像规律

【能力目标】

（1）能在探究活动中,初步获得提出问题的能力；

（2）通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法；（3）学习从物理现象中归纳科学规律的方法．

【思维目标】具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理

（2）乐于参与观察、试验、制作等科学实践．

学习重点

凸透镜成像规律

学习难点

凸透镜成像的原理和对凸透镜性质的描述

学习过程

备注

◆正面思考主动学习

一．预习与交流

1.探究凸透镜成像规律的实验

（1）在光具座上依次放上蜡烛、、；

（2）实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______________，目的是____________________________。

2.实像被光屏承接，虚像被光屏承接（填“能”或“不能”）。

实像与物体位于凸透镜的侧，虚像与物体位于凸透镜的侧。

二．合作交流解读探究

探究凸透镜成像规律：

实验：

将一支点燃的蜡烛和一张纸竖直放在凸透镜的两侧，移动蜡烛和白纸的位置，你能发现什么？

（提示：

成像情况，焦距f；物体离凸透镜的距离为物距，用u表示；像到凸透镜的距离为像距，用v表示）

（一）提出问题：

凸透镜成像情况到底与什么因素有关呢？

（二）猜想假设：

（学生说出自己的猜想，可以进行小组讨论。

）

（三）制订计划

1、你认为需要哪些器材探究凸透镜成像？

2、你认为除了观察像的、、特点外，还需测量什么？

（提示：

凸透镜焦距已知，不必测量，标签上已注明）

3、参考课本74、75两页，你认为该实验应分几种情况来研究，该怎样设计试验？

（四）进行实验

注意：

实验前要调整蜡烛光屏和凸透镜的高度，使它们的中心在同一高度上。

1、把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒.记下物距u和像距v（此步骤做两次）。

2、把蜡烛向凸透镜移近,使物距在2f和f之间,即f

3、继续移近蜡烛,使物距u

并观察像的大小和正倒.记下物距u和像距v（像距只需估测）（此步骤做两次）。

4、把蜡烛从距凸透镜较远处逐渐移近透镜,同时移动光屏保证屏上的像清晰,注意观察像的大小、正倒以及像距的大小,看有什么规律.

（5）数据收集

根据计划进行实验探究，并把现象和数据填在表格中

物距与焦距关系

物距

u/cm

像的性质

像距

正倒

大小

实虚

v/cm

u>2f

u>2f

f

f

u

u

（六）分析数据得出结论

1、像的虚实:

当物体放在______________时,凸透镜成实像,当物体放在_____________时,凸透镜成虚像.点是成实像和虚像的分界点

2、像的大小:

当物体放在______________时,凸透镜成的像是缩小的实像.当物体放在_______________时,凸透镜成的像是放大的实像.成实像时，点是成放大像和缩小像的分界点._____缩小的虚像（填“有”或“没有”）

3、像的正倒:

凡是实像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上（填“能”或“不能”）；凡是虚像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上（填“能”或“不能”）成实像时，像和物在凸透镜的（填“同侧”或“异侧”）；成虚像时，像和物在凸透镜的（填“同侧”或“异侧”）。

4、当物体逐渐向凸透镜移近时,物体所成的像逐渐_______,像离凸透镜的距离逐渐_______（填“变大”或“变小”）。

反面质疑交流辩论

关于凸透镜所成的像判断对错

（1）凸透镜只能成实像，不能成虚像（）

（2）凸透镜所成实像都是倒立的，虚像都是正立的（）

（3）所有放大的像都是虚像，所有缩小的像都是实像。

（）

（4）能用光屏承接的像是实像，不能用光屏承接的像是虚像。

（）

◆合学共商检测过关

1、一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前35cm处时，在透镜的另一侧可得到（）

A、倒立缩小的实像B、倒立放大的实像

C、正立放大的虚像D、正立缩小的虚像

2、已知凸透镜的焦距为10厘米，物体离开凸透镜的距离为15厘米，那么所成像是（）

A、倒立缩小的实像B、倒立放大的实像

C、正立缩小的像D、正立放大的像

3、在“研究凸透镜成像”实验中

（1）实验所需的主要器材有光具座、___________、___________、___________。

（2）把凸透镜、光屏、蜡烛放在一条直线上，要调整________和________的高度，使它们的中心大致在______________。

（3）把烛焰放在距凸透镜2倍焦距以外，移动光屏时，眼睛要观察________，一直到光屏上出现______________为止，这时光屏上成的是________、________的实像。

（4）如果保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在图中a、b、c、d各点，分别调整光屏的位置，则烛焰放在_______点时，光屏上的像最小，放在_______点，光屏上的像距镜最远。

4．（2010江苏宿迁模拟）一束平行光线经凸透镜折射后的传播方向如图3-3-4（a）所示，由图可知，此透镜的焦距大小约为__________cm；若将一烛焰放在此凸透镜左侧2cm处，如图3-3-4（b），则透过透镜可以看到一个__________、__________的虚像。

图

图3-3-43-3-8

5.物体通过凸透镜在光屏上可以得到的像是（）

A正立放大的虚像B正立缩小的实像C倒立的实像D正立缩小的虚像

6.在“研究凸透镜成像”的实验中，当凸透镜、烛焰和光屏放在图3-3-8中A、B、C三个位置时，屏上成一个缩小的像，则在A点位置放的是____________，在B点位置放的是____________，在C点位置放的是____________

◆论坛展示迁移运用

1.做“研究凸透镜成像”的实验，当把蜡烛放在下图中的a点位置时，光屏在另一侧的适当位置处将得到________像，（填，大小，倒正，虚实）若将蜡烛从a点移到b点时，得到_______像。

2.（2010福建莆田模拟）在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-3-7中的（）

图3-3-7

◆思维日记智慧前行

1.这节课我学到了什么知识？

2.我感受到了什么？

3.还存在什么疑惑呢？

凸透镜成像教学导学案（第3课时

学习目标

【知识目标】加深对凸透镜成像规律的认识

【能力目标】通过对凸透镜成像规律的进一步认识和理解，培养学生综合分析能力

【思维目标】激发科学的求知欲，乐于探索自然现象，继续保持对自然界的好奇。

学习重点

对凸透镜成像规律的理解

学习难点

运用凸透镜成像规律解决实际问题

学习过程

备注

◆正面思考主动学习

一．知识回顾，并总结凸透镜成像的规律（完成表格）

二．对规律的进一步认识

1、一焦距分虚实，二倍焦距分大小。

（1）当物体放在______________时,凸透镜成实像,当物体放在_____________时,凸透镜成虚像，点是成实像和虚像的分界点；

（2）当物体放在______________时,凸透镜成的像是缩小的实像；当物体放在_______________时,凸透镜成的像是等大的实像；当物体放在______________时,凸透镜成的像是放大的实像.点是成放大像和缩小像的分界点。

2.、像的正倒:

凡是实像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上（填“能”或“不能”）；凡是虚像都是（填“正立”或“倒立”）的，且在光屏上（填“能”或“不能”）成实像时，像和物在凸透镜的（填“同侧”或“异侧”）；成虚像时，像和物在凸透镜的（填“同侧”或“异侧”）。

3.物距与像距的大小决定像的性质：

（1）当u>v时，成、的实像；

（2）当u=v时，成、的实像；

（3）当u

4.实像总是倒立的，且物像左右相反（即物像上下、左右完全颠倒）；

虚像总是正立的，且物像左右相同（即物像上下、左右完全一致）；

5．凸透镜成像的变化规律

（1）当u>f，即成实像时（物象异变、像像同变）：

物近像像变；物远像像变；

（2）当u>f，即成虚像时：

物近像像变；物远像像变；

（3）不论是成实像还是虚像，物体离焦点越近，所成的像越大，像距也越大。

三、典例精讲

例1一个焦距为10cm的凸透镜，当物体从离透镜30cm处逐渐移到离透镜20cm处的过程中，像与像距的变化为（）

A.像逐渐变小，像距逐渐变小

B.像逐渐增大，像距逐渐增大

C.像先小后大，像距逐渐增大

D.像逐渐增大，像距逐渐变

变式练习1.在观察凸透镜成像的实验中，把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸透镜靠拢的过程中，光屏上所成的像将（）

A.一直变大B.一直变小

C.先变大后变小D.先变小后变大

例2一个物体在凸透镜前20cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f（）

A.10cm10cm

C.f<10cmD.f>20cm

变式练习2.在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7cm时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距不可能是下列的哪个值（）

A.8cmB.10cmC.11cmD.14cm

例3许多家庭的门上都装有防盗门镜（俗称“猫眼”）。

从室内透过防盗门镜向外看，可以看到来客的正立、缩小的像。

由此可以断定，此时防盗门镜的作用相当于一个（）

A.凸透镜B.凹透镜

C.凸透镜和凹透镜D.玻璃砖

思路解析：

它是由凹透镜和凸透镜组合而成的。

从室内通过”猫眼”向室外观看，可以看到室外正立缩小的景象，能看到较大的范围情况；凹透镜对光线有发散作用，才会看到较大的范围，凹透镜应在外边，两透镜之间的距离等于凸透镜的焦距。

例4（2010江苏徐州课改区模拟）如图3-3-3所示，是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要调整的是____________。

调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像，若想使像变大，应将蜡烛向____________移。

图3-3-3

变式练习3.在“研究凸透镜成像”实验中，当光屏、透镜及烛焰相对位置如图所示时，恰好在光屏上能看到烛焰缩小的像，由此可判断它的焦距（）A．小于12cmB．大

于12cmC．等于12cmD．小于24cm而大于12cm。

例5．（2010江苏连云港模拟）如图3-3-2是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。

若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则（）

图3-3-2

A.移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像

B.移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像

C.移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像

D.不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像

例6一个物体在凸透镜前的主光轴上，在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像，当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后，物体此时在光屏上形成的像是（）

A.只有上半部分，亮度不变

B.只有下半部分，亮度不变

C.与原来相同，亮度不变

D.与原来相同，亮度变暗

变式练习4.用凸透镜在光屏上得到烛焰清晰的实像，如果将透镜的表面遮去其下面的一半，结果是（）

A．像的上半部分没有了B．像的下半部分没有了

C．像全存在，但上半部分变暗了D．像全存在，但整个像变暗了

反面质疑交流辩论

若在探究凸透镜成像规律的实验时，无论怎样移动光屏，在光屏上都得不到像，原因可能有哪些？

◆合学共商检测过关

1.2010天津模拟）如图3-3-1所示，凸透镜的焦距为8cm，当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12cm的位置处时，调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像，则在光屏上得到一个（）

图3-3-1

A.倒立放大的实像B.倒立缩小的实像C.正立放大的实像D.正立放大的虚像

2.当物体距离凸透镜8㎝时在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2㎝，则在光屏上又成一清晰的像，则凸透镜的焦距为（）

A．f＜2㎝B．2㎝＜f＜4㎝C．4㎝＜f＜5㎝D．5㎝＜f＜8㎝

3.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个放大的像，若保持凸透镜位置不变，把烛焰和光屏位置对调一下，则（）

A、光屏上仍能成一个放大的像B、光屏上能成一个缩小的像

C、光屏上不能成像，但通过透镜能看到D、以上说法都不对

4.在凸透镜2倍焦距以外的地方，沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒AB，如图3-3-6所示，则形成的像A′B′为（）

图3-3-6

A.比实物短，且B′端比A′端粗B.比实物短，且A′端比B′端粗

C.比实物长，且B′端比A′端粗D.比实物长，且A′端比B′端粗

◆论坛展示迁移运用

1.小方同学做“探究凸透镜成像规律”实验，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏

上得到了清晰的像。

则

A．得到的像是正立缩小的实像

B．得到的像是倒立放大的实像

C．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小

D.把蜡烛向右移动少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏

2.如图3所示，在光屏上有清晰放大的像，现将蜡烛和光屏的位置互换，那么在光屏上将看到（）

A.缩小的、倒立的实像B.等大的、倒立的实像

C.放大的、倒立的实像D.放大的、正里的虚像

◆思维日记智慧前行

凸透镜成像教学导学（第4课时）

学习目标

【知识目标】1．了解凸透镜在日常生活中的应用．

2．知道凸透镜能够成倒立的缩小的像和放大的像，知道凸透镜能够把物体放大．

3．提高实验技能和观察能力．

【能力目标】1．经历制作模型相机的过程，了解照相机的成像原理．

2．经历操作和观察投影仪的投影过程，了解投影仪的原理．

3．经历用凸透镜作为放大镜观察物体的过程．

【思维目标】1．通过模拟相机的制作和使用，领略成功的愉悦．

2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理．

3．初步建立将科学技术应用于实际的意识．

学习重点

照相机、投影仪的成像原理

学习难点

成像原理的理解

学习过程

备注

◆正面思考主动学习

一．预习与交流

1．照相机的镜头相当于一个________________。

来自于物体的光经过照相机镜头后会聚于胶卷上，形成一个_________立、___________的_______像。

2.投影仪上方有一个凸透镜，它的作用是使物体成一个___________立、___________的_______像。

投影仪上方的平面镜的作用是________________。

3.放大镜是一个________________镜，通过放大镜看到的是一个_________立、___________的_______像。

 二．合作交流解读探究

（一）照相机

A、原理：

u>2f,在f与2f之间成倒立、缩小的实像。

B、结构：

镜头是一个短焦距的凸透镜，胶片相当于光屏，光圈控制进入镜头的光线的多少，快门控制曝光的时间。

2、投影仪

A、原理：

f

B、结构：

镜头就是一个凸透镜，屏幕相当于光屏，平面镜改变光路。

C、使用方法：

投影片一定要倒放

三、放大镜

A、原理：

u

B、结构：

放大镜就是一个凸透镜。

C、使用方法：

被观察的物体一定要放在焦距以内。

4、使用照相机、投影仪时调节像大小的方法：

牢记“像物异

变、像像同变”

五．典例精讲

例1.照相机的调焦装置是用来调节镜头到__________的距离的，当拍摄近的景物时，镜头要往前伸，离胶片__________一些，光圈是用来控制进入镜头__________多少的；快门是用来控制曝光__________的．

变式练习1.一个人照一张一寸照片后，又想照一张2寸照片，摄影师应使（）

A．照相机远离人，暗箱拉长B．照相机远离人，暗箱缩短

C．照相机靠近人，暗箱拉长D．照相机靠近人，暗箱缩短

例2投影仪是教学中常用的仪器，如图3-2-4所示是投影仪的结构图，在水平位置的凸透镜的正上方有一与水平面成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕。

物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像。

一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正

确的调节方法是（）

图3-2-3

A.减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离

B.减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离

C.增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离

D.增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离

变式练习2.用幻灯机放映幻灯片时，银幕上出现的是正常画面，但若有一个小虫正好飞落在凸透镜镜片上，此时对画面的影响为（）

A.几乎无影响B.画面上有只小虫C.画面上有小虫，但不清晰D.画面变得模糊

例3（2010江苏苏州模拟）小明用焦距为10cm的放大镜去观察邮票，想看清楚邮票上的细微之处，如图3-2-3所示，这时放大镜与邮票间的距离应（）

A.等于10cmB.小于10cmC.大于20cmD.在10cm与20cm之间

变式练习3.用放大镜观察昆虫标本时，为了看得更清楚些，应尽可能让凸透镜离标本_______