初中物理课件探究凸透镜成像规律.docx

1、初中物理课件探究凸透镜成像规律课题探究凸透镜成像规律透镜与影像教材分析本节内容是本章的核心，它是在学生对生活中常用的透镜及其成像情况，获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律。使学生在全过程中自主研究，体验科学探究的全过程，从而培养科学研究方法，得出清晰的凸透镜成像规律。同时还培养了学生的发现问题、解决问题、分析归纳、动手、创造等多方面能力，以及培养了对科学的求知欲，乐于探究的科学态度。教学点重点凸透镜成像的规律及应用；近视眼与远视眼的成因及矫正；常见光学仪器的原理。难点凸透镜成像规律的探究；凸透镜成

2、像中像的虚实、大小及物距、像距的变化问题。能力点培养学生的科学素养：通过观察教材图3-47实验现象和图3-50现象提出恰当的猜想和假设的能力；通过透镜与影象的学习使学生形成将所学知识应用与生活实际的意识。外延点凸透镜成像的实验中物体靠近透镜时,光屏怎样移动才能使像更清晰 透镜遮住一部分,成像情况的变化 成虚象时,物体逐渐远离透镜,像的大小的变化. 通过实验现象形成对“随物距变化时，像的大小、像距大小的变化规律”的认识。教学目标知识与技能1、 知道凸透镜成放大像与缩小像、正立像与倒立像、实像与虚像等的条件。2、知道放大镜成像的规律及特点。3、了解眼睛的构造和眼睛视物的基本原理，了解近视、远视的成

3、因及矫正的方法。4、了解照相机、显微镜、望远镜的工作原理.过程与方法1、设计探究凸透镜成像规律的实验，完成探究的全过程，学习用控制变量法来安排操作步骤。2、能利用所学的有关透镜的知识实际制作一些光学仪器，如小照相机、望远镜等。情感态度与价值观1、通过实验探究，体验参与的快乐和成功喜悦，并有助于养成积极主动地与人交流合作的习惯。2、通过小制作培养学生将所学知识运用于实际的愿望。课时分配探究凸透镜成像规律 4课时透镜与影像 3课时教 学 设 计个人创新教学过程第一课时 探究设计一、 引入新课：小实验：1.如图1所示，移动凸透镜或光屏板的位置，使窗外景物或窗户在屏上形成一个清晰的像，观察像的大小、倒

4、正等情况2.让学生透过凸透镜观察周围远处、近处不同的物体。师：请描述一下看到的现象。生:描述看到的现象。如：实验1中可以在屏上看到远处物体倒立缩小的像；实验2中看到远处的物体是倒立的、缩小的，近处的物体是放大的、正立的等。（说明：学生经历了观察物理现象的过程，并简单描述所观察物理现象的主要特征，培养了学生的观察能力；通过对奇妙现象的观察，激发学生的好奇心和求知欲。）二、探究过程：（一）提出问题：师：通过对刚才现象的观察和成像情况的了解，你还想知道些什么？生：讨论并表达自己想知道的问题，例如：凸透镜在什么条件下成放大的像？缩小的像在什么情况下形成？为什么会出现倒立的像？师：这些问题都值得我们去探

5、究了解，这节课我们就对凸透镜成像规律的有关问题进行 探究，其余问题留在课下和今后的课中加以解决。 （板书：第三节 凸透镜成像的规律）（二）猜想与假设：(猜猜看，试试看) (1) 凸透镜，我们在日常生活中怎么叫它？(2) 那么通过它看到的物体都是放大的？(3) 用凸透镜看远处的物体是放大的？指导学生看课本上的字：把焦距不同的两个凸透镜并排放置并同步移动，分别通过两个凸透镜来看，你会观察到什么样的像?移动凸透镜，你看到的像发生怎样的变化？不同焦距的凸透镜到课本上的字的距离相同，像的情况怎么样（在活动中，遇到了很多问题，引导他们提出来：学生很容易就会发现像的大小不同，像的正倒也不同；指导性的活动，使

6、学生可能会考虑到成像与焦距有关）学生思考并提出问题,学生有一段时间去找原因教 学 设 计个人创新 生：一开始我移动凸透镜看到课本上的字一起放大，再移动，小口径的凸透镜里的像是放大、倒立的，而大口径的凸透镜里的像仍然是放大、正立的。 师：你认为这是什么原因使你看到这样的现象? 生：这可能与凸透镜的焦距有关。 师：很好!凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像，其原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。实际上物体到透镜中心的距离叫做物距(u)，有了这些猜想之后你应该怎么办?(做实验)（三）制定实验计划师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器光具座。(教师介绍

7、光具座) 师：在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。如果光屏上能得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。像到透镜中心的距离叫做像距(v)。 师：请同学们用点燃的蜡烛作为成像的物体，自行选择其他实验器材，制定实验计划。集体的力量是巨大的，请同学们在小组内积极地讨论、研究方案。(学生活动) 师：请同学们汇报自己设计的方案计划。 生1：先选器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏；再点燃蜡烛，让它经凸透镜成放大、缩小、等大的像，量出物距和像距；用不同焦距的凸透镜重复实验，分析焦距与成像的关系。生2：把凸透镜固定，将点燃的蜡烛放在不同的位置，量出物距，试试看得到的像是怎样的情况(大小、位置、

8、正倒)，也要记录像距；用不同焦距的凸透镜重复做。物距与焦距关系物距u/cm像的性质（f=10cm）像距v/cm正倒大小虚实u2f2fufUu fA，由此可知，2fA10cm fA 得10cm fA5cm。对B凸透镜而言，因成倒立缩小的实象，可知u 2fB，由此可知，10cm fB 得 fB5cm对C凸透镜而言，因成正立放大的实象，可知ufC，由此可知，10cm10cm例2:当物距为20厘米时,经透镜得到倒立放大的实像,当物距变为10厘米时,像一定是（ ）放大的虚像放大的实像缩小的虚像缩小的实像分析与解答: 根据凸透镜成像规律可知,当物距小于倍焦距而大于倍焦距时,凸透镜可成倒立放大的实像,故可知

9、该凸透镜的焦距应满足:10厘米f20厘米当物距变为10厘米时,即物距小于焦距时,由凸透镜成像规律可知,应是正立、放大的虚像.即应选例3:有一焦距为10 cm的凸透镜，将物体从离凸透镜30 cm处沿主光轴移到距透镜20 cm处，这个过程中所成的像( )。A始终是正立、放大的实像教 学 设 计个人创新 B始终是倒立、放大的实像C离透镜越来越远，像变大 D离透镜越来越近，像变小解析:由凸透镜成像规律可知，当物距在2倍焦点以外运动时，所成的像始终为倒立、缩小的实像，但物距越小，像越大，像距越大。答案:C例4:在“研究凸透镜成像”的实验中，在光屏上已经得到烛焰倒立放大的像，此时如用一块圆形黑纸片糊在凸透

10、镜的正中间一小部分，如图1所示，那么光屏上所成的像( )。A像没有了 B像中间部分看不见了C像比原来暗了 D像没有任何变化解析：根据凸透镜成像的原理，如图2可知，凸透镜成实像是由于物体反射的光经凸透镜两次折射后会聚于透镜另一侧的一点，这一点就是物体的像点。当用一块圆形黑纸片糊在凸透镜的正中间一小部分时，物体反射的光有一部分被挡住，但其他大部分光照样会透过凸透镜会聚于像点，因此像点会比原来暗一些。答案：C。例5:一物体放在凸透镜前从很远处匀速靠近凸透镜，至透镜焦点处，像运动的速度应该是（ ）。A始终与物体的运动速度相同B先小于物体运动的速度，后来又大于物体运动的速度C先大于物体运动的速度，后来又

11、小于物体运动的速度D始终大于物体运动的速度教 学 设 计个人创新解析：首先根据题意，知道这是凸透镜所成实像规律的应用，凸透镜成实像规律中的分界点是在2倍焦距处。应理解物体在u2f的区域时，所成的像在f v 2f的区域，若物体在fu2f的区域时，所成的像在v2f的区域。首先确定物体和像所在位置范围，然后理解它们是同时变化的特点再确定它们的速度关系。答案：B方法总结：首先应对凸透镜成像规律理解得相当透彻，抓住两个关键的分界点，即一倍焦距处(能否成实像)和二倍焦距处(成放大实像或缩小实像)，再加以灵活应用凸透镜成像规律，划分物体和像的位置区域来综合应用确定速度。第四课时 习题讲评(略)“凸透镜成像规

12、律”歌诀 虚像正，实像倒；虚像像物总同侧，实像像物镜两侧；虚像只能用眼看，实像能看(亦能)成屏上。一焦分虚实，内虚外为实；二焦分大小，内大外变小；物沿主轴移，像物(对地)同向跑；(成实像时)物近则像远，成像渐变大，物远像就近，成像渐变小；(成虚像时)物近像亦近，成像渐变小，物远像亦远，成像渐变大。教后记透镜与影像教学设计个人创新第一课时 知识点拨课(一)一、复习引入1、透镜分凸透镜和凹透镜，它们对光线各有什么作用？（凸透镜对光线有会聚的作用，凹透镜对光线有发散的作用）2、凸透镜可以成像，那凸透镜成像的特点是什么？（u2f时，成倒立缩小的实像，像成在一倍焦距和二倍焦距之间；2fuf时，成倒立放大

13、的实像，像成在二倍焦距以外；uf时，成正立放大的虚像，像不能成在光屏上。）眼睛是人体重要的器官之一，它还会流露出你的感情色彩，被称为?。(心灵的窗户) 我们都拥有一双眼睛，有关眼睛，你了解多少？请你提一个有关眼睛的问题，写在下面二、新课点拨(一)眼睛是怎样看见物体的眼睛的作用就跟凸透镜一样，可以把物体的景象投影到视网膜上,你了解眼睛的结构吗?【投影片显示眼睛结构图，并结合生物挂图眼睛成像原理图，与同学门一起探讨、分析，最后得出眼球的成像原理】晶状体、角膜等组织共同作用相当于一个凸透镜，从物体发出的光线经过它会聚在视网膜上，形成物体的像。用凸透镜使距离不同的物体成像，像与透镜之间透镜与影像教学设

14、计个人创新的距离会不同。而用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，即像与凸透镜之间的距离不变，这不是与凸透镜的成像规律有矛盾吗？【根据预备知识：凸透镜中间越厚，焦距越短，凸透镜使光线偏折的程度越大，会聚本领越强，引出眼睛的调节作用改变晶状体的形状，从而改变“凸透镜”的焦距，使远近物体都能在视网膜上成像。】 远眺时：睫状体放松，晶状体较薄，焦距较长，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，人便能看清楚远处的物体。（结合板画，讲解眼睛望远时的调节过程） 近观时：睫状体收缩，晶状体较厚，焦距较短，近处物体射来的光又会聚在视网膜上，人便能看清楚近处的物体。（结合板画，讲解眼睛近观时的调节过程）(二)

15、近视眼是怎么回事？怎样矫正？教师：我想先请眼睛近视的同学谈谈他看远近物体时有什么感受？学生介绍后，利用彩色投影，结合板画，讲解近视眼的成因，让同学们知道，由于晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，远处物体某点发出的光会聚视网膜前，到达视网膜时已经是一个模糊的光斑。并利用预备知识：凸透镜能使光线会聚；凹透镜能使光线发散，让同学讨论如何使原来会聚视网膜前方的光线改变传播方向，会聚在视网膜上呢？ 在同学讨论后板画通过凹透镜矫正后的光路简图，并让同学在彩色投影片上获得与巩固有关近视眼及其矫正的信息。【介绍有关眼保健知识，如长时间看书后，要向远处眺望休息几分钟，看书时眼睛不要离书本太近等】

16、引导学生阅读STS“激光治疗眼病”P65（三）远视眼是怎么回事？怎样矫正？有同学看见老人串针线时的情景吗？这说明了什么？（学生会说明老人只能看清远处的物体，看不清近处的物体）【然后，结合板画、板书，通过与近视眼及其矫正的比较对比，得到远视眼成因、通过凸透镜矫正的知识透镜与影像教学设计个人创新（四）眼镜的度数思考与讨论：仔细观察近视眼镜和远视眼镜，它们有什么不同？度数深的和度数浅的有什么不同？【教师出示近视眼镜和远视眼镜以及多副不同度数的眼镜，让同学观察。并引出眼镜的度数。】信息浏览：眼镜的度数可让学生自己阅读，教师可适当板书，简单介绍眼镜的度数计算方法。如根据眼镜盒上的“+200”来确定眼镜的

17、度数、焦距、是近视眼镜还是远视眼镜？并介绍：眼镜度数越深，说明眼镜镜片的焦距越短。思考：镜片标有250字样，它是什么镜片，焦度、焦距分别是多少？三、巩固练习1、近视眼镜的镜片是一个透镜，它和眼球中相当于透镜的那部分的综合作用使得眼球这个“照相机”的“镜头”的焦距变了。2、关于远视眼下列说法正确的是（ ）。A一般是由于人年龄增大，睫状肌对晶状体的调节能力减弱造成的B来自近处物体的光将会聚于视网膜的前方C需要配戴发散透镜来矫正D远视眼的成因是晶状体太厚，或者眼球在前后方向上太长3、小焕同学的父亲是近视眼，母亲是远视眼，他们的眼镜放在了一起，小焕有很多办法帮父母分辨是谁的眼镜，你知道他用了哪些办法进

18、行分辨吗？透镜与影像教学设计个人创新第二课时 知识点拨课(二)一、复习1、凸透镜成像的规律2、近视眼与远视眼是怎样形成的,如何矫正?二、新课(五)影像的保存 照相机可以为我们留下难以忘怀的瞬间和美不胜收的景色，你了解照相机吗？1、对照课本图3-57（a），介绍照相机的基本结构。找一同学介绍照相机的使用方法。对照课本图3-57（b），介绍照相机的原理：物体在凸透镜2倍焦距外，在底片上成倒立、缩小的实像。2、照相机的调节：为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离。拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时。镜头往后缩，离胶片近一些。调焦环

19、上刻着数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。 例:小亮用一架镜头焦距不变的照相机，给一小平照了一张2寸的全身像，再用它给小平照一张2寸的半身像，小亮应该使（ ）。 A照相机与人的距离增大，暗箱长度缩短 B照相机与人的距离增大，暗箱长度伸长 C照相机与人的距离减小，暗箱长度缩短 D照相机与人的距离减小，暗箱长度伸长解析： 从2寸的全身像到同一人2寸的半身像，首先应认识到像是变大了，然后根据物距、像距及实像的大小的变化规律来判断，即像变大，像距也应增大。同时，物距要减小。答案：D。方法总结：利用照相机原理时，要正确认识物距、像距以及实像大小的变化规律，并在解决实际问题中加以应用。透镜与影像教学设计个人

20、创新(六)显微镜l.显微镜的构造 一般的放大镜，放大倍数较小，像植物的细胞、金属的结构、细菌微生物等，在放大镜下是没法观察的，要想看清就需用放大倍数更高的显微镜，如图所示。显微镜的构造自上而下分别为：（1）目镜：靠近眼睛的一组透镜。作用像一个普通的放大镜。（2）物镜：靠近被观察物体，作用相当于投影仪的镜头。（3）载物台：承载被观察物体。（4）反光镜：增加光的强度，便于观察物体。2显微镜的原理显微镜由两组透镜组成，每组都相当于一个凸透镜，把它们一起装在金属制的镜筒里。对着物体的一组叫物镜，对着眼睛的一组叫目镜。物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。物镜的作用相当于投影仪的镜头：得到物体的放大的实像，再

21、由目镜放大为一个正立放大的虚像。(七)望远镜1望远镜的构造望远镜的种类很多，主要部件是物镜和目镜。(1)物镜：使远处的物体在焦点附近成实像。(2)目镜：靠近眼睛，作用相当于一个放大镜。2望远镜原理望远镜的构造跟显微镜类似，也是由物镜和目镜两组凸透镜组成的，不同的只是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 它的成像原理：物镜L1 的作用是得到天体的实像。由于从天体上各点射到物镜上的光是平行光，经物镜后，在焦点L1 的焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像AB。目镜L2的前焦点和物镜L1的后焦点重合在一起，所以实像AB 位于目镜和它的焦点之间距焦点很近的地方。实像AB对目镜L2 来说是物体，它经 L2所

22、成的像AB是放大的虚像。3.物体真的是放大的吗?物镜的作用好像一架照相机，使远处的物体在焦点附近透镜与影像教学设计个人创新成一个倒立缩小实像；目镜的作用相当于一个放大镜，因此，我们看到的是一个倒立缩小的虚像，但是为什么我们感觉到物体被放大了呢?原来,我们通过眼睛判断物体的大小是根据物体在眼中所成视角的大小为依据的(如图所示),物体越大或距离越近在眼中所成的视角就越大.由于望远镜目镜的焦距很短,我们观察到的虚象离我们的眼睛就很近,从而增大了在眼睛中的视角,所以我们感觉到物体被放大了.三、STS与信息浏览教师引导学生课本P68STS“电子显微镜”和P69信息浏览“哈勃空间望远镜”四、课堂巩固完成训

23、练方案上的相关题目透镜与影像教学设计个人创新第三课时 例题及习题讲评一、典型例题例1：用一架镜头焦距不变的照相机，给一个人照了一张2寸的全身像，再用它给这个人照一张2寸的半身像，应该使（ ）。 A照相机与人的距离增大，暗箱长度缩短 B照相机与人的距离增大，暗箱长度伸长 C照相机与人的距离减小，暗箱长度缩短 D照相机与人的距离减小，暗箱长度伸长解析： 从2寸的全身像到同一人2寸的半身像，首先应认识到像是变大了，然后根据物距、像距及实像的大小的变化规律来判断，即像变大，像距也应增大。同时，物距要减小。答案：D。方法总结：利用照相机原理时，要正确认识物距、像距以及实像大小的变化规律，并在解决实际问题中加以应用。例2：下图描述了