北京市顺义区第十中学 马山
教
学
目
标
1．理解凸透镜的成像条件。
2．知道当凸透镜成实像时，像距、像的大小随物距变化的定性关系。
3．通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
4．学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
5．具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理和原理。
实验器材
光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、计算机、凸透镜成像原理的课件。
重点
探索凸透镜成像规律的过程。
难点
理解凸透镜成像的变化规律。
程序
教师活动
学生活动
导
入
引导语：
通过上节课的学习，我们知道了生活中的照相机、投影仪、电影机、放大镜等成像元件都是凸透镜。但是，通过照相机所成的像是缩小的，通过投影仪所成的像是放大的。那么，在什么情况下，通过凸透镜能成缩小的像？什么情况下成放大的像呢？
联系自己的生活经验思考老师提出的问题。
猜
想
投影仪是我们比较熟悉的光学仪器，大家仔细想一想，要想让屏幕上的图像大一些，应怎样调整？
大家可以讨论讨论，也可以到前面来试试。实验是检验真理的标准嘛！
大家讨论得很热闹，谁愿意将自己的想法和大家交流一下。
同学认真回忆着投影仪的使用情况。并逐渐形成几个同学间的讨论。
有同学到前面来用投影仪做实验。
同学纷纷将自己的想法与其它同学交流。
可能的猜想：
与物体到透镜距离有关；与屏幕到透镜距离有关；与物体和像是否在透镜的两侧有关……
明
确
任
务
制
定
计
划
大家说的都很好，但是否正确还需要实验来验证。
我们为每组提供了专门用来研究凸透镜成像的实验器材──光距座及其附件，并在每组的计算机中安装了研究凸透镜成像所用的课件。大家可以任选其一或共同来探究凸透镜的成像条件。
提示：
我们事先为同学们准备了探究方案，同学们可以参照，也可以自己制定实验方案。
小组同学间注意分工合作。
物距（u）表示物体到透镜的距离；像距（v）表是像到透镜的距离。
有的小组参照学案制定实验计划，有的小组讨论分工并准备实验器材。
实验探究
教师巡回指导
进行实验探究，收集实验数据并记录
展示
分析数据
各组的实验基本完成了，那个组愿意将实验数据来与同学共享；并阐述你们的到的初步结论。
以组为单位，利用实物投影展示自己的实验数据。并阐述通过实验所得到的初步结论。
师
生
总
结
结
论
将每次实验的数据进行研究，得到这样的结论：
当物体与凸透镜的距离（物距）大于透镜的二倍焦距时，成倒立的放大的实像；
当物体与凸透镜的距离（物距）小于透镜的二倍焦距，但大于焦距时，成倒立的缩小的实像；
当物体与凸透镜的距离（物距）小于透镜的焦距时，成正立的放大的虚像；
与教师一起总结结论。
并根据自己的实验经验体会、理解结论内容。
师
生
总
结
结
论
进一步研究表明：焦点是成实像和虚像的分界点。另外，二倍焦距点是成放大实像和缩小实像的分界点。
通过计算机模拟实验我们不难发现如下规律：
当物体从较远处向透镜靠近时，物距在不断减小，像和像距都在逐渐变大；
当物体从较近处远离透镜时，物距在不断增大，像和像距都在逐渐减小。
与教师一起总结结论。
并根据自己的实验经验体会、理解结论内容。
引
导
深
入
研
究
提出讨论问题：
1．在成虚像和实像的情况下，轻轻吹蜡烛的火焰，使它像一侧偏斜，观察火焰的偏斜情况。
2．如果我们用不同焦距的凸透镜，实验所得出的结论是否相同？
利用实验继续探究
作
业
记忆并理解凸透镜成像规律。
轻松联系：目标教学中的联系题。
预习下一节内容。
探究凸透镜的成像规律（学案）
一、学习目标
1．通过探究活动，理解凸透镜成像的规律。
2．通过探究活动，体验科学探究的过程和方法。
3．通过探究活动，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
二、实验探究过程
任务1：按图1所示顺序将平行光源、凸透镜、光屏安装在光具座上，使他们的中心在同一直线之上。
任务2：利用平行光源粗测凸透镜的焦距，并在“光具座”上标出透镜中心、透镜的焦点和二倍焦点所在位置。
指导与提示：移动光屏位置，直到光屏上的亮斑最小为止，测出光屏到透镜中心的距离即为该透镜的焦距。
任务3：如图2所示，将物体（蜡烛）放在距透镜二倍焦距之外，同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务4：如图3所示，将物体（蜡烛）放在距透镜二倍焦距上，同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务5：如图4所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间，同时移动光屏直至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务6：如图5所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距之内，同时用眼睛观察像。将观察到的像的性质填入表一中。
记录表一
物距的范围
像距的范围
像的情况
同侧、异侧
正立、倒立
放大、缩小
实像、虚像
u>2f
u=2f
f<u<2f
u<f
三、课件模拟探究过程
利用课件的动态表达能力探究凸透镜成像的变化规律。
任务1：如图6所示，将物体（蜡烛）放在距透镜无限远处，用鼠标托动物体，使物理逐渐靠近焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表。
任务2：如图7所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距之内，用鼠标托动物体，使物理逐渐远离焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表二中。
记录表二
物距区间
物的移动方向
物距变化趋势
像的移动方向
像距变化趋势
像的大小变化
u>2f
f<u<2f
u<f
四、总结规律
1．像的虚、实与焦距有关。
2．像的大小与物距有关。当物距大于2倍焦距时，像距在 之间，得到了 的实像；当物距等于2倍焦距时，像距与物距相等，得到了与物 的实像；当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，像距 物距，得到了 的实像；
3．当成虚像时，物、像的左右 ，上下 ；当成实像时，物、像的左右 ，上下 。
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