第三章 光和眼睛 3.6 探究凸透镜成像规律-（教案）【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级上册物理沪粤版（安徽）

3.6　探究凸透镜成像规律 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.理解凸透镜的成像规律。 2.知道凸透镜成放大、缩小、等大实像和虚像的条件。 3.知道放大镜的原理。 【能力目标】 1.能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。 2.通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的过程与方法。 【素养目标】 1.通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲。 2.乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 对凸透镜成像规律的理解和认识。 【教学难点】 指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 蝴蝶杯，古代饮器之一，以杯中“酒满蝶显，酒干蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传，被世人美誉为“千金之宝”。注入酒后的蝴蝶杯为什么会显示出蝴蝶栩栩如生的画面呢? 二、教学步骤 探究点1　探究凸透镜成像的规律 [阅读课本]P69~71全部内容 1.提出问题：像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关? 2.实验目的：改变物距，比较凸透镜成像的性质。 3.实验器材：实验装置如图所示，器材主要有光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。 [思考]如何保证蜡烛的像成在光屏的中央? [提示]点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。 [思考]如何找到像的位置? [提示]移动光屏找到蜡烛烛焰清晰的像，确定像的位置。 [思考]图中的物距和像距分别是多少? [分析]u=20 cm-5 cm=15 cm；v=55 cm-20 cm=35 cm。 4.进行实验：使蜡烛位于凸透镜前的不同位置，调节光屏分别找到像，观察像的性质，并将对应的物距、像距及像的正倒、大小、虚实分别记录在下表中。 实验 次数 物距 u/cm 像的性质 像距 v/cm 正倒 大小 虚实 1 50 倒立、缩小、实像 13 2 40 14 3 30 15 4 20 倒立、等大、实像 20 5 20 20 6 20 20 7 17 倒立、放大、实像 22 8 15 26 9 13 33 10 10 圆形光斑(不成像) 不存在 11 10 12 10 13 8 正立、放大、虚像 像物 同侧： v>u 14 5 15 3 5.数据处理与分析：(1)u=f时不成像；u<f时成正立、放大的虚像，像物同侧；u=2f时成倒立、等大的实像，像物异侧；u>2f时成倒立、缩小的实像，像物异侧；f<u<2f时成倒立、放大的实像，像物异侧。 (2)u>f时成倒立像，u<f时成正立像，所以焦点是正立像和倒立像的分界点。u>f时成实像，u<f时成虚像，所以焦点是实像和虚像的分界点，实像都是倒立的，在异侧，虚像都是正立的，在同侧。u>2f时成缩小像，u<2f时成放大像，所以2f是成放大像与缩小像的分界点。 (3)口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像总是异侧倒，虚像总是同侧正，物近像远像变大，焦点以内反变化。 [归纳提升](1)u>f成实像时，物距减小，像距变大，像变大。 (2)u<f成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。 　　[归纳总结]凸透镜成像的规律： 物体到凸透镜 的距离 成像性质 像到凸透镜 的距离 u>2f 倒立、缩小、实像 f<v<2f u=2f 倒立、等大、实像 v=2f f<u<2f 倒立、放大、实像 v>2f u<f 正立、放大、虚像 v>u 　　说明： (1)两个分界点：①焦点是成实像和虚像的分界点；②二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点。 (2)像的倒正：正立的像一定是虚像，像与物同侧；倒立的像一定是实像，像与物分居镜的两侧，上下倒置、左右互换。 (3)“缩小的像”与“像变小”的区别：缩小的像是指物体所成的像的大小与物体大小的比较，像比物体小。像变小是指物体后一次成的像比前一次成的像小，是由前后两次像的大小比较而得。同理可知，放大的像与像变大的意思也不同。 (4)凸透镜成实像时，物距u减小，像和像距v均增大。凸透镜成虚像时，物距减小，像距变小，虚像变小。总之，物体越靠近焦点，像越大，同时像距也越大。 三条特殊光线，定凸透镜成像性质：三条特殊光线，即平行于主光轴的光线、经过光心的直线、通过焦点的直线，如图所示。 探究点2　凸透镜的应用——放大镜 [阅读课本]P72“凸透镜的应用——放大镜” [思考]用放大镜观察物体时，放大镜成的像是缩小的还是放大的?像是正立的还是倒立的?像与物体位于透镜的同侧还是两侧? [归纳提升]通过放大镜看到的应是正立、放大的像。在一定范围内放大镜远离物体，像会变大。像与物