5.3 凸透镜成像的规律 教案 ---2023-2024学年人教版物理八年级上册

物理  教学设计 主备人 学科 物理 时间 课题 第五章 透镜及其应用 第3节 凸透镜成像的规律 教 学 目 标 知识与技能 1.理解凸透镜成像规律。 2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。 过程与方法 1．通过观察与实验收集凸透镜成像规律有关数据。 2．学会对数据进行分析与论证，最后得出结论。 3．通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件。 情感态度与价值观 1.通过研究凸透镜成像的实验，以及对其成像规律的分析，培养学生尊重规律和实事求是的观点. 2.通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生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，勇于探究日常生活中的物理学规律. 3.注意培养学生乐于参与观察、试验、制作的兴趣. 教学重点 1.实验探究凸透镜成像的规律。 2．培养学生的科学探究能力。 教学难点 1．根据实验数据，分析归纳凸透镜成像的规律。 2．实像与虚像的区别。 教具准备 光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、焦距不同的透镜两个、光屏。 教学方法 探究法、讨论法、观察法、演示法、启发法。 教学过程设计 导 入 新 课 通过上节课的学习，我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜。 照相机 投影仪 放大镜 同是凸透镜,但成的像都不一样，有大小、正倒和虚实的差异: 照相机：物体离镜头比较远，成倒立的、缩小的实像。 投影仪：物体离镜头比较近，成一个放大的、倒立的实像。 放大镜：物体离镜头很近，成放大的、正立的虚像。 为什么所成的像各不同？与什么有关系？是什么原因影响了凸透镜所成的像？这节课我们通过实验来探究。 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 新课学习 提出问题：凸透镜成像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么关系呢？ 设计实验： 1.实验方案：我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟凸透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。 2.两个物理量： 物距：物体到透镜的距离简称为物距，用符号u表示。(如图所示) 像距：是指像到透镜的距离，用符号v表示。 3.实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 进行实验与收集证据 1．在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央 2．调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。（为了使烛焰的像成在光屏的中央）。 3.实验步骤： （1）将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒。同时测出此时的物距u和像距v。 （2）把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u=2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v。 （3）把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v。 （4）把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u=f，调整光屏到凸透镜的距离，看能否成像。 （5）把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　 像与物距的关系 凸透镜的焦距： f= 10 cm 实验次数 物距u cm 物距与焦距的关系 像的性质 像距v/cm 虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15 2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20 3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30 4 10 u =f 不成像 7 u <f 正立 放大 虚像 分析与与论证 分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律 1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像，什么条件下成虚像？ 2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的像，在什么条件下成放大的像？有没有缩小的虚像？ 3．像的倒正：凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？成实像时，物像在透镜的什么位置？虚像呢