6.2学生实验：探究——凸透镜成像 2023－2024学年北师大版物理八年级下册

二、学生实验：探究——凸透镜成像 1．理解凸透镜成像的规律。 2．知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。 3．学会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。 1．通过分组实验体验科学探究的全过程。 2．学习从物理现象、实验数据中归纳科学规律的方法。 情感、态度与价值观 1．通过探究性学习活动，获得成功的愉悦。 2．养成学生积极主动地与他人交流、合作的学习习惯。 3．养成对科学的求知欲，初步建立将科学技术应用于实际的意识。 组织指导学生完成“探究凸透镜成像的规律”的实验。 1．引导学生设计实验，分析数据，归纳总结，得出规律。 2．利用凸透镜成像规律解释生活中的现象。 光具座(或刻度尺)、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴、投影仪、投影片等。 新课引入 【学生体验一】教师手持一张精美图片在教室中前后走动，学生用凸透镜观察图片，思考并回答：可以观察到什么性质的像，是在什么情况下观察到的？引入新课。 【学生体验二】将焦距不同的凸透镜，竖立并排放置，分别通过两个凸透镜观察图片，学生通过对比，得出所观察到的像是不同的，进而引发学生对“凸透镜的成像可能与透镜焦距有关”的猜想。 通过以上体验活动，学生从中感悟到凸透镜成像是有规律的，物距和焦距都会影响到所成的像。那么凸透镜成像到底有什么规律呢？引入新课。 知识点一　实像和虚像 观察：如图所示。 提出问题：照相机、投影仪、放大镜成像各有何特点？ 交流讨论：各小组通过观察平面镜成像、凸透镜成像、小孔成像进行思考交流 归纳总结：1.平面镜成的像是反射光路的反向延长而相交所成的像，叫作虚像，不能用光屏承接，凸透镜成像和小孔成像由实际光路会聚而成的像，叫作实像，能用光屏承接。 2．虚像和实像都能用眼睛直接观看，并且可以拍照 知识点二　实验探究：凸透镜成像规律 讲解：认识物距(u)和像距(v)。 物距(u)：物体到凸透镜的距离。 像距(v)：像到凸透镜的距离。 (一)提出问题：凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距有什么关系呢？ 学生：物距的大小影响成像情况。 (二)猜想与假设 聆听学生猜想，对学生的猜想做出评价 (三)设计实验 猜想的正确与否需要实验进行证明，下面我们共同设计实验，证明猜想是否正确。 【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。 【引导思考】如何利用所给器材探究凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距的关系呢？请说出你的实验设计方案。 【引导点拨】本次探究，我们将要面临的问题都有哪些呢？请大家讨论并分析。 1．如何保证蜡烛的像成在光屏的中央？ 演示1：调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，并要求学生调节。 2．如何找到像的位置？ 演示2：(1)点燃蜡烛，移动光屏找到蜡烛烛焰清晰的像，确定像的位置，并要求学生找到像的位置。 (2)移近蜡烛，取下光屏，直接用眼透过凸透镜观察虚像，并要求学生观察虚像。 3．如何能更加方便的测出物距和像距？ 演示3：将凸透镜固定在光具座标尺的50 cm处，调节蜡烛和光屏，改变物距和像距。引导学生口算出物距、像距的大小。 4．实验过程中应记录哪些现象和数据？请同学们设计一个表格记录实验数据。 指导：针对学生设计的实验记录表格进行删减和补充，并强调设计实验记录表格的注意事项： (1)实验记录表格应有表头，能体现出所有需要记录的数据、现象以及实验次数。 (2)实验记录表格中有关测量的数据应标明单位。 (四)进行实验与收集数据 进行实验：下面请同学们调整蜡烛在光具座上的位置，使其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、虚实分别记录在实验数据记录表格内。 成果展示：在学生实验结束后，实物投影展示部分小组的实验数据。 收集数据：1.在实验过程中，像的正倒、大小、虚实有哪些不同？ 2．当成像的正倒、大小、虚实不同时，所对应的物距、像距分别是多少？ 将学生列出的成像的正倒、大小、虚实以及所对应的物距、像距的大小输入电脑，通过大屏幕展示。 (五)分析和论证 物距(u) 像距(v) 正倒 大小 虚实 物、像相对 于透镜的 位置关系 u>2f f<v<2f 倒立 缩小 实像 物像异侧 u＝2f v＝2f 倒立 等大 实像 物像异侧 f<u<2f v>2f 倒立 放大 实像 物像异侧 u＝f － － － － － u<f v>u 正立 放大 虚像 物像同侧 用PPT课件播放凸透镜成像的Flash动画，模拟物距不同时的成像情况及凸透镜成像的动态变化规律。 巧学妙记：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。 (六)评估交流 1．当u＝f时，凸透镜为什么不成像？有什么应用？ 学生：物体在焦点