第2节 探究：凸透镜成像的规律-【木牍中考●名师教案】新教材2024-2025学年八年级上册物理(沪科版2024)

第二节　探究：凸透镜成像的规律 ◇教学目标◇ 知识目标 1.通过实验探究凸透镜成像的规律。 2.知道应从像的放大或缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况。 能力目标 让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的学习过程，探究凸透镜成像的规律，培养学生制订探究计划、进行实验、收集数据、对实验现象和数据进行初步分析、对探究结果进行交流、评价的能力。 素养目标 探究凸透镜成像的规律时，各小组使用的凸透镜焦距不同，但大家的结论相同，这样就能够确定凸透镜成像的普遍性。这既对学生进行了严谨认真的科学态度教育，也培养了学生团队合作的精神。 ◇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 认识实像和虚像的区别、理解并掌握凸透镜成像性质的决定因素。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 在中国航天的“太空授课”中，航天员在空间站内，做出了水透镜，通过水透镜，我们看见了航天员倒立缩小的像。凸透镜成像有怎样的特点呢？是否一定成倒立缩小的像？ 二、教学步骤 探究点1　凸透镜成像的规律 ［阅读课本］P89~P91“在中国航天的……正立的虚像。” ［小组讨论］（1）选一个凸透镜，要研究其成像情况，需要改变什么？ （2）实验需要用到哪些器材？这些器材的安装有什么要求？ （3）分别研究凸透镜成哪些情况的像？ （4）对于每种成像情况，需要测量哪些数据？ ［分析］（1）需要在改变物距的同时改变像距。（2）凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座（上有刻度尺、支架）。（3）成倒立、放大的实像；倒立、等大的实像；倒立、缩小的实像；正立、放大的虚像及不成像。（4）分别测量各自的物距与像距。 ［实验］探究凸透镜成像的规律： （1）设法获取凸透镜的焦距。 （2）将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序固定在光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。如图所示。 （3）探究中保持凸透镜的位置不变，调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到缩小的实像，此时蜡烛到凸透镜光心的距离称为物距，用u表示，像到凸透镜光心的距离称为像距，用v表示，并将u、v记录下来。 （4）调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到放大的实像，并将u、v记录下来。 （5）调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到等大的实像，并将u、v记录下来。 （6）将蜡烛移到凸透镜的焦点上，移动光屏，光屏上有像吗？记下u。 （7）将蜡烛移到凸透镜的焦点以内，光屏上有像吗？这时取下光屏，通过凸透镜观察烛焰，你看到了什么现象？此时记下u。 （8）按照以上步骤，重复上面的实验。 ［提示］实像是能够呈现在光屏上的像，而虚像是不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察的像。 实验记录表格： 实验 次数 物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 放大或 缩小 正立或 倒立 实像或 虚像 1 40 13.3 缩小 倒立 实像 2 30 15 缩小 倒立 实像 3 20 20 等大 倒立 实像 4 18 22.5 放大 倒立 实像 5 15 30 放大 倒立 实像 6 10 — 不成像 7 7 大于7 放大 正立 虚像 　　［归纳提升］凸透镜成像的规律： 物体到凸透镜 光心的距离 成像性质 像到凸透镜 光心的距离 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（或1倍焦距处）是成实像和虚像的分界点；②2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。像与物分居凸透镜的两侧，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。 ［班内交流］（1）凸透镜成像的性质是由什么决定的？ （2）借助三条特殊光线，即平行于主光轴的光线、经过光心的光线、通过焦点的光线，能用作图法判断凸透镜成像的性质吗？ （3）对于凸透镜成像的性质，你能编成口诀，供大家欣赏吗？ ［分析］（1）凸透镜成实像时，物距u减小，像和像距v均变大。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。 （2）三条特殊光线，能确定凸透镜成像性质，如图所示。 （3）凸透镜成像口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距定大小；物近像远像变大，物远像近像变小；虚像正立总放大，实像倒立有大小；虚像与物在同侧，实像透镜那边找。 探究点2　照相机 ［阅读课本］P92“迷你实验室” ［思考］（1）照相机的成像原理是什么？ （2）使用照相机照相时，要使底片上的像大一些或小一些，应如何调节？ （3）数码照相机是如何工作的？ ［归纳提升］（1）照相机是根据物体在凸透镜的2倍焦距之外时，凸透镜成缩小、倒立的实像这一原理制成的。 （2）若要使底片上的像大（小）一些，应当减小（增大）物距、增大（减小）像距，即照相机的镜头应离物体近（远）一些，同时将镜头往外拉（向内缩），使镜头与底片的距离远（近）一些。 （3）使用数码照相机时，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，拍摄近景时，镜头往前调，离胶片远一些；拍摄远景时，镜头往后缩，离胶片近一些，调焦环上的数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。 三、板书设计 第二节　探究：凸透镜成像的规律 1.凸透镜成像的规律 物体到凸透镜 光心的距离 成像性质 像到凸透镜 光心的距离 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 　　凸透镜成像口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距定大小；物近像远像变大，物远像近像变小；虚像正立总放大，实像倒立有大小；虚像与物在同侧，实像透镜那边找。 2.照相机 ◇教学反思◇ 制订探究凸透镜成像规律的方案时，为使问题具有指向性，教师要做好如下演示，手拿凸透镜，改变光源到凸透镜的距离，凸透镜成像的大小也随着改变，这自然会使学生想到凸透镜成像可能与物体到凸透镜光心的距离有关，这为制订探究方案提供可能。在探究过程中，为避免实验的盲目性，教师可给出活动提纲，并进行点拨与指导。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$