第五章 第3节 凸透镜成像的规律-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级上册物理新教案(人教版2024)

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ZDR·八年级物理上册 同呢? 【教师引导学生归纳】实像由实际光线会聚而成, 可以在光屏上呈现,实像是倒立的,物和像位于凸 透镜两侧;虚像由实际光线的反向延长线相交而 成,不能在光屏上呈现,虚像是正立的,物和像位 于凸透镜的同侧。 【教师提问】在我们已经学过的光学器件中,哪些 成实像,哪些成虚像呢? 【教师引导学生归纳】成实像的有照相机、投影 仪;成虚像的有放大镜。 例:小红同学学习了“小孔成像”、“平面镜成像” 和“凸透镜成像”的知识后,总结出关于“实像”和 “虚像”的一些特点,错误的是(　 D　 ) A. 虚像不可以用光屏承接 B. 实像可以是放大的,也可以是缩小的 C. 既有等大实像,也有等大虚像 D. 观察实像时有光进入人眼,观察虚像时没有光 进入人眼 参考《追梦之旅》学生用书 1. 照相机、投影仪、放大镜的成像原理及成像特点。 2. 实像和虚像的原理。 本节课的教学主要是通过创设情境提出问题、实 验探究解决问题、梳理反思深化问题和应用练习评价 反馈等四个环节组成的。 在实验过程中,主要目的是 总结完成成像特征,深化了凸透镜成像的内涵,培养 了学生探究问题的能力,教学效果比较好。 第 3 节　 凸透镜成像的规律 1. 教学准备:凸透镜、发光二极管、光具座(带刻度 尺)、光屏;相关课件、视频等教学资源。 2. 教学方法:在探究过程中,引导学生对凸透镜的成 像规律进行猜想,初步设计方案,用实验探究的方 法找到凸透镜成像的规律。 3. 凸透镜成像规律是中考的一个重点考点,主要以填 空题、选择题、实验探究题为主。 一、知识与技能 1. 理解凸透镜的成像规律。 2. 能运用凸透镜的成像规律分析判断解决一些实 际问题。 二、过程与方法 1. 学习从物理现象中归纳科学规律的方法,能从 探究活动中初步获得提出问题的能力。 2. 通过探究活动,体验探究过程的全过程和方法。 三、情感态度与价值观 1. 具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日 常生活中的物理道理。 2. 初步建立将科学技术应用于实际的意识。 重点:凸透镜对光线的作用及光路图的作法。 难点:了解凸透镜的成像规律。 通过上节课的学习,我们已经知道照相机和投影 仪都成倒立的实像,不同的是:物体离照相机的镜头 比较远,成缩小的实像;物体离投影仪的镜头比较近, 成放大的实像。 物体离放大镜比较近,成放大、正立 的虚像。 可见,像的虚实、大小、正倒与物体离凸透镜 的距离有关系。 像的虚实、大小、正倒与物距有怎样 的关系呢? 这节课我们一起来研究一下“凸透镜成 像的规律”。 64 【教师讲解】相关概念 (1)物距 u:物体到透镜光心的距离。 (2)像距 v:像到透镜光心的距离。 【学生实验】探究凸透镜成像的规律 提出问题:凸透镜所成像的虚实、大小、正倒与什么因 素有关? 猜想与假设: (1)可能与物距有关。 支持事例:照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同, 是因为物距不同。 (2)可能与凸透镜的焦距有关。 支持事例:同一物体通过照相机成像,当照相机的焦 距改变时(调焦),凸透镜所成像的大小会改变。 【过渡】同学们的猜想非常好,我们今天只研究凸透 镜所成的像与物距的关系。 设计实验与制订计划: (1)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 程度跟透镜的焦距 f 有关系,所以研究物距 u 的变化 时,焦距 f 可能是个应该注意的参照距离。 比如,我 们可以注意观察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍 焦距……时物体成像的情况,如图所示。 (2)所需实验器材:光具座(带刻度尺)、发光二极管、 凸透镜、光屏。 (3)设计实验记录表格。 凸透镜的焦距 f= 　 　 　 　 cm。 物距与焦 距的关系 物距 u / cm 像的性质 虚实 大小 正倒 像距 v / cm 进行实验与收集证据: (1)将凸透镜固定在光具座的中央,发光二极管和光 屏在凸透镜的两侧,使发光二极管、凸透镜、光屏的中 心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央; (2)将透镜固定在光具座中间 50 cm 刻度(透镜的焦 距为 10 cm)处,把发光二极管放在较远处,使物距 u> 2f(u>20 cm),移动光屏,直到光屏上出现清晰的像, 观察像的大小和正倒,同时测出此时的物距 u 和像距 v,将数据记录在表格中。 (3)把发光二极管向透镜移近,使物距 u = 2f ( u = 20 cm),移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的像, 观察像的正倒和大小,测出物距 u 和像距 v,将数据记 录在表格中。 (4)把发光二极管继续向透镜移近,使 f<u< 2f(10 ~ 20 cm),移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的像, 观察像的正倒和大小,测出物距 u 和像距 v,记录在表 格中。 (5)把发光二极管继续向透镜移近,使 u = f = 10 cm (在焦点处),移动光屏,光屏上不成像;眼睛通过透 镜也看不到虚像。 (6)把发光二极管继续向透镜移近,使 u < f ( 小于 10 cm),移动光屏,光屏上不成像,眼睛通过透镜,能 看到虚像,记录像的正倒和大小。 测出物距 u,记录 在表格中。 (7)数据记录汇总。 分析与论证: 【教师提问】在实验中,你能发现实像和虚像的分界 点在什么位置吗? 【学生回答】焦点是实像和虚像的分界点。 【教师提问】在实验中,你能发现放大的像和缩小的 像的分界点在什么位置吗? 【学生回答】2 倍焦距是缩小像和放大像的分界点。 【教师提问】什么情况下像和物体在凸透镜两侧? 什 么情况下像和物体在凸透镜同侧? 【学生回答】成实像时物像异侧,成虚像时物像同侧。 【教师提问】当凸透镜成实像时,随着物距的减小,像 距是怎样变化的? 【学生回答】物距减小,像距增大,即物像同方向移 动,像跟着物体在移动。 实验结论: 凸透镜成倒立、放大的实像和倒立、缩小的实像的 规律: ①当 u>2f 时,成倒立、缩小的实像,此时,f<v<2f。 ②当 u = 2f 时,成倒立、等大的实像,此时,v = 2f。 此 74 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ZDR·八年级物理上册 点为成实像大小的分界点。 ③当 f<u<2f 时,成倒立、放大的实像,此时,v>2f。 ④当 u= f 时,不成像,此点为成像虚实的分界点。 ⑤当 u<f 时,成正立、放大的虚像。 【教师点拨】 实验过程中在光屏上找不到像的原因有: (1)发光二极管、凸透镜、光屏三者中心不在同一 高度。 (2)当物体在焦点外侧处但靠近焦点处时,物体成像 很远,超过了光具座的范围,光屏接收不到像。 (3)发光二极管正好在焦点上,凸透镜不能成像。 (4)当发光二极管在焦点以内时,虚像不能用光屏承 接到。 例:部分街道路口安装有行人闯红灯抓拍系统。 当行 人闯红灯时,监控摄像头就会拍照,拍到的人像跟 数据库内的有效证件照片进行对比识别,紧接着 LED 屏上就会出现闯红灯者的照片。 下列说法 中正确的是(　 A　 ) A. 拍照时,行人位于摄像头 2 倍焦距以外 B. 行人通过摄像头成正立的实像 C. 行人通过摄像头成缩小的虚像 D. 摄像头成像原理与投影仪相同 参考《追梦之旅》学生用书 凸透镜成像的规律 物距 u 像的特点 正倒 大小 实虚 像距 v 应用 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机 u= 2f 倒立 等大 实像 v= 2f 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 投影仪 u= f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 v>u 放大镜 凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在 教这部分内容时,老师往往先在教室里演示一遍凸透 镜成像规律,学生再来验证一遍。 虽然学生在实验时 都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于 物距、像距、焦距有些学生还是弄不清楚,对于规律也 是记不牢,且容易忘。 根据新教材注重探究,提高学 生在学习过程中主动获取知识的能力,安排了提出问 题、设计实验探究、合作交流等几个过程,并在得到初 步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的 规律,同时与生活中照相机等实际例子结合,利用实 际知识加深对凸透镜成像规律的理解和记忆。 第 4 节　 眼睛和眼镜 1. 教学准备:凸透镜、蜡烛、光屏和凹透镜;相关课件、 视频等教学资源。 2. 教学方法:学生对凸透镜成像特点已经有了初步的 了解,但很难灵活运用凸透镜成像特点来解释眼睛 的成像原理及近视眼、远视眼的成因和矫正。 故在 本节设置直观的教具及相应的实验探究活动尤为 重要,通过明显的实验现象来帮助学生了解近视 眼、远视眼的形成及矫正,突破重难点。 一、知识与技能 1. 了解眼睛的构造,知道眼睛是怎样看见物体的。 2. 知道近视眼和远视眼在视网膜上所成像与正常 眼的区别及怎样矫正视力。 3. 使学生有保护眼睛的意识。 84