《探究凸透镜成像规律》教案2.docx

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1、课题探究凸透镜成像规律教案教材本节内容是本章的核心，它是在学生对生活中分析常用的透镜及其成像情况，获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法 研究的内容。本节的主要内容，就是让学生通 过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律。 使学生在全过程中自主研究，体验科学探究的 全过程，从而培养科学研究方法，得出清晰的 凸透镜成像规律。同时还培养了学生的发现问 题、解决问题、分析归纳、动手、创造等多方 面能力，以及培养了对科学的求知欲，乐于探 究的科学态度。教 学重点凸透镜成像的规律及应用；近视眼与远视眼的 成因及矫正；常见光学仪器的原埋。占 八、难点凸透镜成像规律的探究；凸透镜成像中像的虚

2、 实、大小及物距、像距的变化问题。能力 点培养学生的科学素养：通过观察教材图3-47实 验现象和图3-50现象提出恰当的猜想和假设的 能力；通过透镜与影象的学习使学生形成将所 学知识应用与生活实际的意识。外延占 八、凸透镜成像的实验中物体靠近透镜时,光屏怎 样移动才能使像更清晰透镜遮住一部分，成 像情况的变化成虚象时，物体逐渐远离透 镜，像的大小的变化.通过实验现象形成对“随 物距变化时，像的大小、像距大小的变化规律” 的认识。图2例5:一物体放在凸透镜前从很远 处匀速靠近凸透镜，至透镜焦点处， 像运动的速度应该是（）oA.始终与物体的运动速度相同B.先小于物体运动的速度，后来 又大于物体运动

3、的速度C.先大于物体运动的速度，后来 乂小于物体运动的速度D.始终大于物体运动的速度10教学设计个人创新11解析：首先根据题意，知道这是 凸透镜所成实像规律的应用,凸透镜 成实像规律中的分界点是在2倍焦 距处。应理解物体在u2f的区域 时，所成的像在f v V2f的区域， 若物体在fu2f的区域。首先确定物体 和像所在位置范围，然后理解它们是 同时变化的特点再确定它们的速度 关系。答案：B方法总结：首先应对凸透镜成像 规律理解得相当透彻,抓住两个关键 的分界点，即一倍焦距处（能否成实 像）和二倍焦距处（成放大实像或缩 小实像），再加以灵活应用凸透镜成 像规律,划分物体和像的位置区域来 综合应用

4、确定速度。第四课时习题讲评（略）“凸透镜成像规律”歌诀虚像正，实像倒；虚像像物总同 侧，实像像物镜两侧；虚像只能用眼 看，实像能看（亦能）成屏上。一焦分虚实，内虚外为实；二焦 分大小，内大外变小；物沿主轴移，像物（对地）同向 跑；（成实像时）物近则像远，成像渐 变大，物远像就近，成像渐变小；（成 虚像时）物近像亦近，成像渐变小，物远像亦远，成像渐变大。透镜与影像教学设计个人创新12第一课时知识点拨课（一） 一、复习引入1、透镜分凸透镜和凹透镜，它们对 光线各有什么作用？（凸透镜对光线有会聚的作用，凹 透镜对光线有发散的作用）2、凸透镜可以成像，那凸透镜成像 的特点是什么？（u2f时，成倒立缩小

5、的实像，像 成在一倍焦距和二倍焦距之间；2fuf 时，成倒立放大的实像，像成在二倍焦 距以外；时，成正立放大的虚像， 像不能成在光屏上。）眼睛是人体重要的器官之一，它还 会流露出你的感情色彩，被称为？。（心 灵的窗户）我们都拥有一双眼睛，有关眼睛， 你了解多少？请你提一个有关眼睛的问题，与在下面二、新课点拨（一）眼睛是怎样看见物体的眼睛的作用就跟凸透镜一样，可以 把物体的景象投影到视网膜上，你了解眼 睛的结构吗？13角膜. 晶状体 瞳孔-角膜. 晶状体 瞳孔-通往大脑的神经【投影片显示眼睛结构图，并结合 生物挂图眼睛成像原理图，与同学门一 起探讨、分析，最后得出眼球的成像原 理】晶状体、角膜等

6、组织共同作用相当 于一个凸透镜，从物体发出的光线经过 它会聚在视网膜上，形成物体的像。用凸透镜使距离不同的物体成像， 像与透镜之间透镜与影像教学设计个人创新14的距离会不同。而用眼睛看远近不同的物 体时，像都成在视网膜上，即像与凸透镜 之间的距离不变，这不是与凸透镜的成像 规律有矛盾吗？【根据预备知识：凸透镜中间越厚，焦距 越短，凸透镜使光线偏折的程度越大，会 聚本领越强，引出眼睛的调节作用改 变晶状体的形状，从而改变“凸透镜”的 焦距，使远近物体都能在视网膜上成像。】远眺时：睫状体放松，晶状体较薄， 焦距较长，远处物体射来的光刚好会聚在 视网膜上，人便能看清楚远处的物体。（结 合板画，讲解眼

7、睛望远时的调节过程）近观时：睫状体收缩，晶状体较厚， 焦距较短，近处物体射来的光又会聚在视 网膜上，人便能看清楚近处的物体。（结 合板画，讲解眼睛近观时的调节过程） （二）近视眼是怎么回事？怎样矫正？教师：我想先请眼睛近视的同学谈 谈他看远近物体时有什么感受？学生介绍后，利用彩色投影，结合板画，讲解近视眼的成因，让同学们知道,由于晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，远处物体某点发出的光会聚视 网膜前，到 达视网膜时 已经是一个 模糊的光 斑。并利用15预备知识：凸透镜能使光线会聚；凹透镜 能使光线发散，让同学讨论如何使原来会 聚视网膜前方的光线改变传播方向，会聚 在视网膜上呢？

8、在同学讨论后板画通过凹透镜矫正 后的光路简图，并让同学在彩色投影片上 获得与巩固有关近视眼及其矫正的信息。【介绍有关眼保健知识，如长时间 看书后，要向远处眺望休息几分钟，看书 时眼睛不要离书本太近等】引导学生阅读STS “激光治疗眼病” P65（三）远视眼是怎么回事？怎样矫正？有同学看见老人串针线时的情景 吗？这说明了什么？（学生会说明老人只 能看清远处的物体，看不清近处的物体） 【然后，结合板画、板书，通过与近视眼 及其矫正的比较对比，得到远视眼成因、 通过凸透镜矫正的知识透镜与影像教学设计个人创新16（四）眼镜的度数思考与讨论：仔细观察近视眼镜和远视眼 镜，它们有什么不同？度数深的和度数浅

9、 的有什么不同？【教师出示近视眼镜和远视眼镜以及多 副不同度数的眼镜，让同学观察。并引出 眼镜的度数。】信息浏览：眼镜的度数可让学生自己阅 读，教师可适当板书，简单介绍眼镜的度 数计算方法。如根据眼镜盒上的“+200” 来确定眼镜的度数、焦距、是近视眼镜还 是远视眼镜？并介绍：眼镜度数越深，说 明眼镜镜片的焦距越短。思考：镜片标有一250字样，它是什么镜 片，焦度、焦距分别是多少？ 二、巩固练习1、近视眼镜的镜片是一个透镜，它和眼球中相当于透镜的那部分的 综合作用使得眼球这个“照相机”的“镜17头”的焦距变了。2、关于远视眼下列说法正确的是 ()oA. 一般是由于人年龄增大，睫状肌对 晶状体的

10、调节能力减弱造成的B.来自近处物体的光将会聚于视网膜 的前方C.需要配戴发散透镜来矫正D.远视眼的成因是晶状体太厚，或 者眼球在前后方向上太长3、小焕同学的父亲是近视眼，母亲是 远视眼，他们的眼镜放在了一起，小焕有 很多办法帮父母分辨是谁的眼镜，你知道 他用了哪些办法进行分辨吗？18个人创新透镜与影像教学设计第二课时知识点拨课(二)一、复习1、凸透镜成像的规律2、近视眼与远视眼是怎样形成的,如何矫 正？二、新课(五)影像的保存胶片 取景窗镜头照相机可以为 我们留下难以忘怀 的瞬间和美不胜收 的景色，你了解照1、对照课本图3-57 (a),介绍照相机的 基本结构。找一同学介绍照相机的使用方法。对

11、照课本图3-57 (b),介绍照相机的原 理：物体在凸透镜2倍焦距外，在底片上成 倒立、缩小的实像。2、照相机的调节：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。 拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远 一些；拍摄远的景物时。镜头往后缩，离19教 学 目 标识技 知与能1、知道凸透镜成放大像与缩小像、正立像与倒 立像、实像与虚像等的条件。2、知道放大镜成像的规律及特点。3、了解眼睛的构造和眼睛视物的基本原埋，了 解近视、远视的成因及矫正的方法。4、了解照相机、显微镜、望远镜的工作原埋.过程 与方 法1、设计探究凸透镜成像规律的实验，完成探究 的全过

12、程，学习用控制变量法来安排操作步骤。 2、能利用所学的有关透镜的知识实际制作一些 光学仪器，如小照相机、望远镜等。情感 态度 与价 值观1、通过实验探究，体验参与的快乐和成功喜悦， 并有助于养成积极主动地与人交流合作的习 惯。2、通过小制作培养学生将所学知识运用于实际 的愿望。课时分配探究凸透镜成像规律4课时透镜与影像3课时胶片近一些。调焦环上刻着数字，表示拍 摄的景物到镜头的距离。例:小亮用一架镜头焦距不变的照相 机，给一小平照了一张2寸的全身像，再用 它给小平照一张2寸的半身像，小亮应该使 ()0A .照相机与人的距离增大，暗箱长 度缩短B.照相机与人的距离增大，暗箱长 度伸长C.照相机与

13、人的距离减小，暗箱长 度缩短D.照相机与人的距离减小，暗箱长 度伸长解析：从2寸的全身像到同一人2寸 的半身像，首先应认识到像是变大了，然 后根据物距、像距及实像的大小的变化规 律来判断，即像变大，像距也应增大。同 时，物距要减小。答案：Do方法总结：利用照相机原理时，要正确认 识物距、像距以及实像大小的变化规律， 并在解决实际问题中加以应用。20透镜与影像教学设计个人创新(六)显微镜L显微镜的构造一般的放大镜，放大倍数较小，像植物 的细胞、金属的结构、细菌微生物等，在放 大镜下是没法观察的，要 想看清就需用放大倍数更 高的显微镜，如图所示。 显微镜的构造自上而下分 别为：(1)目镜：靠近眼睛

14、的一组透镜。作用像一个普通的放大镜。(2)物镜：靠近被观察物体，作用相当 于投影仪的镜头。(3)载物台：承载被观察物体。(4)反光镜：增加光的强度，便于观察 物体。2.显微镜的原理显微镜由两组透镜组成，每组都相当于一 个凸透镜，把它们一起装在金属制的镜筒里。 对着物体的一组叫物镜，对着眼睛的一组叫 目镜。物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。 物镜的作用相当于投影仪的镜头：得到物体 的放大的实像，再由目镜放大为一个正立放 大的虚像。(七)望远镜.望远镜的构造望远镜的种类很多，主要部件是物镜和目 镜。物镜：使远处的物体在焦点附近成实 像。21目镜：靠近眼睛，作用相当于一个放大 镜。1 .望远镜原理望远

15、镜的构造跟显微镜类似，也是由物镜和目镜两 镜的焦距长镜和目镜两 镜的焦距长同的只是物它的成像原理：物镜L1的作用是得到 天体的实像。由于从天体上各点射到物镜上 的光是平行光，经物镜后，在焦点L1的焦点 外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像 A B。目镜，的前焦点和物镜Li的后焦点 重合在一起，所以实像AE位于目镜和它的 焦点之间距焦点很近的地方。实像AE对目 镜L2来说是物体，它经L2.所成的像AB 是放大的虚像。2 .物体真的是放大的吗？物镜的作用好像一架照相机，使远处的物 体在焦点附近22透镜与影像教学设计个人创新成一个 倒立缩 小实 像；目 镜的作 用相当 于一个 放大镜，因此，我们看

16、到的是一个倒立缩小 的虚像，但是为什么我们感觉到物体被放大了呢？原来，我们通过眼睛判断物体的大小是 根据物体在眼中所成视角的大小为依据的 （如图所示），物体越大或距离越近在眼中所成 的视角就越大.由于望远镜目镜的焦距很短，我们观察 到的虚象离我们的眼睛就很近，从而增大了 在眼睛中的视角，所以我们感觉到物体被放 大了.二、STS与信息浏览教师引导学生课本P68STS 电子显微 镜”和P69信息浏览“哈勃空间望远镜”四、课堂巩固23完成训练方案上的相关题目24透镜与影像教学设计个人创新25第三课时 例题及习题讲评一、典型例题例1:用一架镜头焦距不变的照相机，给 一个人照了一张2寸的全身像，再用它给

17、这个 人照一张2寸的半身像，应该使（）0A.照相机与人的距离增大，暗箱长度缩 短B.照相机与人的距离增大，暗箱长度伸 长C.照相机与人的距离减小，暗箱长度缩 短D.照相机与人的距离减小，暗箱长度伸 长解析：从2寸的全身像到同一人2寸的 半身像，首先应认识到像是变大了，然后根据 物距、像距及实像的大小的变化规律来判断， 即像变大，像距也应增大。同时，物距要减小。答案：Do方法总结：利用照相机原埋时，要正确认 识物距、像距以及实像大小的变化规律，并在 解决实际问题中加以应用。例2:下图描述了眼球在以一定视角观察 某一物体时的情况。从图中可以看出，物体在 视网膜上所成像的大小是由视角决定的。如果 视

18、角大，物体在视网膜上所成的像大，眼睛所 看到的物体就大。下面四种情况，眼睛感到最 长的物体是（）oA. 站在20m远的1. 6 m高的人B. 18 m远的一棵1. 7 m高的小树C. 20m远的1. 7m高的栏杆26C. 40m远的1. 8m的竹竿解析：同样高的物体距眼睛越近，所成视 角越大,B与C比较,B中物体所成像较大；同样 远的距离，物体越高，所成 视角越大,A与C比较,C成 像较大；40 m远的1. 8m的竹竿成的视角与20m远0。9m高竹竿所成视角 相同，因此D中所成像应最小。由此可知,B中 在视网膜上成像最长。答案：Bo某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想 通过实验探究 近视眼的形

19、成 原因.他们选择 了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜(与注射 器相连，注射器里有少量水)、光屏等.水凸 透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的 多少来调节.其装置如图所示.(1)在此实验装置中，相当于人眼球中的晶状体.相当于人眼球中视网膜.透镜与影像教学设计个人创新27（2）请你用此实验装置探究近视眼的成因， 要求写出实验过程.答案：（1）水凸透镜（1分）；光屏（1分）（2）按如图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次 放在光具座上，保持大致在同一高度上，调节水 凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像（1 分）；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚（1分）， 观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰（1

20、分）， 将蜡烛向水凸透镜靠近,观察到光屏上会再次出 现清晰的像（1分）.二、习题讲评学生按分工先分组讨论，然后提出各自的疑 问，由全班同学讨论解答，教师适当点拨。具体 分工如下：一组：二组：三组：四组：五组：六组：七组：八组：28c正常眼板书设计眼睛的晶状体作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在 视网膜上，形成物体的倒立缩小的实像。眼 睛 和 眼 镜成因：是晶状体太厚，折光能力太强，使像成在视网膜的前面。近视眼 ZVWW/WW/ZWA/W/WX/W/WW/W/WWWWA/WWX/WWW/V/* 变大.*wwwwww问题2、凸透镜成虚像时，当 物体逐渐远离凸透镜，所成的像的 大小又是如何变

21、化的呢？请大家 通过实验，观察并总结出变化的规 律。学生实验后总结：凸透镜成虚像 时，当物体逐渐远离凸透镜（物距变大），所成的像也u fA,由此可 知，2fA10cm fA 得 10cm fA5cmo对B凸透镜而言，因成倒立缩小 的实象，可知u 2fB,由此可知， 10cm fB 得 fB5cm对C凸透镜而言，因成正立放 大的实象，可知uVfc,由此可知， 10cm1。51例2:当物距为20厘米时，经透镜 得到倒立放大的实像，当物距变为10 厘米时，像一定是（ ）A.放大的虚像B .放大的实像7C.缩小的虚像D.缩小的实像分析与解答：根据凸透镜成像 规律可知，当物距小于2倍焦距而大 于1倍焦距

22、时,凸透镜可成倒立放大 的实像，故可知该凸透镜的焦距应满 足:10厘米Vf20厘米.当物距变为10厘米时，即物距小 于焦距时，由凸透镜成像规律可知，应 是正立、放大的虚像.即应选A例3:有一焦距为10 cm的凸透 镜，将物体从离凸透镜30 cm处沿主 光轴移到距透镜20 cm处，这个过程 中所成的像（）。A.始终是正立、放大的实像教学设计个人创新8B.始终是倒立、放大的实像C.离透镜越来越远，像变大D.离透镜越来越近，像变小解析:由凸透镜成像规律可知，当 物距在2倍焦点以外运动时，所成的 像始终为倒立、缩小的实像，但物距 越小，像越大，像距越大。答案:C例4:在“研究凸透镜成像”的实 验中，在光屏上已经得到烛焰倒立放 大的像，此时如用一块圆形黑纸片糊 在凸透镜的正中间一小部分，如图1 所示，那么光屏上所成的像（）0A.像没有了B.像中间部分看不见了C.像比原来暗了 D.像没有 任何变化解析：根据凸透镜成像的原理， 如图2可知，凸透镜成实像是由于物 体反射的光经凸透镜两次折射后会 聚于透镜另一侧的一点，这一点就是 物体的像点。当用一块圆形黑纸片糊 在凸透镜的正中间一小部分时，物体 反射的光有一部分被挡住，但其他大 部分光照样会透过凸透镜会聚于像 点，因此像点会比原来暗一些。