探究凸透镜成像的规律导学案

探究凸透镜成像的规律

一、学习目标

1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律；

2.能利用凸透镜成像规律来解决实际问题。

3.知道物距、像距的概念。

4.知道实像与虚像的区别。

重点及难点：凸透镜成像规律及其探究过程

二、知识准备

观察现象：通过金鱼缸的侧壁来观察缸中游动的小金鱼，会看到什么现象？

回答：____________________________________________________。

提出问题：隔着放大镜看物体，物体总是放大的吗？

请用用桌上的凸透镜进行实验（提示：先观察书上的小字，然后在透过凸透镜观察远处的物体）。观察现象后回答：____________________________。

从生活中总结规律：

1.照相机照相时，物体离照相镜头比较_____，成的是、的实像。

2.投影仪投影胶片时，胶片离镜头比较_____，成的是、的实像。

3.放大镜看物体时，物体离放大镜很_____，成的是、的虚像。

请你猜想：凸透镜所成的像是否与物体到凸透镜的距离有关？什么关系？

_____________________________________________________________________。

既然凸透镜能够成像，那么所成的像有什么特点和规律呢？我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。

三、学习内容

实验探究：探究凸透镜成像的规律

实验准备：

1.测定凸透镜的焦距f并填在表格上方的横线上。（方法：平行光聚焦法，太阳光代替平行光源。）

2.将实验器材按下图所示摆放。

3.提出问题，进行探讨：如何使物体所成的像呈现于光屏上，并尽量的让像呈现在光屏的中心位置上？

思考后回答：_____________________________________。（做一做，验证你的想法）实验过程：（注意：实验过程中应记录下列现象和数据：物距u、像距v、像的大小、像的倒正和像的虚实）

2人一组按如下步骤进行实验探究：

（1）把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，使烛焰在光屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒，测出物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。

（2）把蜡烛向凸透镜移近，使物距u=2f，重复以上操作，进行观察和测量。

（3）把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即2f＞u＞f，重复以上操作，进行观察和测量。

（4）继续移近蜡烛，使物距u=f，在屏上还能得到蜡烛的像吗？为什么？

（5）继续移近蜡烛，使物距u＜f，在屏上还能得到蜡烛的像吗？；

怎样才能观察到蜡烛的像？；

这个像是虚像还是实像？你是怎样判断的？观察像的大小、倒正，测出物距，并估测出像距。

请同学们按上述计划操作，并把数据和观察结果填入下表中。

归纳和总结：通过对凸透镜成像的实验探究，我们得到如下规律：

1.u＞f时成____像，u＜f成_____像，______是实像和虚像的分界点。

2.u＞2f时成的实像，u＜2f时成的实像，_____________是成放大实像与缩小实像的分界点。

3.成实像时，当物距减小，像距_____，像变______；物距增大时，像距_____，像变_____。

4.成实像时，像与物在凸透镜____侧，成虚像时，像与物在凸透镜____侧。

5.实像是______光线会聚而成的，可显示在光屏上，虚像是____________的交点，不显示在光屏上。

四、课堂小结

本节课你学到了哪些知识和方法？你还有那些疑惑？

五、达标检测

1.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所用凸透镜焦距为10cm．实验过程中，如下图所示，光屏上可得一个清晰的像，这个像是 (选填“倒立”或“正立”) (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像．生活中就是利用这个原理制成的．图中若固定凸透镜，将蜡烛移到30cm刻线处，再向 (选填“左”或“右”)移动光屏到适当位置，又能在屏上得到一个清晰的像．

图

2.在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30 cm处,光屏上可接收到倒立缩小清晰的像.则该凸透镜的焦距可能为( )

A.10 cm

B.15 cm

C.20 cm

D.30cm

3.我们都做过“探究凸透镜成像规律”的实验，如下图所示为该实验的装置图。实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f.请你认真思考下面的四种实验设计方案后，回答问题：

甲：分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，分析总结得出凸透镜成像的规律。

乙：除甲中的做法外，还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结得出凸透镜成像的规律。

丙：把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势，尤其是在f和2f处所成像的情况，从而总结得出凸透镜成像的规律。

丁：与丙不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离，其它步骤相同。

思考：以上四种方案中，哪些是科学合理的： (选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。

4.在探究凸透镜成像规律的实验中：第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因：。

5.两个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中

第一小组第二小组凸透镜焦距/cm 14 14 14 14 16 16 16 16 物距/cm 20 30 40 60 20 30 40 60

请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可）

六、课后延展

1.商家制作的泡有人参或海马的酒瓶为什么设计成较圆的凸形？

2.照相时，使用的长焦镜头有什么作用？

3.取两只老花镜片（凸透镜），一只手握住一个，通过镜片看前面的物体（两个镜片前后放置），你会有什么新的发现？做做看。