《探究凸透镜成像的规律》教学流程设计
鞠缤玢
1.引入新课。(略)
2.新课学习。
凸透镜成像的规律
(1)提出问题:凸透镜所成像的大小、正倒和虚实跟物体的位置有什么关系?大家想一想、大胆的猜一猜。
(2)猜想:给学生几分钟时间和提示,做出尽量合理的猜想。教师将有价值的猜想记录在黑板上,便于分析整理。
(3)设计实验:同学们猜想得很好,现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确。学生们通过阅读教材、讨论,制定实验方案,教师巡回指导。
现在我们桌子上有光具座,上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜,能来回移动,从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系、蜡烛(做物体用)、光屏、凸透镜(焦距为15 cm)。介绍:物体与凸透镜的距离叫物距,用u表示,像与凸透镜的距离叫像距,用v表示。
(4)进行实验:开始进行探究实验。
第一步:把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上。
第二步:点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
第三步:移动蜡烛,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。
第四步:继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化,是放大、等大还是缩小,是正立还是倒立,将蜡烛与凸透镜的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格。
第五步:当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。
用桌子上的仪器进行实验,并记下结果,总结凸透镜成像的规律。师生共同做实验,教师进行指导,实验结束,教师组织讨论、提问、进行总结。
当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的实像。像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间。
物体到凸透镜的距离 | 像到凸透镜的距离 | 像的大小(放大或缩小) | 像的下倒 |
当把蜡烛放在2倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等。是倒立的,像与凸透镜的距离也等于2倍焦距。
当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时,像在凸透镜的另一侧,成倒立放大的像,像与凸透镜的距离大于2倍焦距。
当把蜡烛放在1倍焦距的位置时,光屏不成像。
当把蜡烛放在1倍焦距之内,光屏上不成像,像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的像。
当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时,物体成倒立的像。当物体从较远处向凸透镜靠近时像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大。
当物体与凸透镜的距离小于焦距时,物体成正立、放大的虚像。这个像光屏上得不到。
同学们把规律都总结出来,总结得非常好,我们接下来把总结的规律和数据填入到书上的表格中。
(5)分析论证。
物距与焦距的关系 | 像距与焦距的关系 | 像的性质 | ||
正倒 | 大小 | 实虚 | ||
u>2f | ||||
u=2f | ||||
f < u < 2f | ||||
u = f | ||||
u < f |
探究凸透镜成像规律实验数据处理
进行填表和规律的总结,便于讲述。
物距与焦距的关系 | 像距与焦距的关系 | 像的性质 | 应用 | ||
正倒 | 大小 | 实虚 | |||
u>2f | f <v<2f | 倒立 | 缩小 | 实像 | 照相机 |
u=2f | v=2f | 倒立 | 等大 | 实像 | |
f<u<2f | v>2f | 倒立 | 放大 | 实像 | 投影机 |
u = f | ------ | ----- | ------ | 光斑 | |
u<f | ------ | 正立 | 放大 | 虚像 | 放大镜 |
3.小结。
本节课我们知道了以下内容;
(1)照相机的原理:u>2f, f<v< 2f,成倒立、缩小的实像。
(2)投影仪的原理:f<u<2f, v>2f,成倒立、放大的实像。
(3)放大镜的原理:u<f, 成正立、放大的虚像。
4.反馈练习。小华有三个同样的凸透镜,焦距为500px ,其中做了一个照相机模型、一个投影仪模型、一个放大镜模型,小华用照相机模型拍摄了墙上的一幅画,用投影仪演示了一张幻灯片,用放大镜观察了一只小昆虫。方框中提供了几个长度数据,选择合理长度和左边的有关距离用线连起来,不需要的数据可以不连。
本文发表于《基础教育改革实践研究》2014年2月(肆)