日期:2022-02-20
这是生活中的透镜教学过程,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。
教学目标:
(1)通过实验,探究凸透镜成像规律;
(2)会使用相关的实验仪器,能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料;
(3)经历从所观察到的凸透镜成像的有关记录和收集到的实验数据中,归纳出凸透镜成像规律的过程
教学重点、难点
重点:凸透镜成像规律的实验探究
难点:从实验数据得出凸透镜成像的规律
教具:光具座、蜡烛、火柴、光屏、焦距f=10cm的凸透镜
课型:实验、讲解、讨论
教学设计
一、导入新课
演示实验:课本 图4-23
当凸透镜距灯泡较近时,通过透镜可以看到灯丝正立、放大的虚像;
适当增加凸透镜与灯泡的距离,在墙上看到灯丝倒立、放大的像,继续增加凸透镜与灯泡的距离,在墙上又能看到灯丝倒立、缩小的像。
板书:1、实像:能在光屏上呈现的像叫做实像。
2、物距:物体到透镜光心的距离叫做物距(u);
像距:像到透镜光心的距离叫做像距(v)。
二、新课教学
通过以上讨论,我们知道,凸透镜能成正立、放大的虚像,也能成倒立、放大的实像,还能成倒立、缩小的实像。那么,凸透镜成不同的像时,像距、物距和焦距之间到底存在什么关系呢?下面,让我们通过实验来进行研究。
为了准确地测量出物距和像距,我们这个实验用到的主要仪器是光具座。
① 如何测量物距和像距?
② 强调:实验时,凸透镜中心,烛焰中心及光屏中心大致在同一高度。
探究活动一:倒立缩小的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立缩小的像
问题:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
(3) 物上、下移动,光屏上的像怎样移动?
(4) 用书本将透镜上半部分遮挡起来,像有什么变化?
(5) 对调蜡烛和光屏,成什么像?
结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时f
应用:照相机
探究活动二:倒立等大的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立等大的像
讨论:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
结论:当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f。
探究活动三:倒立放大的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立放大的像
讨论:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
结论:当f2f。
探究活动四:正立放大的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
正立放大的像
讨论:
(1) 像是虚像还是实像?
(2)像与物是在同侧还是异侧?
(3) 物距与焦距的关系?
结论:当u
应用:放大镜
根据以上讨论,你能不能总结出凸透镜的成像规律呢?
板书:3、凸透镜的成像规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f
当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f,v=u,物像异侧;
当f2f,v>u,投影仪,物像异侧;
当u
讨论与交流:实验中你还有哪些新发现?
问题讨论,引申拓展:
(1) 凸透镜成实像的条件是什么?实像是倒立的还是正立的?
(2) 凸透镜成虚像的条件是什么?虚像是倒立的还是正立的?
(3) 凸透镜成像时,什么情况下物像异侧?什么情况下物像同侧?
(4) 凸透镜成实像时,物距减小,像距如何变化?像的大小又如何变化?
(5) 某人在做凸透镜成像实验时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上观察到像,这是什么原因?
①
②
补充:课本 最后一段文字:a、两倍焦距处是物体成缩小的像还是放大的像的分界点;
b、一倍焦距处是物体成倒立实像和正立虚像的分界点;
(6) 你能否想出两种方法测出凸透镜的焦距?
(7) 当u=f时,凸透镜能成像吗?为什么?
三、巩固练习
1、在凸透镜成像实验中,当光屏与透镜的距离为16cm时,在光屏上得到烛焰倒立放大的实像,则此凸透镜的焦距可能是:( )
A、4cm B、8cm C、12cm D、16cm
2、见《创新作业》 第7题
四、布置作业:
课本 1、2、3、4、5
教学反思:
本节内容教学难度大,应分为两个课时进行。重点应放在实验探究上,以问题为主线,可以对学生的探究活动起指导作用。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解透镜的种类。
(2)了解透镜的焦点、焦距,认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
(3)探究并知道凸透镜成像的规律。
(4)了解透镜在投影仪中的应用。
2.过程与方法
(1)能在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。
(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.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。
【教学重点、难点】
探究凸透镜成像的规律。
【教学过程】
一、新课引入(充分引发学生的好奇心,激发学生的求知欲。)
1.复习:筷子斜插入透明玻璃杯的水中时,为何从侧面看筷子变弯折?
生:发生了光的折射现象。
2.故事引入:同学们听说过用冰取火的故事吗?用冰取火,似乎不可思议。但这并非讹传,这一创举发生在一千多年前。据晋代张华的《博物志》记载:“消冰命圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这真可以说是巧夺天工的发明创造。
同学们想不想知道这其中的奥妙以及所蕴藏的科学道理呢?通过今天的学习,我们将逐步揭开这其间的神秘面纱。
二、新课教学:认识透镜
其实将透明的冰削成圆形后就变成了一种光学器材,我们把这种光学器材称之为透镜。
1.透镜:由玻璃、树脂或水晶等透明材料制成的两个表面或至少一个表面是球面的光学装置。
(展示实物)
2.透镜的类型:请同学们观察上图,看看这些透镜有没有什么特点?
生:有,有的透镜中间厚,边缘薄;也有的透镜中间薄,边缘厚。
①凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜。
②凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜。
那么,“用冰取火”的故事中的透镜应该是哪一种呢?为什么这种透镜可以点着火呢?
生:应该属于凸透镜。
看来,我们还得先来了解一下各种透镜对光会起到怎样的作用?
3.(观察实验)透镜对光的作用:
取一个大烧杯,里面充以烟雾,倒扣在桌上,用以小型平行光源射出一平行光束。然后在杯底放一个凸透镜或凹透镜,从烟雾中观察透镜对平行光的作用。
观察教师演示实验,通过对所观察到的现象的讨论得出结论:光束通过透镜时会发生光的折射现象。凸透镜对光线有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用。
教师总结:凸透镜对光线有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用。
4.几个关于透镜的基本概念:
①主光轴:通过透镜两个球面球心C1、C2的直线。
②光心:主光轴上的特殊点,通过它的光线传播方向不变。薄透镜的几何中心可以认为是光心。用“O”表示。
(演示现象,从现象入手介绍焦点、焦距的概念。)
③焦点:平行于透镜主光轴的光束经凸透镜折射后的能量会聚点,用“F”表示。这一点光斑最小、最亮。
④焦距:焦点到透镜光心O点的距离叫焦距,用表示。
师:我们又如何能找出凸透镜的焦点并测量出凸透镜的焦距呢?
生讨论分析得出:我们可以让凸透镜正对太阳光,通过透镜的太阳光能聚集在一点,这个点就是凸透镜的焦点。我们如果能测出承接面与透镜平面的距离,那么我们就测出了该透镜的焦距。
5.测量凸透镜的焦距的方法:聚焦法
6.透镜对光的作用中的几条特殊光路。
师:凸透镜除了对光线有会聚作用以外,它能否也像平面镜一样成像呢?如果能成像,那么凸透镜成像的原因是什么呢?
生:也能成像。
7.凸透镜对光的会聚作用是凸透镜成像的原因。
三、课堂反馈
画出凸透镜和凹透镜的三条特殊光线
四、课内小结
学生总结本节知识要点
【实践活动】
让学生们在课后去观察一下,在生活的周围有没有透镜?能不能区分哪些是凸透镜?哪些是凹透镜?通过实践活动,再次了解两种透镜对光的作用。
【课后作业】
学生活动手册的部分练习,或可由任课教师根据学生的具体情况适当安排练习。
【教学反思】
教学活动是在教师的组织引导下,学生积极探索的过程。教师的教学过程应当是设计一系列的教学活动,让学生积极参与,在参与过程中应让学生自己尽量通过自己的观察去发现问题、认识透镜、找出凸透镜和凹透镜的不同点,在实验的基础上,由学生找出凸透镜和凹透镜对光的不同作用。本节通过教师的适当引导、学生的自主观察,充分激发学生的学习兴趣,调动学生的好奇心,吸引其进行观察,使其在观察中学习、思考。
教学目标:
一、知识与技能
1、了解透镜在生活中的作用。
2、知道幻灯机与投影仪、照相机、显微镜等光学仪器的基本结构和原理。
3、了解望远镜的工作原理。
二、过程与方法
1、尝试用已有的科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力。
2、通过亲自制作和使用望远镜等过程,加深对它们成像原理的解释
三、情感、态度与价值观
1、初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响。
2、勇于研究日常用品或新器件中的物理学原理,并逐步树立将科学知识应用于实际的意识。
3、通过亲自制作和使用望远镜,获得成功的喜悦。
教学重点:
根据凸透镜成像规律解释幻灯机、投影仪和照相机等的原理。
教学难点:
尝试用已有的科学规律解释具体的实际问题。
教学方法:
讨论、归纳
教学过程:
一、知识回顾,引入课题
请学生回顾凸透镜成像的规律,由生活中使用的光学元件给我们的生活带来了便利等引入新课。
二、提出问题,探索新知
1、老师结合仪器简图,先简单介绍投影仪的构造:镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分,再边分析边讨论下列问题:(1)幻灯片与投影幕上的像哪个大,哪个小?(2)哪一段是物距,哪一段是像距?(3)为使银幕上获得的像是正立放大的像,幻灯片应如何放置?(4)要使投影幕上的像大一些,应如何调节投影仪?
2、引导学生讨论以上问题,并在黑板上画出幻灯机成像的光路示意图。
3、老师结合仪器简图,介绍照相机的构造和原理:镜头由几个镜片组成,相当于一个凸透镜,是照相机的核心;胶片相当于光屏;镜头与胶片之间即为暗室(机壳部分),相当于像距。而其它内容:调焦、光圈、快门等可让学生在课后阅读书后材料,边分析边讨论下列问题:(1)照像时,在底片上所成的像比被拍摄的景物大还是小?(2)像是实像还是虚像,正立的还是倒立的?(3)要使底片上的像大些,有什么办法?
4、引导学生进行讨论分析以上问题,并能画出照相机成像的光路示意图。
5、显微镜和望远镜(重点介绍望远镜)
三、归纳小结
比较投影仪、幻灯机、照相机、显微镜、望远镜的成像原理。
四、布置作业:
课本第9页1题、2题
板书设计:
教学后记:
①引导学生提出问题:凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系
然后让学生提出猜想:照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,看来像是放大的还是缩小的,跟物体和像的相对位置有关;无论照相机还是投影仪,物体和所成的像都在凸透镜的两侧,而在放大镜中,物体和像在透镜的同一侧,看来像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
②制订实验计划,指导学生做实验,验证上面的猜想是否正确。
实验前先向学生介绍实验装置和做法,使学生明白实验研究什么和怎样去研究。在学生知道了实验的目的和做法以后,让学生按照课本中列出的实验步骤独立地去实验、观察。课本上没有用光具座来做实验,是考虑到许多学校没有或只有数量很少的光具座。如果有用光具座做实验,会方便些。
照课本上介绍的方法,先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置,调整光屏与透镜的距离,使烛焰在光屏上成一清晰的像,观察像的大小、正倒,分别测量物体、像到凸透镜的距离,把数据记录课本上的表格中。
把蜡烛向凸透镜移近几个厘米,放好后重复以上操作,当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上得不到蜡烛的像。
继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上已经看不到蜡烛的像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。
在学生实验的基础上,让学生自己总结凸透镜的成像规律,并让他们书面或口头表述自己的观点。使学生知道:当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。可与平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。
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