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第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.理解凸透鏡的成像規(guī)律.
2.知道凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件.
思考：為什么可以成這樣不同的像呢？.你們想進(jìn)一步了解它們嗎？想了解什么？
【課堂探究案】
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：
1．測(cè)定凸透鏡的焦距f并做好記錄。
方法：平行光聚焦法
2．實(shí)驗(yàn)器材擺放。從左向右依次放置 _______ 、_______ 、__________ 。
注意：將凸透鏡、蠟燭、光屏放在同一直線上。
調(diào)整凸透鏡、蠟燭、光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度。
光屏上的像一定要明亮，清晰；多次進(jìn)行測(cè)量，仔細(xì)觀察，做好記錄進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
3．提出問(wèn)題，進(jìn)行探討：
如何使物體所成的像呈現(xiàn)于光屏上？（答案：調(diào)整物體，光屏到凸透鏡的距離）
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)記錄哪些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。（物體到凸透鏡的距離（物距u），像到凸透鏡的距離（像距v），倒立或正立，像的大小，像的虛、實(shí)。）
實(shí)驗(yàn)步驟：
1、把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，使物距u＞2f，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的實(shí)像，觀察實(shí)像的大小和正倒，測(cè)出物距和像距（像到凸透鏡的距離）。
2、把蠟燭向凸透鏡移近，使物距等于2f重復(fù)以上操作，進(jìn)行觀察和測(cè)量。
3、把蠟燭向凸透鏡移近，使物距在2f和f之間，即2f＞u＞f，重復(fù)以上操作，進(jìn)行觀察和測(cè)量。
3、把蠟燭向凸透鏡移近，使物距等于f重復(fù)以上操作，進(jìn)行觀察看能不能成像。
4、繼續(xù)移近蠟燭，使物距u＜f，在屏上還能得到蠟燭的像嗎？怎樣才能觀察到蠟燭的像？是虛像還是實(shí)像？觀察像的大小、正倒、測(cè)出物距，估測(cè)出像距。
按上述計(jì)劃操作，把數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果填入下表中。
透鏡焦距f =_____cm

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物距u/cm 像的性質(zhì) 像距v/cm
放大（縮小） 正立（倒立） 實(shí)像（虛像）
1
2
3
4
5

結(jié)論：
當(dāng)u>2f時(shí)，能成 的、 的、 像，像距 ，應(yīng)用 。
當(dāng)u=2f時(shí)，能成 的、 的、 像,像距 ，應(yīng)用 。
當(dāng)f當(dāng)u=f時(shí)， 像,應(yīng)用 。
3.當(dāng)u實(shí)驗(yàn)分析：
1.凸透鏡成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)在哪兒？
2.凸透鏡成放大像與縮小像的分界點(diǎn)在哪兒？
3、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的減小，像距是怎樣變化的？
【當(dāng)堂訓(xùn)練案】
1.在探究凸透鏡成像規(guī)律的時(shí)候，應(yīng)先將凸透鏡的光心、燭焰的中心、光屏的中心調(diào)整到__________________，這樣才能使?fàn)T焰的像成在_________.實(shí)驗(yàn)中，我們所說(shuō)像的倒立或正立，是相對(duì)于__________________的.
2.將點(diǎn)燃的蠟燭沿凸透鏡的主軸，從大于二倍焦距處逐漸向透鏡移動(dòng)時(shí)，在光屏上可先觀察到_________、_________的實(shí)像，當(dāng)蠟燭移到距凸透鏡二倍焦距時(shí)可觀察到_________、_________的實(shí)像，接著移動(dòng)蠟燭可觀察到_________、_________的實(shí)像，最后在光屏上觀察不到像了，可在凸透鏡的另一側(cè)觀察到_________、_________的虛像.
3.凸透鏡成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)是_________；凸透鏡成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)是_________.
4.在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，在屏上出現(xiàn)的像是_________像（填“虛”或“實(shí)”）.
5.物體到凸透鏡的距離小于凸透鏡的焦距時(shí)能成_________、_________、_________像.
6、一個(gè)焦距為10cm的凸透鏡，當(dāng)蠟燭距它15cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)倒立、______（填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；將蠟燭向透鏡移近7cm后，在光屏______（填“能”或“不能”）成像。
二、實(shí)驗(yàn)、探究題
1、在 “探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，所用凸透鏡的焦距是10cm。用米尺在水平桌面上畫一直線并標(biāo)明刻度，將透鏡固定在50cm處，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）當(dāng)把點(diǎn)燃的蠟燭放在20cm刻度處時(shí)，首先應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和蠟燭，使它們的中心在同一直線上，并且調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心位置跟燭焰中心的位置大致在____________，這樣做的目的是_____________________。點(diǎn)燃蠟燭應(yīng)在調(diào)整高度之________（“前”或“后”）。 實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，蠟燭將會(huì)消耗，如果不隨時(shí)調(diào)整高度，光屏上的像將會(huì)向_____（“上”或“下”）移動(dòng)。
（2）重新調(diào)整后，保持蠟燭、凸透鏡的位置不變，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏移到____________cm的刻度范圍內(nèi)，才能在光屏上得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像。
（3）當(dāng)把蠟燭移到35cm刻度處時(shí)，移動(dòng)光屏可得到一個(gè)________、________的實(shí)像。照相機(jī)、投影儀、放大鏡這三種光學(xué)儀器正常使用時(shí)，與這種成像規(guī)律相同的是_________。
（4）此時(shí)，若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，則光屏上_______成完整的燭焰的像（填“能”或 “不能”）。
（5）當(dāng)移到43cm處時(shí)，應(yīng)該是從________這一側(cè)透過(guò)透鏡看到在________這一側(cè)所成的放大的像（都是選填“光屏”或“蠟燭”）。
（6）如果無(wú)論光屏怎樣移動(dòng)，光屏都收不到像，原因可能是：
①_____________________________________________；
②_____________________________________________；
③_____________________________________________。
2．如圖所示，小寧和同學(xué)們?cè)诶蠋熤笇?dǎo)下做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
（1）在凸透鏡不動(dòng)的情況下、不斷改變物距，測(cè)出對(duì)應(yīng)的像距，得到物距與像距的關(guān)系圖象，如圖甲，則凸透鏡的焦距為　 　cm。
（2）如乙圖所示，當(dāng)蠟燭位于圖中B處時(shí)，移動(dòng)光屏到　 　（選填“C”、“D”或“E”）點(diǎn)，光屏上才能成清晰的像。
（3）小寧同學(xué)把蠟燭移動(dòng)到A處，移動(dòng)光屏，找到清晰的像，此時(shí)光屏上的像應(yīng)該是倒立　 　的實(shí)像，利用這個(gè)成像原理人們制成了　 　（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）。若蠟燭燃燒變短了，其在光屏上的像的位置將　 　（選填“升高”或“降低”）。
（4）同組的小麗在探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心將凸透鏡碰到地上，透鏡的上半部分摔爛了，她堅(jiān)持用余下的半部分繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，則光屏上將　 　。
A.得不到像
B.僅成上半部分的像
C.僅成上半部分的像
D.像是完整的，亮度變暗
3．小東同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，小東在如圖1所示位置放置好了點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏，并調(diào)整蠟燭的焰心、透鏡的光心和光屏的中心在　 　；
（2）小東觀察到蠟燭在如圖所示的位置時(shí)，可以在光屏上觀察到清晰的等大、倒立的實(shí)像。由此他判斷出實(shí)驗(yàn)所用透鏡的焦距為　 　cm；
（3）小東把點(diǎn)燃的蠟燭向左移到光具座的10cm刻度線處，他又向　 　（選填“左”或“右”）移動(dòng)光屏到適當(dāng)?shù)奈恢茫俅卧诠馄辽嫌^察到了一個(gè)清晰的　 　、　 　的實(shí)像。
（4）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，蠟燭燃燒得越來(lái)越短，可以觀察到光屏上的像位于如圖2所示的位置了，為方便實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)將蠟燭適當(dāng)　 　（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)。

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