1、新课导入
今天当一次小科学家,和大家一起共同探讨照相机成缩小的像和幻灯机成放大的像的原理。
2、提出问题
老师:在你们的桌上有一个放大镜,它是哪种透镜?你们是如何知道的?
学生:是凸透镜,可以用手摸,如果中间厚,边缘薄,就是凸透镜。
老师:请你们通过它看你们书上的字,能看见什么样的像?
学生:能看见放大的像。
老师:你们能看见放大的像,还能看见什么样的像呢?再试试看。
学生:还可以看见远处物体的缩小的像。
老师:你们还看见了缩小的像,他和放大的像有什么区别呢?还会不会有其他特点的像呢?
学生答:是倒立的,还可能有等大的像。
老师提问:你们在看不同的像的时候,放大镜离物体的位置有什么不一样吗?这说明了什么?
学生:位置不同,说明凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关。
我的问题是:凸透镜成像到底和哪些因素有关呢?
板书:一、提出问题
3、猜想与假设
板书:二、猜想与假设
由学生随意猜想:凸透镜成像可能与焦距、物距、像距有关。
教师介绍什么是物距,什么是像距,提问:他们和焦距有什么不同?
学生答:同一个凸透镜的焦距是不会变,而物距和像距可以改变。
4、设计实验
老师:我们要用什么方法来验证我们的猜想呢?
学生:做实验
板书:三、实验设计
我们可以用什么来测量物距、像距和焦距呢?
学生:用刻度尺。
老师:有没有更好的方法来测量它们呢?介绍光具座。
老师:我们用什么来充当物体呢?为什么?
学生:用蜡烛,因为它比较亮,成像容易观察。
老师:我们怎样找到像的位置呢?此时所成的像应该是什么像?怎样知道像的大小呢?
学生:用光屏找,此时成的像是实像,可以用刻度尺测量烛焰和像的长度进行比较。
老师:为了找到凸透镜成像的规律,我们应该记录哪些数据呢?怎样记录?
学生:列表,记录焦距、物距、像距和成像的情况。
老师提问:我们要怎样设计表格?按照什么步骤进行实验更方便呢?
学生:按照物距由小到大的顺序进行测量。
学生自行设计表格,最后由老师推荐表格:
透镜焦
距f/cm |
实验
次数 |
物距u/cm |
像放大或缩小 |
像正立或倒立 |
实像或虚像 |
像距v/cm |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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根据学生的凸透镜的不同焦距,由学生自定物距,老师推荐:焦距内两组,焦距外到2倍焦距之间两组,2倍焦距一组,2倍焦距外两组。
老师提:在进行实验的时候我们要注意哪些地方?
学生甲:要注意安全,不要引起火灾。
学生乙:还要注意是烛焰、透镜、光屏在同一高度。
5、进行实验
教师:实验的方案已经确定了,下面大家按照方案进行实验吧,记住将每次得到的实验数据及时记录在表格上。
6、交流与讨论
板书:四、交流与讨论
教师:现在各组进行交流,要求展示数据,说明结论。
学生1:交流说明本组实验结果。
教师:补充说明。
学生2:分析说明本组实验结果。
教师从实验组中选出一组数据列出来,与学生共同分析:
透镜焦距
f/cm |
实验
次数 |
物距u/cm |
像放大或缩小 |
像正立或倒立 |
实像或虚像 |
像距v/cm |
f=16cm |
1 |
10cm |
放大 |
正立 |
虚像 |
|
2 |
16cm |
不成像 |
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3 |
18cm |
放大 |
倒立 |
实像 |
140cm |
4 |
32cm |
等大 |
倒立 |
实像 |
32cm |
5 |
36cm |
缩小 |
倒立 |
实像 |
20cm |
从表格得到的数据分析,我们能得到什么结论吗?
学生答:凸透镜成像情况由物距和焦距之间的关系决定。?
教师与学生一道分析得出结论,教师板书:
当u<f时,成正立、放大的虚像;
当u=f时,不成像;
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f;
当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f;
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时f<v<2f;
教师:从成像情况看,成放大和缩小的像的分界点在哪里?成实像和虚像的分界点在哪里?
学生:放大和缩小的实像的分界点在2倍焦距处,实像和虚像的分界点在焦距处。
教师:当物距减小时,像和像距是如何变化的?
学生答:物距减小时,像和像距同时变大。
教师:今天大家的实验都做得很好,得到了许多有用的数据。其实科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。我想只要我们能够不断的努力,将来也一定会成为一名真正的科学家的。
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