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透镜教案

透镜教案

透镜教案范文第1篇

设计意图:在讲授新人教版八年级物理第五章第三节《凸透镜成像的规律》一节时,我针对这一节的内容和特点,结合学生的学情,设计的前置性研究的问题是:

1.根据上节课学习的《生活中的透镜》的知识可以知道照相机的镜头是凸透镜,投影仪的镜头是凸透镜,放大镜也是凸透镜,但是它们所成的像有倒正、大小、虚实之分,结合教材内容你能否提出一个要探究的问题?

2.作出猜想和假设:结合教材第三段,对如何进行实验提出自己的猜想。

3.设计实验:根据你的实验猜想,结合教材设计实验并设计实验表格说明需要记录的数据和现象(简要写出实验步骤即可)。

八年级的学生已经具备一定的分析问题和解决问题的能力,他们能够根据教材内容和参考书筛选出与前置性小研究相关的信息,并利用已有的知识经验尝试去解决这些问题,之后根据自己的语言表达能力进行表达说明,进而达到前置性小研究的目的。

实施过程:

(1)、知识梳理环节

上课后先引入课题,明确本节课的学习目标,然后让学生自己根据预习本课内容后的知识梳理,并展示出来,使学生掌握:照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是一个凸透镜,它们都利用凸透镜使物体成像。照相机所成的像比物体小,而投影仪所成的像比物体大。照相机、投影仪所成的像是倒立的,而放大镜所成的像是正立的。从而让学生说明自己所提出的问题是什么,学生会说明凸透镜所成像的大小、倒正跟物体的位置有什么关系等。

(2)、让学生交流前置性小研究问题的结果。

(3)、合作探究,完善实验步骤。

教师启发学生对所提出的问题作出猜想:学生会发现照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而使用投影仪时,物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小。通过这样的分析,学生发现像是放大的还是缩小的,可能跟物体和像相对凸透镜的距离远近(即物距)有关。学生根据上节课所学《生活中的透镜》可以知道无论照相机还是投影仪,物体和所成的像分居在凸透镜的两侧,而通过放大镜观察物体,物体和像在透镜的同一侧,学生猜想出像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。在前置性小研究的基础上,在学生独学的基础上,再让学生分组讨论实验设计方案。之后让学生说明实验方案,其他学生根据该学生的实验设计进行补充或提出需要改进的地方。

(4)、完成实验

教师根据学生设计的实验情况进行补充和说明需要注意的环节。学生在明确了实验中的注意事项后利用手中的实验器材,分组完成实验以及实验相关数据的记录,教师巡回指导。

透镜教案范文第2篇

一、实验探索 引出“三条光线”

1.先用图1左侧所示――自制学生实验用的“三束平行光源”做演示:瓶壁薄而均匀的玻璃小瓶装满水(我们称它为“柱型水透镜”),在实验桌面上竖直立放后对光的作用,跟玻璃凸透镜对光的“会聚作用”十分相似。

2.学生分组实验如图1所示:

⑴中间A柱型水透镜能够显示出:平行主光轴的入射光线,经过凸透镜会聚后的折射光线,必过凸透镜另一侧的焦点;过光心的入射光线,传播方向不改变;

⑵右侧B柱型水透镜能够显示出:通过凸透镜焦点的入射光线,经过凸透镜会聚后的折射光线,在凸透镜的另一侧平行主光轴;过光心的入射光线,传播方向亦不改变;

⑶两个柱型水透镜均能够显示出:通过凸透镜光心的入射光线,经过凸透镜会聚后,折射光线的传播方向并不改变。由此引出“凸透镜的三条光线”。

二、绘图推寻 总结“成像规律”

1.绘图推导

依据凸透镜的三条光线,引导学生画图推导,得出凸透镜的成像规律如图2所示:

⑴当u>2f时,凸透镜能成倒立、缩小的实像;

⑵当u=2 f时,凸透镜能成倒立、等大的实像;

⑶当2f>u>f 时,凸透镜能成倒立、放大的实像;

⑷当f>u时,凸透镜能成正立、放大的虚像。

2.实验验证

学生使用如图5所示的自制教具(成本不足10元/套;每件均能自由升降高度),随时逐条验证上述4条成像规律正确无误。

3.教师小结

依据己知的物理理论,应用数学工具推导演绎、得出新的物理规律,并能用实验证明是正确的,这是学习物理的又一个重要方法!请同学们予以关注。

三、重视应用 解答疑难问题

透镜教案范文第3篇

关键词:口诀;规律总结;凸透镜成像规律

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)3-0059-3

凸透镜成像规律是中考的重点,也是学生理解上的难点。教师常常在简单凸透镜成像规律的基础上总结出物体、凸透镜、光屏位置变化的动态规律。总结口诀:当物体靠近凸透镜,像就远离凸透镜,在这个过程中像在变大。简单概括为:“物近,像远,像变大”。这个经验总结在解题中很有用处,我们来看例题。

例1 小明在研究幻灯机成像情况时,将一个写有F字样的胶片放在幻灯机上,此时屏幕上刚好形成一个清晰的像。如果要得到更大的清晰的像,应使幻灯机_____(填“远离”或“靠近”)屏幕,并把透镜向_____(填 “上”或“下”)移动。

解析 学生很容易就会联想到使用“物近,像远,像变大”来解题。要求更大的像,那么物体即胶片就要与凸透镜的距离减小,同时像到凸透镜的距离变大,像才会变大。所以,答案就比较容易得到了。应该使幻灯机远离屏幕,并将透镜向下移动。

这类的题目用这个结论很容易就得到了答案。但是并非所有的情况都适用。

例2 老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做( )

A.报与放大镜不动,眼睛离报远一些

B.报与眼睛不动,放大镜离报远一些

C.报与放大镜不动,眼睛离报近一些

D.报与眼睛不动,放大镜离报近一些

错误的解析:部分同学在没有仔细审题的情况下,将“物近,像远,像变大”使用到本题,认为物近,像就大,所以理所当然地就选出了错误的答案选项D。

错误的根本原因是学生把总结的适用范围扩大到了成虚像的情况。这就是学生对总结的适用条件没有清楚掌握的后果,所以有的老师会特意强调“物近,像远,像变大”这个总结在成实像的时候才能够成立,成虚像并不适用,虚像时应该是“物远,像远,像变大”。难道总结真的不适用于成虚像的情况吗?我们来看凸透镜成像规律的光路图,如图1所示。

从光路图上我们很容易看出来规律总结的确适用于实像,在成虚像的时候应该是物体越靠近凸透镜,虚像就越小。但是,我们如果再仔细观察光路图,大家注意焦点处。我们会发现实际上当物体在焦距以内时,物体靠近凸透镜的时候也正是它远离焦点的时候,换句话说:当成虚像的时候,物体靠近焦点的时候成的虚像也是变大的。由此,我们可以总结出:凸透镜成像时,物体越靠近焦点,成的像也就越大。此总结不仅适用于成实像的情况,成虚像同样也是适用的。我们可以将它简化为“物近(焦点),像远(凸透镜),像变大”。虽然总结只是增加了“近焦点”这几个字,但是使用的时候方便了不是一点点。我们先来用此总结解决刚才的例题2。放大镜是成虚像的,此时要让像变大,应该让物体靠近焦点,即报纸要与放大镜远离,实质是报纸靠近凸透镜的焦点。答案就显而易见了,选择选项B。此规律总结除了应对物距变化的题型,如配合作图,可以轻松解决以下题型。

1 判断凸透镜焦距长短问题

1.1 成虚像的情况

例3 报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花镜、奶奶度数更深的老花镜及妈妈的平光眼镜,如图2所示,则奶奶的老花镜为图中的( )

解析 学生的选择应该最终是集中在A、B两个选项上。我们作出如图3的示意图,成虚像时,物体在焦点以内。当物体与凸透镜的距离一定时,凸透镜焦距越小,物体与焦点的距离就越近,像就越大。焦距小意味着聚光能力越强,老花镜度数就越高。显然答案就应该是选项B。

1.2 成实像的情况

例4 将物体分别放在两块凸透镜甲、乙前相同距离处。放在凸透镜甲前面时,光屏上成的像小,则焦距f f 。

解析 我们同样的作出如图4的示意图:

在成实像时,焦距越小,焦点越靠右,物体与焦点的距离越远,像就越小。所以答案应该是“小于”。

2 处理变焦问题

例5 如图5所示,蜡烛在光屏上成清晰的像。如果向水透镜中加水,为了仍然得到清晰的像,我们应该将向 移动光屏(“左”或者“右”)。

解析 向水透镜中注水。水透镜变厚,焦距变小,焦点右移,蜡烛与焦点变远,“物远,像近,像变小”。所以光屏向左移印

3 处理组合透镜类问题

例6 把图6中的凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是视网膜,给凸透镜“戴”上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若“取下”近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应将光屏( )

A.保持在原来的位置

B.靠近透镜

C.远离透镜

D.无论怎么样移动光屏都不能使像清晰

解析 我们作图,凹透镜对光有发散作用,所以开始的时候组合透镜的焦点在图7中F处,当把凹透镜拿走,焦点就变到了F'处。很显然,物体远离了焦点,根据口诀“物远,像近,像变小”可知,光屏应该靠近凸透镜。答案为选项B。此类组合透镜的题目,还可以变式为凸凸组合,或者组合透镜撤走某一透镜的成像问题。

我们在解题教学中,常常会根据自己的经验,总结出一些口诀。口诀的使用,并非只是简单套用,而是为了让学生能更好地理解、掌握规律,用于解题。如果学生不能很好地掌握口诀的适用条件,有可能就会导致口诀的滥用。就像本文中的“物近,像远,像变大”。所以,我们必须对口诀的适用条件加以强调。或者将口诀的适用条件进一步简化,扩大口诀的适用范围,那么解题肯定会更加得心应手。

透镜教案范文第4篇

关键词:初中物理;课堂教学;凸透镜成像;规律及应用中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)10-0185-01在初中物理第一册的光学内容中,"凸透镜成像"既是重点,又是难点,特别是成像规律的实际应用类型题,许多学生更是无从下手。各次考试中学生失分率较高。针对初中学生的思维,联系多年来的教学实践,在指导学生复习本部分内容时,若从如下步骤着手进行归纳与总结,就能取得事半功倍的效果。

(一)透镜成像的规律可通过几何作图,并经实验加以验证,得出结果。

(二)分析课本中表格里的规律可以得到以下几条结论

(1)u=f是成实像与虚像的分界点。(即一倍焦距分虚实)

(2)u=2f是成放大像与缩小像的分界点。(即二倍焦距分大小)

(3)成实像时,当物距u变小时,像距v变大,像的大小也变大。即要使像变大,则应把像距变大,同时物距应变小。

(4)成虚像时,当物距u变小时,像距v也变小,像的大小变小,但始终比物体大。

(5)实像都是倒立的,能被光屏承接;虚像都是正立的,不能被光屏承接。

(6)当u>2f时,有f

(7)凸透镜成放大像有实像和虚像,成缩小像一定是实像。

(8)凸透镜成实像时的倒立是上、下、左、右皆倒立。

(三)应用举例。例1、探究凸透镜成像的实验中,把蜡烛从2f处移到6f处的过程中:

A、一定成倒立放大的像,且逐渐变大。B、一定成倒立缩小的像,且逐渐变小。

C、一定成虚像,且逐渐变小。D、像一定不在光屏上出现。

解析:由结论1可知,蜡烛的像一定是实像;由结论2可知,该实像是缩小的实像;由结论3可知物距变大,像距变小,大小也变小,则应选择答案(B)。

例2,物体距凸透镜的距离是30cm时,在另一侧的光屏上可以得到一个放大的像,当把物体移到距凸透镜15cm时,可以得到一个()。

A、倒立放大的像B、倒立缩小的像

C、正立放大的虚像D、无法确定分析与解:由题意可知当u=30cm时,在光屏上可以得到一个放大的像,由结论5可知,则一定是倒立放大的实像。由成像条件f

例3,物体距凸透镜的距离是30cm时,在另一侧的光屏上可以得到一个放大的像,当把物体移到距透镜25cm时,得到一个()

A、倒立放大的像B、倒立缩小的像

C、可能是正立放大的虚像D、无法确定分析与解:由例2的分析可知焦距应满足以下结果15cm

例4,在探究凸透镜成像时,把物体放在大于2倍焦距处,在光屏上可以得到一个放大的像。若保持凸透镜的位置不变,把蜡烛与光屏的位置对调,则在光屏上()

A、得到倒立放大的像B、倒立缩小的像

C、正立放大的像D、得到大小不变的像

解析:由结论2、5和6可知,依据光的可逆性,则在光屏上应得到一个倒立缩小的像,应选(B)。

例5,用照相机拍照时,先拍5寸照片,后改拍2寸照片,则应将暗箱,即像距应(),

镜头与人的距离,即物距应()。(选填"变长"、"不变"、"变短")

分析与解:先拍5寸照,后改拍2寸照,像由大变小,都是实像;由结论3可知,物距u(镜头与人之距)应变短,像距(暗箱的长度)变长。

例6,某同学在探究凸透镜成像的实验中,在光具座上从左至右依次放好蜡烛、凸透镜和光屏。先将蜡烛和凸透镜的位置固定,可无论怎样移动光屏都得不到蜡烛的像,正在纳闷之时,他在另一侧看见与蜡烛同侧有一个正立的像,造成这一结果的原因是什么?解析:因为实像能被光屏承接,而虚像不能。光屏上没有像,产生这种原因的因素有两个:一是物于焦点上,不成像;二是物于焦点内,由结论1和5可知,它是虚像,不能被光屏承接。则造成这一结果的原因是:蜡烛位于凸透镜的焦点内。

例7,某同学在一圆形玻璃缸中养有一条金鱼。从旁边看去,金鱼变大了。则起凸透镜作用的一面是( )眼的一面。(选填"靠近"和"远离")

解析:因我们看到的金鱼是正立的,所以一定是放大的虚像。因装金鱼的盛水玻璃缸起凸透镜的作用,而凸透镜成虚像时像与物在凸透镜的同侧,故应选填"靠近"。

例8,张伯伯是一名集邮爱好者,他想用放大镜看邮票。为了更好地看清上面图案,使画面放得更大,他应该( )。

A、与邮票的距离变小。B、人与邮票的距离变大。 c、人与邮票的距离不变,将放大镜离邮票近一些。 D、人与邮票的距离不变,将放大镜离邮票远一些。 解析:因为放大镜成虚像,由结论4知,要使像变大,则应变大物距,物离镜应该远一些,所以应选择(D)

例9,放映幻灯片时,若使屏幕上出现"F"的画面,那么幻灯片应该如何插?

A、广B、-_Jc、_.1D、L

透镜教案范文第5篇

关键词: 初中物理 凸透镜成像规律 数据图像化

凸透镜成像规律是八年级物理光学部分的一个教学重点和难点,根据新课程的要求,本课主要让学生通过科学探究活动,找出凸透镜成像规律。在实际教学中虽然学生能够采用实验方法进行探究,但由于实验器材的限制及实验方案的缺陷,学生很难通过实验数据总结出成像规律,最后仍然是教师将成像规律灌输给学生。这样的实验教学不仅没有体现出学生自主探究的主体性,而且不利于学生思维能力和创造能力的培养。通过对本课实验教学过程的反思,发现本实验的器材和实验方案都有改进余地,且改进后,既有利于学生顺利完成实验,又能让学生总结出成像规律,取得良好的教学效果。

一、实验器材的现代化

相对于现在实验室中应用越来越多的传感器、数字设备等先进仪器来说,凸透镜成像实验的一些器材的确过于陈旧,有点跟不上时代。

首当其冲的是光源,用蜡烛火焰作为光源存在很多弊端。首先蜡烛火焰的亮度不够高,实验需要在比较暗的环境下进行,否则实验效果将大打折扣,而太暗的环境会导致学生记录数据时光线不足,不能看清黑板上的板书。实际教学中,教师既要在板书时开灯,又要在学生做实验时关灯,不仅比较麻烦,而且忽明忽暗会让学生眼睛感觉不适。其次蜡烛火焰的位置很不稳定,容易随风摆动,质量差点的蜡烛的火焰甚至有时会跳动,给确定像的位置带来很大误差。而且实验一段时间后,蜡烛长度会明显变短,违背实验中对烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度的要求。最后蜡烛就是一个巨大的安全隐患,蜡烛点燃需要用到火柴或打火机,而现在初中生可能有一大半人从来没用过火柴有的学生划燃火柴后,不知所措就直接扔在课桌或地板上,后果可想而知。打火机虽然相对火柴容易使用些,但存在安全隐患,使用不当甚至会引起爆炸。还有进行实验操作时,由于蜡烛固定不牢,可能会从光具座上倒下来,容易对学生造成伤害。对于班级比较多的学校,几堂课下来,教室里的气味就很难闻,蜡烛油滴在桌子上很难清理,加上蜡烛油受热挥发,最后附着在地板上,喜欢把凳腿翘起来的学生很容易滑到。

针对蜡烛火焰作为光源的这些弊端,改用LED手电筒作为光源能彻底解决上述问题。首先它的亮度很强,即使教室里开着灯,在光屏上仍然能够找到比较清晰的像。其次LED手电筒用一根铁丝环绕做成支架后能像凸透镜或光屏一样,很容易地固定在光具座上,而且可以上下调整,光源位置固定。LED手电筒使用起来十分方便,按下开关就行,节省很多实验操作时间。用完没电时,只需更换电池,实验时不会产生额外的垃圾或难闻的气味。制作LED手电筒光源很简单,只需在LED手电筒前贴一张镂空成“F”形的黑色不干胶,这样便于比较像的正倒,整个LED手电筒光源组装完成后,如图所示。

除了光源外,还需要改进的实验器材就是光屏。光屏是用来呈接凸透镜所成实像的器材,虽然传统白屏能够很好地完成它的使命,但不能很好地比较出成像的大小,特别在做凸透镜成等大的实像的实验时,靠人肉眼感觉会造成很大误差。针对它的缺陷,改进方法很简单,在白屏上覆盖一张横线格纸,如图所示。这样既不影响成像,又方便比较成像的大小。当然处理光源,镂刻黑色不干胶上的“F”时,最好事先量好尺寸,大小刻成横线格纸上横格高度的整数倍,并事先告知学生,这样更容易进行比较。

二、实验方案的信息化

如果说实验仪器是构筑一个探究实验的基石,那实验方案就是探究实验的灵魂。没有好的实验方案,再好的实验仪器也发挥不出作用。

作为重点的实验探究过程,教材上通过调整物距,分别使烛焰在光屏上成倒立缩小、倒立放大及倒立等大的像,测量并记录物距和像距,然后分析表中的信息,归纳总结出凸透镜成像规律。

但事实上,仅凭几组实验数据,学生是不可能归纳出凸透镜成像规律的。即使能把整个班级同学的实验数据汇总起来,光从表格中单一的数字,学生也很难找到数据间的联系,总结出成像规律。如果将数据转化为图像,反映到坐标轴上,学生就能通过图像直观地发现实验数据的特点,为学生思维架设一座桥梁,通过思考学生能总结出成像规律。而要实现实验数据到图像的快速转换,我们只需要使用OFFICE办公软件中的EXCEL电子表格的图表功能。

上课之前,事先制作好需要的空白电子表格,打开EXCEL软件,制作两张表格,分别用来记录凸透镜成倒立、缩小的像和成倒立、放大的像时的实验数据。以倒立、缩小的像为例,建立表格如下。

然后选择菜单中的“插入”,点击子菜单中的“图表”,在弹出的图表类型对话框中选择“XY散点图”,然后点击下一步,在数据区域中选择物距这一列数据,再点击下一步,对标题、坐标轴、网格线、图例、数据标志等选项进行简单设置后,点击完成,做出物距的分布图。再按照上述步骤,将数据区域改成像距一列,做出像距的分布图,效果如下图所示。

在设计表格时,预留20组实验数据,目的在于使实验数据更具广泛性。在实际教学中先将空白表格和分布图像投影到屏幕上,然后选择性地让各实验小组上台将测得的不同数据填入表格中,注意使数据大致分布均匀。在学生上台将数据填入EXCEL表格时,图表会自动显示各数据的分布情况,最终数据分布图如图所示。观察图像不难发现,在凸透镜成倒立缩小的像时,物距都大于20cm,像距则都在10cm和20cm之间。然后改变凸透镜的焦距再进行实验,结合实验使用的凸透镜的示意图(如图所示),相信绝大多数学生都可以找到凸透镜成倒立缩小的像时,物距与焦距及像距与焦距的关系。在本实验

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