探究凸透镜成像实验准备知识(全面版)资料

1、探究凸透镜成像实验准备知识（全面版）资料导学案23探究凸透镜成像实验准备知识【实验目的】:1.通过观察和实验，加深对实像和虚像的认识2收集有关现象和实验数据，从中归纳出凸透镜成像的规律【准备】：1了解下列与透镜有关的光学名词的物理意义焦占：八 、八、-；焦距：物距：；像距：实像：；虚像：2了解估测凸透镜焦距的简易方法3实验器材: 光具座；4步骤(1) 估测所用凸透镜的焦距约为 cm.(2) 实验时，将有关器材放置在水平桌面上，应使在同一直线上，并使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，(3) 当凸透镜成实像时，移动光屏，使光屏上得到最清晰的像时，光屏的位置才是 像的位置，(4) 实验时

2、，注意收集凸透镜成不同性质的像时，物距、像距、和焦距的相关实验数据，并将实验结果填入设计的表格内:像的性质实验序号透镜焦距f/cm物距u/cm像距v/cm【当堂练习】：1. 在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是?（2）在探究凸透镜成像的实验中， 由于蜡烛火焰 的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的 像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向调节；2小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探 究凸透镜成像规律。如图所示，为了测出凸透镜的，焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放

3、在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离， 直到光屏上出现一个 的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为 cm。请在图中画出凸透镜的主光轴。小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心高速到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像，原因可能是 。实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向_移动。3. 在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16所示的光具座上进行实验。若图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置。如图16所示，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向移动，光屏应向4如图8所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，一束

4、平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、 最亮的光斑。当把烛焰放在距该凸透镜25cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个 的实像（填写像的性质）；如果此时将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得 到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。、基础知识 导入新课：1请同学们将凸透镜紧靠书上的字，若适当增加凸透镜与字之间的距离，并调节眼睛与透镜的距离，仔细观察，看到的像有没有变化呢？2讨论并交流观察到现象。献出你的疑问:刚才同学们针对你们观察到的各种像，你们想了解一点什么呢？思考：（1）什么时候成正立放大的像？（2）什么时候成倒立缩小的像？（3）什么

5、时候又成倒立放大的像？2为了研究凸透镜成各种不同的像时，有什么规律，我们还需要介绍几个知识点：（1）物距（u）:物体到透镜的距离；（2）像距（v）:像到透镜的距离；（3） 实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。（也可用眼睛 观察到）（4）虚像：不能呈现在光屏上的像，只能用眼睛观察到。设计实验3学生讨论、设计出实验方案：（1）测凸透镜焦距的方法。（2）本实验中得到各种不同像时的物距、像距分别与焦距之间有什么关系。进行实验，收集证据学生进行分组实验，及时记下各种数据，记入表中序号物距（u）像的大小像的到正像的虚实像距（V）应用实例1234分析与讨论:同学们针对验证实验进行交流，实验中

6、还发现了什么新的问题/（1）凸透镜成实像与虚像的分界点在哪儿？（2）凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿？（3）什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？（4）当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像距与焦距间有什么关系？同学们针对记录的各种数据和讨论，进行归纳总结出凸透镜成像的规律：（1）（2）（3）换另一焦距的凸透镜，重复上述实验验证得出规律与重复实验的结果是否相符_【课堂巩固】.1a1111b 卩 c1 1f :! F2f1、根据右图所示，将物体分别在 a、b、c、d各点放置时，凸 透镜的成像情况并举例回答其应用， 均填于下表中。（设物体到 凸透镜的距离

7、为u,像到凸透镜的距离为 V）位置物距（u）像的大小像的到正像的虚实像距（V）应用实例abcd一、基础知识1. 在“研究凸透镜成像”的实验中，点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、e五个位置，如图所示。其中蜡烛放在 处所得的实像最小；放在 处所得的实像与烛焰大小相同；放在处所得的实像比烛焰大；放在处能看到放大的虚象。若在实验中发现光屏上所成的像偏左偏上，为了使烛焰的像能成在光 屏中央，应向、向调烛焰的位置（选填“上”“下” “左” “右”）。2. 如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上出现了清晰的烛焰像已知 凸透镜的焦距为f，由此可以判断像距v和物距u所在的范围是A vfB fv2fD

8、. fu2二、难点思考 本节难点：探究“凸透镜镜成像特点”实验 在观察凸透镜成放大实像的条件的实验中：把凸透镜、蜡烛、光屏放在 上，点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一 。确定像的位置时，沿凸透镜主光轴移动光屏，直到光屏上出现 的烛焰的像。从蜡烛到凸透镜距离等于2倍焦距处开始，向焦点移动蜡烛，在这过程中，像到透镜的距离 ， 像,实验得到的结论是：凸透镜成放大实像的条件是：凸透镜到物体的距离 三、献出你的疑惑四、自我尝试1、凸透镜的焦距为10cm，若把物体放在离它们 15cm处，则成的像为 、,它应用于。若把物体放在离它们 25cm 处，则成的像 为、 ，它

9、应用于 。若把物体放在离它们 5cm处，则成的像为 、，它应用于 （照相机、幻灯机、放大镜）。2. 如图所示，f是凸透镜的焦点，将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d等 位置，则在屏上生成 最大的像时，蜡烛的位置是 （）A. a 点 B.b 点C.c 点 D.d 点一、典例分析r 卜例1、一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体在凸透镜前25cm处时，在透镜的另一侧可以得到（）A. 倒立缩小的实像B. 倒立放大的实像C. 正立缩小的实像D. 正立放大的实像2. 在观察凸透镜成放大实像的条件的实验中：把凸透镜、蜡烛、光屏放在 上，点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的

10、高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一 。确定像的位置时,沿凸透镜主光轴移动光屏 ,直到光屏上出现 的烛焰的像。从蜡烛到凸透镜距离等于2倍焦距处开始，向焦点移动蜡烛，在这过程中，像到透镜的距离 ， 像，实验得到的结论是：凸透镜成放大实像的条件是：凸透镜到物体的距离。二、巩固练习1. 一个同学在观察凸透镜成像时，发现蜡烛与凸透镜的距离比28厘米小一些时，在透镜另一侧 的光屏上总成放大的像；距离大于28厘米时，屏上总成缩小的像，则这个凸透镜的焦距是（）A. 约为28厘米B. 约为14厘米 C.大于28厘米 D. 小于28厘米2. 用凸透镜成像时（）A. 实像看得见，虚像看不见B. 实像与虚像都

11、能在屏上成清晰的像C. 实像与虚像都可能是放大或缩小的D. 实像总是倒立的，虚像总是正立的3关于凸透镜成像，下列说法不正确的是：（）A. 成实像时，像一定比物小B .成虚像时，像一定比物大C. 成实像时，像和物一定在透镜的两侧D. 成虚像时，像和物一定在透镜的同侧4. 在凸透镜及其应用的结论中，正确的是（）A. 照相机、幻灯机的镜头都是用凸透镜制成的B. 物体放在凸透镜前任何位置都能在透镜的另一侧通过透镜看到一个放大的虚像C. 照相机镜头的焦距大于或等于暗箱的最大长度D. 放幻灯时，幻灯片总是倒插于幻灯机镜头的焦距之内5以下现象中，属于凸透镜镜成像的是（）A. 平静的湖面有岸边树木的倒影B.

12、幻灯机把幻灯片投到银幕上成像C. 被抛光的铜面可以照出人影D. 童话“猴子捞月”中井里的月亮、基础知识1放映幻灯时，要想在屏幕上得到更大的像，应该采取的做法是（）A.换上大屏幕B. 增大屏幕到镜头的距离，同时减小幻灯片与镜头的距离C. 减小屏幕到幻灯机的距离，同时增大幻灯片与镜头的距离D. 增大幻灯片到镜头的距离2物体距凸透镜 20 cm时，在凸透镜的另一侧距镜 30 cm的光屏上得到清晰的像，则该是 A.放大的B.缩小的C.等大的D.无法判断3. 放映幻灯片时,想要在屏幕上出现“ F字母,那么幻灯片正确的放法是图所示的（）巧 LzirdABCD4. 物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40厘米

13、处的光屏上得到一个倒立、放大的像， 则该透镜的焦距可能为：（）A 40 厘米 B 30 厘米 C 20 厘米 D 10 厘米三、献出你的疑惑二、课堂例题：5在研究凸透镜成像的实验中，当蜡烛位于凸透镜前某位置时，在透镜的另一侧的光屏上呈现一个 倒立、缩小的像，若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛与光屏的位置相互交换，则光屏上将出现一个 （ ）A.倒立、放大的清晰的像B.倒立、缩小的清晰的像C.倒立、等大的清晰的像D.正立、放大的清晰的像6. 物体放在凸透镜前，到凸透镜的距离是16cm,此时光屏上得到的是放大的像，则所用透镜的焦距可能是：（）A. 4cm B . 8cm C . 10cm D . 18c

14、m7. 某同学做“观察凸透镜成像”的实验时，将蜡烛点燃后放在距凸透镜15cm的地方，在 光屏上得到一个清晰、倒立、放大的烛焰的像，当他将蜡烛移到距凸透镜 7cm处后（）A. 移动光屏，仍然可以得到一个倒立、放大的像B. 移动光屏，可以得到一个倒立、缩小的像C. 无论怎样移动光屏，在光屏上始终看不到烛焰的像D. 移动光屏，可以在光屏上看到一个正立、放大的像&如图A,当蜡烛向右移动时，要使光屏上成像，则光屏向 （左、右）移，并且光屏上的像是渐渐（增大、减小）；如图B,当蜡烛向左移动时，要使光屏 上成像，则光屏向 （左、右）移，并且光屏上的像是渐渐 （增大、减小）三、课后作业：1. 将一物体放在凸透

15、镜前，使物距依次为6cm 18cm和24cm,分别得到放大的虚像、放大的实 像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式（）A.f v 6cmB.6cmv f v 18cmC.9cm f v 12cmD.18cmv f v 24cm2. 幻灯片和镜头位置之间的距离 S在15S30cm之间变动，为了能在屏幕上得到放大的像，应 选下列何种焦距的镜头（）A.焦距 15cmB.焦距 4.5cmC.焦距6cmD.焦距30cm3如图，这个玻璃杯的杯底向上凸起（相当于一个凸透镜），在凸起处的下方夹着一张演员的相片，当杯中没有倒入酒时，杯底里什么都没有。倒入酒后杯底出现演员的像，请说出其中道理?,画出a、b经过

16、透镜后的传播方向。4.如图中A为烛焰上一点,A 为A在光屏上的像点5. 在物理实践活动中， 某活动小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律，他们用了 A. B两个焦距不同的透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据及部分现象准确地记录在下表 中：请你完成下表并帮助他们分析从表中获得的信息，把能得出的探究结论填在横线上。（示例）结论一：在成实像的情况下，物体到凸透镜的距离相同时，凸透镜的焦距越长，像到凸透镜的距离越长。 结论二：在成实像的情况下， 。凸透镜焦距（cm）物到凸 透镜距 离（cm）像到透镜距离（cm）像的情况正、倒大、小虚、实凸 透 镜A142047倒立实像3026缩小4022缩小6018

17、缩小凸 透 镜B162080倒立放大实像30344027缩小6022缩小6. 如图所示是上课经常使用的投影仪，请按要求回答.（1）平面镜的作用是： 。（2）灯泡的作用是：。（3）若在屏幕上的像比较模糊 （与投影片无关），调 整方法是：.凸透镜成像规律课后巩固练习1. 如图16所示，甲是小艳利用某透镜观察到的小明眼睛的像；乙是小亮利用某眼镜观察到的课本上“物理”字的像。关于上述两种情况中所观察到的像或用到的光学仪器，下列说 法正确的是A 甲图中的像一定是虚像， 像的位置可能在 小艳的眼睛和透镜之间B 甲图中的像可能是实像， 像的位置可能在小明的眼睛和透镜之间C 乙图中的像一定是虚像，该眼镜是近视

18、镜D 乙图中的像可能是实像，该眼镜是老花镜(甲卜明的駅蜻就就配 2fu2fU=2f2fuf2fufU=fufu2f实缩小倒立2fvfU=2f实等大倒立V=2f2fuf实放大倒立v2fU=f不成像u2f成缩小、倒立、 实像。投影仪的原理：2fuf成放大、倒立、实像。放大镜的原理：u10f），移动光屏，直到光屏上出现一个倒立缩小实像，测出像到透镜的距离。理论根据：物体远远大于2f时，像无限靠近焦点。（以上方法，学生也许想不出这么多，可以给学生提示，让他们知道 只要肯思考方法有很多，养成肯思考的习惯）。讨论：哪种方法测量更精确？2、探究凸透镜成像特点与焦距的关系1）师：下面我们小组讨论思考怎么设计实

19、验， 需要做几次实验？ （学生可能有很多想法，感觉需做的实验次数也较多） 让学生说出自己小组的思路。师：下面你们做一个实验，两手各拿一个凸透镜，让它们贴在课本的 字上，然后慢慢远离课本，观察比较字的变化，你发现了什么？生（1）：刚开始物距较小时，看到的字都是正立放大的，且从焦距小 的凸透镜中看到的字大一些。生（ 2）：有一个时刻，从焦距大的凸透镜中看到的字是正立放大，从 焦距小的凸透镜中看到的字是倒立放大的。生（ 3）：有一时刻，从焦距大的凸透镜中看到的字是倒立放大的，从 焦距小的凸透镜中看到的字是倒立缩小的。生（ 4）：有一时刻，看到的字都是倒立放大的，且从焦距大的凸透镜 中看到的字大一些。

20、生（5）：当物距很大时，看到的字都是倒立缩小的，且从焦距大的凸 透镜中看到的字大一些。师：同学们，想一想，这五种情况是不是都有探究意义？（小组讨论， 让学生回答，教师引导总结）生（1）发现的问题，成正立放大的像是放大镜的应用，日常生活中经 常遇到这种问题，到底是焦距大的放大倍数大还是焦距小的呢？所以值得 探究。生（2）发现的问题，一个是放大镜的应用，一个是幻灯机的应用，日 常生活中我们不会把它们的放大倍数进行比较，所以没探究意义生（3）发现的问题，同生（2）,没探究意义。生（4）发现的问题，成倒立放大的像是幻灯机、投影仪的应用，有探 究意义。生（5）发现的问题，成倒立缩小的像是照相机的应用，有

21、探究意义。我们再来看，生（5）和生（4）发现的问题，虽说他们的应用不一样， 但是它们都是焦距大的凸透镜成的像要大一些，那我们能不能只研究一个 呢？我们研究哪一个更容易些呢？生：研究照相机的应用，因为照相机成像时，u2f,物距的取值范围更大一些；而幻灯机成像时，2fuf，取值范围较小，不宜操作。师：好！同学们，我们需要探究照相机、放大镜成像大小与焦距的关 系，即物距大于二倍焦距，物距小于焦距两种情况下，成像大小与焦距关 系，下面我们每个小组先来设计实验表格。（学生设计，师生讨论）物距与焦距的关系物距/cm焦距/cm像距/cm像的大小比较结论u2fuf（2）师：下面，开始实验验证！（3）师:好！同

22、学们，实验完成了，哪个小组展示 下你们小组的数据及结论？（4）师：你的猜想正确吗？（三）小组讨论1、放大镜的放大倍数由什么决定？2、凸透镜成像性质与像距有关吗？3、本次探究是否还有遗憾？（反思本次探究）（四）习题闯关第一关 小明站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着无锡著名景点一一锡山先后拍摄了两张照片甲和乙：甲乙（1） 两照片中，照片中的像更大一些。（2） 试判断小明在拍摄 张照片时照相机镜头的焦距较大。 第二关你在用数码相机（焦距可改变）拍摄远景和近景时，要想使像一样大，拍摄时，照相机镜头的焦距更大一些。（选填“远景”或“近景”）第三关我们的眼睛也是一架照相机，且它是可以变焦的，我们看了

23、远处的物 体，再看进处的物体，其焦距怎么变化？（五）这节课你有什么收获？（六）课外探究对市场上的各种类型的照相机进行调研，了解它们的使用方法，研究 它们在使用时焦距，物距，像距的变化有什么不同？课题 4.2探究凸透镜成像的规律课 型新授课第2课时教 学 目 标1、了解物距与像距的概念。2、通过实验探究物距与像距不同关系时凸透镜所成像的特点。3、进一步培养学生的科学探究能力，提高学生的观察和实验能力，加 强学生的交流与合作。教学重点探究凸透镜成像规律教学难点探究凸透镜成像规律教具准备光具座蜡烛凸透镜光屏教学过程设计探究内容教师活动学生活动设计意图一、意外发现二、提出问题。三、设计实验与收 集证据

24、。实验：灯泡靠近凸透 镜，可以在凸透镜的另一 侧看到倒立放大的像，适 当增加物距，又可以得到 缩小倒立的像。凸透镜成什么样的像 和什么有关呢？介绍所需的器材。指导学生进行实验。通过分析数据，归纳总 结凸透镜成像的规律。观察实验并思考。答：和凸透镜的物距和 像距有关。测定凸透镜的焦距。当蜡烛在屏上呈清晰、 倒立、缩小（或等大或放 大）的像时，测量并记录 这时的物距、像距。当通过透镜能观察到 烛焰正立放大的像时，测 量并记录这时的物距。观 察这时的像能否呈在光 屏上。通过有趣 的实验很快 将学生引入 课题。让学生提 出合理的猜 想。培养学生 的动手实验、 观察实验的 能力。探究内容教师活动学生活动

25、设计意图四、分析归纳。五、交流与合作。凸透镜成像的规律：换一个焦距不冋的凸 透镜能否得到与上述实 验相同的结论呢？。问题：1、凸透镜成像时，什么 情况下物和像在凸透镜 的两侧或同侧？2、为什么有的同学怎么 也找不到蜡烛的像？3、当凸透镜成实像时， 随着物距的减少，像距是 怎样变化的？像距与焦 距间有什么关系？当物距等于 2倍焦距 时，凸透镜成等大、倒立、 实像。当物距在1倍焦距和两 倍焦距之间时，凸透镜成 倒立、放大的实像。当物距大于 2倍焦距 时，凸透镜成倒立、缩小 的实像。当物距小于 1倍焦距 时，凸透镜成正立、放大 的虚像。换一个焦距不冋的凸 透镜重复实验。各小组同学进行交流， 各自的实

26、验结果是否相 同？实验中还发现了哪 些结论？相互交流、设计实验验 证并回答问题。提高学生 的总结归纳 能力。培养学生 的相互交流 能力，进一步 提高观察能 力。通过问题 加深学生对 所学知识的 印象，提高认 识水平。学生课后思考及作业完成课本P87 “ WWW ”中的第1、2、3题完成学习指导中的相关内容。教师课后简评“探究凸透镜成像的规律”教学设计宣城市05年物理优质课赛教课题教学设计“探究凸透镜成像的规律”教学设计广德基安中学 黄彬远设计思路说明新的物理课程标准提岀了新的教学理念：“注重学科探究，提高教学方式的多样化”。“注重全体学生的发展,改变学科本位的观念”，从生活走向物理，从物理走向

27、社会。为了体现这些新的理念，“探究凸透镜成像的规律”一节的设计思想是：通过创设问题情景，激发学生探究的积极性，扩展学生对自己学习的责任感。本节以学生做凸透镜成像实验探究成像规律为载体来引导学生 进行探究性学习，并从中学到探究的一般方法，了解探究过程的几个环节，及处理问题的方法。在探究过 程中以学生为主体，教师组织引导双向互动为原则，营造民主和谐合作的探究氛围，注重学生能力的培养, 激发学生探究热情，通过评估交流让学生体会到科学探究要求严谨的态度和协作精神，本节通过多媒体培 养趣味性优化课堂教学提高教学效率。教学设计课型新授课课时安排知识与技能：1、会测量凸透镜的焦距2、理解并掌握凸透镜成像的规律过程与方法：1、通过探究活动了解探究的一般过程知道探究的重2、能在探究活动中初步获得提出问题的能力；3、学会从物理现象中归纳科学规律；情感态度和价值观：要性;1课时1、激发学习兴趣，培养参与课堂意识；2、培养学生对科学知识的好奇心和探知欲；3、培养学习中的合作精神和严肃认真的科学态度 重点：科学探究凸透镜成像规律并掌握其规律；难点：1、做好凸透镜成像的探究实验；容分