初中物理沪粤版（2024）八年级上册（2024）凸透镜成像规律教案

这是一份初中物理沪粤版（2024）八年级上册（2024）凸透镜成像规律教案，共5页。教案主要包含了知识要求，教学重难点等内容，欢迎下载使用。
【知识要求】
1.经历实验，探究凸透镜成像的规律。
2.了解凸透镜成像规律的应用。
【教学重难点】
1.对凸透镜成像规律的理解和认识；组织、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。
2.发现探究凸透镜成像规律的实验中出现的问题，并能进行正确分析，想出解决的方法。
光具座（带刻度尺）、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴
透镜与我们的生活和现代科技的联系非常密切，如近视眼、远视眼患者戴着眼镜观看物体，教室里用投影仪来展示图片，实验室里用显微镜来观察微小物体的结构等，这些都与透镜的使用有关。
为了让透镜更好地为我们服务，就必须掌握透镜的成像规律。
一、探究凸透镜成像的规律
1.物距和像距
（1）物距：物体到透镜光心的距离，用u表示。
（2）像距：像到透镜光心的距离，用v表示。
2.实验探究过程（学生分组实验或观看PPT）
（1）提出问题：凸透镜的成像情况与哪些因素有关？
（2）猜想与假设：凸透镜成像的大小及像距v可能跟物距u、焦距f有关。
（3）设计实验与制订方案：①我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，改变物距u，观察成像的情况。②由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关，所以研究物距u的变化时，焦距f可能是个应该注意的参照距离。因此，我们可以注意观察物距等于、大于或小于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。
（4）获取与处理信息：
①将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度。
②把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距u和像距v。
③把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。
④继续向凸透镜移动蜡烛并调整光屏的位置，你总能在屏上得到蜡烛的像吗？
⑤撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到蜡烛的像？像在什么位置？
把实验中得到的数据和观察结果填入下表。
（5）分析与论证：（小组同学讨论并思考以下问题）
①像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
②像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
③像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
小组同学讨论，归纳总结：
当物距大于焦距时，成实像；物距小于焦距时，成虚像。
当物距大于2倍焦距时，成缩小的实像；物距小于2倍焦距大于1倍焦距时，成放大的实像；没有缩小的虚像。
当物距大于焦距时，成倒立的实像；物距小于焦距时，成正立的虚像。
例题讲解：
【例1】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将蜡烛、凸透镜放在图甲所示的位置，在光屏上正好出现烛焰倒立、等大的像。然后，小明将蜡烛、凸透镜放在图乙所示的位置，此时能观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）、放大的 （选填“实”或“虚”）像。
【解析】当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，物距等于像距，且都等于凸透镜的2倍焦距。由图甲可知，凸透镜的焦距是两条虚线之间的距离，而图乙中，烛焰到凸透镜的距离小于1倍焦距，故通过凸透镜能观察到正立、放大的虚像。
【答案】正立 虚
【例2】在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是（ ）
A.像逐渐变小，像距逐渐变小
B.像逐渐变小，像距逐渐变大
C.像逐渐变大，像距逐渐变大
D.像逐渐变大，像距逐渐变小
【解析】物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，物距大于1倍焦距，凸透镜成实像，此时，物距逐渐变小，则像距逐渐变大，像也逐渐变大。
【答案】C
二、凸透镜的应用——放大镜
当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜可以观察到物体正立、放大的虚像。
例题讲解：
【例3】如右图所示，用焦距为10cm的凸透镜观察一只蚂蚁，此时蚂蚁到凸透镜的距离应（ ）
A.大于10cm小于20cm
B.等于20cm
C.小于10cm
D.大于20cm
【解析】从图中可以看出，蚂蚁经凸透镜成的是正立、放大的虚像，此时物距小于焦距，因为凸透镜的焦距是10cm，所以蚂蚁到凸透镜的距离应小于10cm。
【答案】C
3.6 凸透镜成像规律
凸透镜成
像规律物距和像距探究凸透镜成像规律的实验提出问题猜想与假设设计实验与制订方案获取与处理信息分析与论证凸透镜的应用——放大镜
本节课的内容是光学部分的重点和难点，教学过程主要通过实验来完成。在实验中，通过巡视发现一些学生不能按要求预习，动手操作时丢三落四，不清楚应该记录哪些数据和观察哪些现象。通过补充多媒体教学，学生能够更好地观察实验的过程，及时发现实验过程中的不足，进一步加深了对重难点知识的理解。总体来讲，学生的课堂表现都比较活跃，动手也很积极，学习兴趣比较高。
物距u与焦距f的关系
像的大小
像的正倒
像的虚实