《科学探究：凸透镜成像》 导学案

《科学探究：凸透镜成像》导学案
一、学习目标
1、了解凸透镜的基本概念，如焦点、焦距等。

2、经历探究凸透镜成像规律的过程，理解凸透镜成像的规律。

3、学会使用光具座等实验器材进行凸透镜成像实验，并能准确记录实验数据。

4、能够运用凸透镜成像规律解释生活中的一些光学现象。

二、学习重难点
1、重点
（1）探究凸透镜成像的规律。

（2）理解凸透镜成像规律中物距、像距与像的性质之间的关系。

2、难点
（1）设计并进行实验，准确获取实验数据。

（2）分析实验数据，总结凸透镜成像规律。

三、学习过程
（一）知识准备
1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。

2、凸透镜对光线有会聚作用。

3、主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。

4、光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。

5、焦点：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于一点，这个点叫做凸透镜的焦点。

6、焦距：焦点到光心的距离叫做焦距。

（二）实验探究
1、实验器材
光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。

2、实验步骤
（1）把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，使它们的中心大致在同一高度。

（2）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的位置，使烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度。

（3）移动蜡烛，使物距分别为大于 2 倍焦距、等于 2 倍焦距、大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距、小于 1 倍焦距，同时移动光屏，直到光屏上出现清晰的像。

记录每次成像时的物距、像距和像的性质。

3、实验注意事项
（1）实验时，要保持烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央。

（2）在实验过程中，光屏上不能得到像的原因可能有：物距小于焦距；烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度；光屏移动范围不够等。

（三）凸透镜成像规律
1、当物距大于 2 倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间。

2、当物距等于 2 倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距等于 2 倍焦距。

3、当物距大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距时，成倒立、放大的实像，像距大于 2 倍焦距。

4、当物距小于 1 倍焦距时，成正立、放大的虚像。

（四）凸透镜成像规律的应用
1、照相机：利用当物距大于 2 倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理。

2、投影仪：利用当物距大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距时，成倒立、放大的实像的原理。

3、放大镜：利用当物距小于 1 倍焦距时，成正立、放大的虚像的原理。

（五）生活中的凸透镜成像
1、我们的眼睛：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。

看远处物体时，晶状体变薄，焦距变长；看近处物体时，晶状体变厚，焦距变短。

2、显微镜和望远镜：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，望远镜的目镜和物镜也都是凸透镜。

四、课堂练习
1、一个凸透镜的焦距为 10cm，当物体距离凸透镜 25cm 时，在光屏上成的像是（）
A 正立、放大的虚像
B 倒立、放大的实像
C 倒立、缩小的实像
D 正立、缩小的虚像
2、用焦距为 10cm 的凸透镜观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应（）
A 大于 10cm
B 小于 10cm
C 大于 20cm
D 在 10cm 和 20cm 之间
3、放映幻灯片时，想在屏幕上得到一个放大的像“F”，幻灯片的正确插法应该是（）
五、课后作业
1、完成课本上的相关习题。

2、利用凸透镜成像规律，解释生活中其他的光学现象。

六、学习拓展
探究不同凸透镜的焦距对成像规律的影响。

七、学习总结
通过本次学习，我们了解了凸透镜的基本概念，通过实验探究了凸透镜成像的规律，并学习了其在生活中的应用。

希望同学们能够熟练掌握这些知识，解决实际问题。