探究凸透镜成像的规律时,光屏上得到一个 探究凸透镜成像的规律( 四 )


这是一个比较完整的探究,有条件的学校一定要让学生自己做 。
通过上一节的学习,同学们知道相机和投影仪都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜 。它们都使用凸透镜来成像物体 。摄像机形成的图像小于物体,而投影仪形成的图像大于物体;照相机和投影仪产生的图像是颠倒的,而放大镜产生的图像是正的 。
引导学生提问:凸透镜成像物体的大小和位置有什么关系?
然后让学生猜:拍照时物体到凸透镜的距离大于图像到凸透镜的距离,而投影仪中物体到凸透镜的距离小于图像到凸透镜的距离 。似乎图像是放大还是缩小,与物体和图像的相对位置有关;无论是相机还是投影仪,物体和图像都在凸透镜的两侧,而在放大镜中,物体和图像都在透镜的同侧 。看来,图像是否倒置,很可能与它是否和物体在同一侧有关 。
制定实验方案,指导学生做实验,验证上述猜想是否正确 。
实验前向学生介绍实验装置和做法,让学生明白实验要研究什么,怎么研究 。学生知道实验的目的和做法后,让他们按照课本上所列的实验步骤,独立进行实验和观察 。教材没有使用光具座做实验,考虑到很多学校没有或者只有少量的光具座 。用光具座做实验会更方便 。
按照课本上介绍的* * *把蜡烛放在离凸透镜尽可能远的地方,调节屏幕和透镜的距离,使蜡烛火焰在屏幕上形成清晰的图像,观察图像的大小和倒挂,分别测量物体和凸透镜的距离,把数据记录在课本上的表格里 。
将蜡烛向凸透镜处移动几厘米,放好后重复上述操作 。当蜡烛移动到镜头的焦点时,屏幕上无法获得蜡烛的图像 。
让蜡烛靠近凸透镜 。这时,你在屏幕上看不到蜡烛的图像 。用眼睛直接观察蜡烛在凸透镜上的影像 。
在学生实验的基础上,让学生自己总结凸透镜的成像规律,并让他们以书面或口头的形式表达自己的观点 。使学生知道,当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体变成倒像,当物体从远处靠近透镜时,像变大,像到透镜的距离变大 。当物体和镜头之间的距离小于焦距时,物体就变成了放大的图像 。这个像不是实际折射光的会聚点,而是它们相反延长线的交点,光屏接收不到,是虚像 。可以比作平面镜形成的虚像(光幕接收不到,只能用眼睛看到) 。
虚像和实像
当物体与镜头的距离大于焦距时,物体就成了倒像 。向学生解释这个像是实际光线的汇聚点,可以被光幕接受,是真实的像 。当物体与镜头的距离小于焦距时,物体就变成了一个直立的虚像 。我们可以复习平面镜变成虚像的情况,让学生了解实像和虚像的区别 。
思考讨论的内容
学生知道什么是实像,什么是虚像后,让他们讨论总结凸透镜什么时候变成实像,什么时候变成虚像 。凸透镜形成的虚像和平面镜形成的虚像有什么相似之处?
结合凸透镜成像的规律,可以进一步理解相机、投影仪、放大镜的原理 。
1.照相机的原理和结构
照相机是人们经常接触到的东西 。了解相机的基本结构和原理,是受过教育的公民应该具备的科学常识 。你可以把相机的实物或模型与挂图进行对比:镜头相当于凸透镜,胶片相当于光屏,机壳相当于暗室 。物体与镜头的距离远大于焦距,从而在胶片上得到一个倒置的、缩小的实像 。为了让学生更多的了解相机的构造和使用方法,可以介绍一下相机的主要部件,主要是对焦环、光圈和快门 。如果有相机实物,拍照演示就更好了 。同学们也可以谈谈自己的摄影经验,如何拍出好照片,提高兴趣,激活思维 。同时可以问一些问题,比如:为了让照片中的人像更大,拍照时人应该靠近还是远离镜头?