师:好,上课!起立!
生:老师好!
师:同学们好,请坐。
师:在上一节课,我们学习了有关凸透镜的知识。我先请问一下,有没有同学知道,凸透镜对光线有什么作用?
生:汇聚!
师:好,非常好,请坐。凸透镜对光线有汇聚作用。那么今天呢,老师给每个同学都准备了一个凸透镜,咱们看到你的桌子上,找到了没有?
生:找到了!
师:好,现在请你动手,将凸透镜放在你的物理课本上,然后将凸透镜由近及远,观察一下透镜里边能看到什么。
师:看完了没有?
生:看完了!
师:看完了来,继续回答,看成了什么?
生:凸透镜到课本的字的距离越来越远,然后凸透镜里面的字就越来越大。
师:凸透镜里面的字越来越大。好,请坐。其他同学有看到什么?举手回答。
生:如果要是离这个课本有一定的距离的话,这个像就会变得非常模糊。
师:非常模糊,好,非常好,请坐。还有没有?没有举手的,那老师可是点名了啊。侯思远。
生:当凸透镜紧挨着课本时,那个字和原来的一样大。
师:哎,紧挨着看到一样大。好,请坐。还有没有?深沉。
生:凸透镜离着字越来越远,然后就看到那个凸透镜里边可以放大那个字。
师:可以放大这个字。非常好,请坐。
师:从刚才这几个同学的描述当中,我们听到了,有说看不清楚的,有说看到缩小的,还有说看到变大的。哎,凸透镜能够看到放大、缩小或者说看不清楚的像。这个时候,我们就考虑了,同样一个凸透镜,对于物体观察到的像不一样,那里边有没有什么规律呢?今天我们就一起来学习一下,有关于凸透镜成像的规律。
师:首先我们来看一下,我们这节课需要掌握的学习目标。回到我们刚才的问题上,刚才我们将凸透镜距离课本慢慢变远,观察到的像不一样,猜想一下,这个像可能与什么有关系?
生:可能与凸透镜到物体的距离有关。
师:欸,可能与凸透镜到物体的距离有关。非常好,请坐。猜想出来,可能这个凸透镜成的像大小与谁有关系?
生:与凸透镜到物体的距离有关。
师:凸透镜到谁的距离?
生:凸透镜到物体的距离有关。
师:那到底是不是呢?我们看到桌面上,老师给大家准备了一些器材,见过没有?
生:没有!
师:但是我们在生活当中有见过凸透镜的一些其他使用,比如说上节提到的第一个——照相机。照相机它能够将物体成什么样的像?
生:倒立缩小实像!
师:倒立缩小的实像。再比如说,投影仪。投影仪它能成什么像呢?
生:倒立放大的实像!
师:倒立放大的实像。再比如说,放大镜。这是什么?
生:放大镜!
师:放大镜能够成什么像?
生:正立放大的虚像!
师:那我们来看到,提到这三个成像关系了,先来回忆一下,我们上节课有关于凸透镜的三条特殊光线,还有印象没有?
生:有!
师:第一条,平行于主光轴进入的光线,经过透镜会怎么样?
生:汇聚于焦点上!
师:第二条,从焦点发出的光线?
生:平行于主光轴!
师:还有一条是什么?
生:经过光心!
师:非常好,经过光心的光线其传播方向不变。
师:刚才大家操作的过程,老师把它做成了一个动画。我们看到,欸,这时候成什么像?
生:倒立放大的实像!
师:我们再来看,哎,这个时候呢?
生:倒立缩小的实像!
师:非常好。接着往下看,像越来越怎么样了?
生:变小!
师:那么回到我们刚才最开始放的位置,观察到的是什么像?
生:虚像,放大的虚像!
师:正立放大的虚像。
师:我听到大家有提到实像和虚像,那实像和虚像怎么去区分?
生:能用光屏承接到的就是实像,不能用光屏承接到的就是虚像!
师:非常好,请坐。能用光屏承接的叫做实像,不能用光屏承接的叫做虚像。看一下你的桌子上有没有提供光屏?
生:有!
师:哪一个是?
生:小白板!
师:好,小白板就作为光屏,它用来干什么呀?
生:承接!
师:对,承接我们通过透镜所得到的像。
师:好,那么在做实验之前,先来了解几个概念。我们在中间放着一个透镜,将蜡烛和光屏分别位于两侧。刚才同学们说到,猜想可能物体成像大小与物体到透镜的距离有关,而这个距离呢,我们给它一个新的名称,叫做物距,物距用符号小写的$u$来表示。那么将成像的位置到透镜的距离,称为像距,像距用$v$来表示。当然还有一个距离,上节课有提过,哪个距离?
生:焦距!
师:焦距。好,那我们今天呢,就利用我们桌面上所提供的实验器材,动手来探究一下,到底凸透镜成像会与什么因素有关,会有什么样的规律。
师:先来认识一下器材,除了刚才我们提到的光屏之外,大家桌子上放的这个东西,有一个点燃的蜡烛,当然你的现在没有点,需要你干什么?
生:点燃!
师:还有一个凸透镜,还有光具座。里边这个叫做光具座,而光具座上你注意观察,它有一个刻度尺。刻度尺干什么用的?咱们在第一章有学过,刻度尺是测量什么的工具?
生:长度!
师:而刚才我们新学了两个物理量,一个叫做物距,一个叫做像距,所以刻度尺能够方便大家对物距和像距进行测量。非常好,那么时间交给你,开始动手操作,看一下能成出来什么样的像。
(学生动手实验,课堂出现实验操作的交流声)
师:好,我看都做完了啊,先把你桌子上蜡烛熄掉。好,我们先来思考一下,在做的过程当中遇到什么问题?遇到什么问题?认真回答,我们一起来讨论一下啊。发生了什么问题?
生:没有,都特别顺利,没有任何问题。
生:就是光屏有时候有点高,然后最后承接不到像。
师:非常好,请坐。光屏有点高,看到这个像不在光屏上。其他组有没有发现这个问题?
生:有!
师:那为什么会出现这种原因呢?
生:因为蜡烛太低,而光屏太高。
师:那么我们要想解决这个问题该怎么办?你后来是怎么操作的?
生:把蜡烛调得高一点,光屏降得低一点。
师:非常好。所以我们啊,在做实验一开始首先要清楚,为了使蜡烛的像能够在光屏上承接,所以我们要保证三者是同一高度。也就是将谁作为同一高度呀?
生:蜡烛烛焰、透镜光心还有光屏的中心!
师:这三者在同一高度,从而使像能够成在光屏的中央。
师:好,这个问题解决了。我问一下,各个小组都得到了什么样的像?你做完这个实验,记录的数据,里边都有成出来什么样的像?
生:倒立放大和倒立缩小的实像!
师:非常好,请坐。
生:还有倒立等大的实像!
师:非常好,请坐。
生:还有一个不成像的,怎么都找不到的,可能成的是虚像。
师:非常好。我们一起来探究一下啊,还有没有其他情况?
生:还有一个正立放大的虚像!
师:好,非常好,请坐。其他组这几个像找到了没有?
生:找到了!
师:好,我们一个一个来看,先看第一个,刚才同学们有说它能够成倒立什么样的像啊?
生:缩小!
师:对不对?
生:对!
师:好,那我请问一下啊,都哪一组有找到倒立缩小的实像?好,非常好。我找同学来说一下你记录的数据。
生:物距是27厘米,像距是18厘米。
师:非常好,请坐。来,往后,第二组,有没有找到缩小的像?
生:物距是33厘米,像距是17厘米。
师:好,非常好。来,往后。
生:物距是25厘米,像距是16厘米。
师:好,非常好,请坐。来,再往后。
生:物距30厘米,像距15厘米。
师:好,非常好,请坐。来,这边组。
生:物距是26厘米,像距是19厘米。
师:好,请坐。
师:刚刚有5组数据,我们看到都成什么像?
生:倒立缩小实像!
师:说的是倒立缩小的实像。那老师不在黑板上书写了,我们看到这5组数据,有没有问题?
生:不一样!
