九年级物理《科学探究：凸透镜成像》教学设计

1 / 7 九年级物理科学探究：凸透镜成像教学设计 科学探究：凸透镜成像教学设计 教学目标： 1、知识与能力 (1)认识透镜，知道凸透镜的作用。 (2)理解凸透镜的成像规律。 (3)知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。 2、过程与方法 (1)通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。 (2)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 3、情感态度与价值观 （ 1）初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。 （ 2）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常 生活中的物理学道理。 教学重点： 1、凸透镜的作用。 2、凸透镜成像的规律。 教学难点： 2 / 7 凸透镜成像的规律。 教学方法： 探究、归纳、分析 课时安排： 2 课时 教学仪器： 凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜 教学过程： 一、认识透镜 1、透镜 ——由透明物质（玻璃或水晶）制成的光学元件。 观察：近视眼镜和远视眼镜的镜片的区别 2、两种透镜： 凸透镜 ——中间厚，边缘簿的透镜 凹透镜 ——中间簿，边缘厚的透镜 3、主光轴和光心的概念 主光轴 ——通过两个球面球心的直线 光心 ——透镜的中心 二、探究 ——透镜的光学特性 1、提出问题：患近视眼和远视眼的人要戴不同的透镜，说明凸透镜和凹透镜对光起的作用是不同的，请同学们猜想一下，凸透镜对光起什么作用，凹透镜对光起什么作用。 3 / 7 2、进行猜想：根据生活经验，猜测凸透镜可能有聚光作用，凹透镜可能有散光作用。 3、设计实验：（教师启发：采用探究性实验，让学生学会实验操作的同时，学习物理探究的过程 和方法。） 探究：拿一只手电筒照到一张白纸上，观察光斑的大小，然后把透镜放在手电筒前面，观察光斑的大小。如果光斑变小了，则透镜对光起会聚作用；如果光斑变大了，则透镜对光起发散作用。 4、实验结论： 思考：参照原来光路的方向和主光轴的位置，经过透镜折射后的光线发生了什么变化？ （ 1）折射后的光线跟原入射光线相比更靠拢主光轴，我们把这种作用就叫做会聚作用。 结论：凸透镜对光的会聚作用。 （ 2）折射后的光线跟原入射光线相比远离主光轴，我们把这种作用就叫做发散作用。 结论：凹透镜对光的发散作用。 5、凸透镜焦点和焦距： （ 1）凸透镜焦点和焦距 演示：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点。 科学探究：凸透镜成像（沪科版）教学设计说明：凸透4 / 7 镜两侧各有一个焦点和焦距。 （ 2）凸透镜焦距测量： 说明：太阳光线虽然是向四周射出的发散光线，但由于太阳距离地球十分遥远，所以太阳射到地球的光线可以看成是平行光。 器材：给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距？ 科学探究：凸透镜成像（沪科版）教学设计三、探究：凸透镜的成像规律 1、提出问题： 同一凸透镜为什么会 成大小、虚实、正倒不同的像 ?猜猜看：这些结果与什么因素有关 ? 2、猜想与假设 : 猜想 1：可能与物体到凸透镜中心的距离有关。 猜想 2：可能与凸透镜的焦距有关。 思考：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像 ?原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办 ? 3、制定计划与设计实验 : 介绍 :实验室常用来研究凸透镜成像的仪器 ——光具座。 5 / 7 讲解：对照光具座说明，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距 (v)，在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。 4、进行实验与收集证据： （ 1）器材 :光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。 （ 2）器材的组装、摆放、调整：在光具座上从左到右依次依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏。 （ 3）调节：点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 说明：实验所有的凸透镜焦距都是 10cm的。 （ 4）实验步骤： a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上，并使它们在同一直线、同一高度。 b、逐次固定蜡烛与凸 透镜的距离分别为： 40cm、 30cm、 17cm、13cm 和 7cm、 4cm，移动光屏，使光屏上成一个清晰的像，并记录像距和像的性质（放大、缩小，倒立、正立，虚像、实像）。 提醒：当物距为 5cm时，在光屏上能否看到像？如果无法成清晰的像，我们可以透过透镜看看像的性质。 5、分析论证： 6 / 7 经过实验探究、分析数据从而找出规律的。哪个小组能完整地总结出凸透镜成像的规律 ? 讨论： 像的大小与物距是否有关？当物距在什么情况下成缩小的像？在什么情况下成放大的像？ 像的正倒与物距是否有关？当物距在什么情况下 成正立的像？在什么情况下成倒立的像？ 像的虚实与物距是否有关？当物距在什么情况下成虚像？在什么情况下成实像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？ 思考：根据记录表中的数据，凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？ 总结：凸透镜成像的规律 （ 1）当 u 2f 时，成的是倒立、缩小的实像， f v 2f。 （ 2）当 u=2f时，成的是倒立、等大的实像， v=2f。 （ 3）当 f u 2f时，成的是倒立、放大的实像， v 2f。 （ 4）当 u=f时，不成像。 （ 5）当 u f 时，成的是正立、放大的虚像， u v。 6、交流评估： 在实验中有哪些步骤没有做好，需要改进？猜测的结果和实验结果是不是相同呢？你是不是参与到了整个探究活动中7 / 7 来了？ 课堂小结： 大家通过实验，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。通过本节课的学习，同学们有哪些收获？ 1、 u f 时成实像， u f 成虚像，焦点是实像和虚像的分界点。 2、 u 2f时成缩小实像， u 2f时成放大实像，二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。 3、成实像时，当物距减小， 像距变大，像变大；