《探究凸透镜成像规律》教学设计

1、探究凸透镜成像规律教学设计一、教材分析：探究凸透镜成像规律是初中物理的重点，是体现课程基本理念“从生活走向物理，从物理走向社会”的一个典范。上一节课学生对透镜成像的情况已获得感性认识，以此为基础，让学生带着问题和兴趣，既使学生了解凸透镜的成像规律，又使学生初步了解科学探究的方法，强化学生学习的独立性、主动性。二、教法分析：本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究，本节课需要两个课时，第1课时重点在于培养学生有依据的猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要

2、有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行实验设计，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。三、教学目标1.知识与技能理解凸透镜的成像规律。2.过程与方法（1）能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。(

3、2)通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。3.情感态度和价值观(1)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，勇于探究日常用品中的物理学原理。(2)乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。四、教具、学具准备凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、放大镜、光具座（将其上的直尺进行改进，如下图所示）、小手电筒、多媒体课件。010201040303050cm2050cm40五、教学重点：掌握科学探究的方法。六、教学难点：凸透镜成像的规律。七、教学过程：探究活动开始时，一般应该在教师的指导下，给学生创设一些问题的情景，引导学生去发现问题，使学生产生探

4、究的激情，从而提出问题。在上节课生活中的透镜的基础上叙述物理现象：生活中见过或用过照相机，课堂上也经常使用投影仪（取掉反光镜就是幻灯机），它们的里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜，它们都是利用了凸透镜使物体成像，同学们会注意到，照相机所成的像比物体（被照的人、景物）小，而投影仪所成的像比物体（投影片上的图案）大。同学们还会注意到，照相机、投影仪所成的像都是倒立的（例如人站立的时候头在上面，而所成像的头却在下面），但是放大镜所成的像是正立的。【提出问题】1、凸透镜什么时候成倒立缩小的像？2、凸透镜什么时候又成倒立放大的像？3、凸透镜什么时候成正立放大的像？注意：提出问题时，像的大小，跟物体的位

5、置有什么关系？（以这个问题为主要问题，至于像的倒正和虚实问题可以暂时不提）【猜想或假设】：（投影展示学生的猜想）物体离凸透镜的距离（叫物距）远，成倒立、缩小的实像（猜想依据照相机）；物体离凸透镜的距离较近，成倒立、放大的实像（猜想依据幻灯机）；物体离凸透镜的距离很近，成正立、放大的虚像（猜想依据放大镜）。学生猜想时要说出正确的猜想依据。但是猜想的物体到凸透镜的距离不好描述，我们可以找一个标准，即以凸透镜的焦距为标准，如：当u2f时，称之为远，当2fuf时，称为近，当u<f时，称之为很近。为了研究凸透镜成各种不同的像时，有什么规律，我们还需要介绍几个知识点：物距（u）：物体到凸透镜的距离；

6、像距（v）：像到凸透镜的距离。实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。（也可用眼睛观察到）虚像：不能呈现在光屏上的像，只能用眼睛观察到。【设计实验】师简单介绍器材后，让学生根据猜想及器材讨论设计实验方案。学生讨论、根据实验器材设计出实验方案：测凸透镜焦距的方法。本实验中得到各种不同像时的物距、像距分别与焦距之间有什么关系。学生交流实验方案，用实物投影仪展示学生的方案。教师强调实验注意事项及实验记录要求。教师可以提出如下问题：1、为什么要将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上，并且使它们的中心大致在同一高度？2、如何使物体所成的像呈现于光屏上？学生思考后回答：调整物体、光屏到凸透镜的距离

7、。3、实验过程中应记录哪些现象和数据？如何设计记录表格？启发学生说出：物体到凸透镜的距离（叫做物距），像到凸透镜的距离（叫做像距），像的大小、像的倒正、像的虚实。同时提出实验要求：（1）态度认真严谨。（2）光屏上的像一定要调整到最明亮，清晰。（3）多次进行测量，仔细观察，进行实验时要做好记录。【进行实验，记录数据】学生进行分组实验，教师巡回指导，督促他们及时记下各种数据，给有困难的学生适当的帮助与提示。（1）测定凸透镜的焦距f并做好记录，并将凸透镜“固定”在0刻度线处。方法：平行光聚焦法，小手电筒代替平行光源或在阳光下或很远的灯光下测定凸透镜的焦距f 。（2）把蜡烛放在较远处，使物距u2f，调

8、整光屏，使烛焰在光屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒，测出像距v（像到凸透镜的距离）。（3）把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即2fuf，重复以上操作，进行观察和测量。（4）继续移近蜡烛，使物距uf，在屏上还能得到蜡烛的像吗？怎样才能观察到蜡烛的像？是虚像还是实像？观察像的大小、正倒、测出物距。学生按上述实验步骤进行实验，交流与合作，将测量数据整理、填表透镜焦距f=_cm。【分析数据，得出结论】      同学们针对记录的各种数据，进行归纳总结出凸透镜成像的规律。（1）先分小组讨论一会儿，小组间互相交流；（2）每小组推荐一位同学进行

9、班级交流；（3）教师进行小结成像的规律。（4）如何来检验我们得出的结论是否正确？换另一焦距的凸透镜，重复上述实验，验证得出的规律。例如，某实验小组用测出的焦距f=10cm的凸透镜得到了如下成像情况记录：物距u/cm 物距与焦距关系像的情况像物的位置像距v/cm像距与焦距的关系实虚大小正倒U=30cmu2f实像缩小倒立在透镜两侧V=12cm   2fvfU=25cmu2f实像缩小倒立在透镜两侧V=15cm   2fvfU=15cm2fuf实像放大倒立在透镜两侧 V=25cmv2f U=12cm2fuf实像放大倒立在透镜两侧 V

10、=30cmv2f U=8cmu f虚像放大正立在透镜同侧 vuU=5cm u f虚像放大正立在透镜同侧【交流与合作】教师提问：1、同学们继续针对验证实验进行交流，实验中还发现了什么新的问题：凸透镜成实像与虚像、成倒立像与正立像的分界点在哪儿？凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿？2、什么情况下，像与物在凸透镜两侧？什么情况下像与物在凸透镜同侧？当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像的大小是怎样变化的？ 当凸透镜成虚像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像的大小是怎样变化的？   讨论把凸透镜挡住一

11、半，像有无变化；像的亮暗有无变化等。 学生讨论发表自己的见解3.教师用动画模拟凸透镜成像实验  引导学生得出凸透镜成像的规律的结论，并在模拟过程中通过对比加深学生对凸透镜成像的规律的理解。        利用课件展示凸透镜成像的规律的应用        利用课件让学生练习，强化对凸透镜成像的规律的应用和理解        利用投影展示教师归纳总结出的凸透镜成像规律，见

12、下表。凸透镜成像规律（板书设计）：物距u像的情况像与物在透镜的同、异侧像距v光屏能否接收到像备注正立还是倒立放大还是缩小实像还是虚像u>2f倒立缩小实像异侧f<v<2f能 照相机u=2f倒立等大实像异侧v=2f能像放大与缩小的分界点f<u<2f倒立放大实像异侧v>2f能 投影仪u=f不成像   实像与虚像及倒立像与正立像的分界点u<f正立放大虚像同侧v>u不能 放大镜八、动手动脑学物理：P68 1题，并完成探究报告。九、课后反思：1、用身边的物体（如，蜡烛、尺子、白纸板、放大镜等），在农

13、村八年级学生中做这个实验，在教师的引导下还是可以做做的。但是，用学校器材室光具座做这个实验，由于光具座上带的刻度尺零刻度线在左边，所以给学生读数带来了困难，因此做了上面的改进，提高了实验效率。2，课前应要求学生认真做好准备工作，只有做好充分的准备才能保证本节课的顺利完成（如：了结探究的目的；u、f、v所代表的含义；本次探究的大致步骤等）。 3、探究实验前就让学生先固定透镜，再用笔记录透镜两侧的一倍两倍焦距的位置，确定好范围，那么在探究过程中物距范围就看蜡烛放在哪个范围，像距就看最终承接到最清晰时光屏所在的范围。4、整个过程引导过多，留给学生思考自主探究的机会较少，但全部让学生探究学生又会找不到方向，这就要选取一个收放点。课堂教学要及时引导、启发学生进行探究活