探究凸透镜成像的规律实验设计

1、 探究凸透镜成像的规律教学设计 蒿坪镇初级中学 王贤涛一、教材分析凸透镜成像的规律是本章的核心，此实验是学生必做的分组实验。本节内容在教材中有承前启后的作用，既是凸透镜对光的作用、生活中的透镜知识点的应用，也为眼睛和眼镜、显微镜和望远镜的讲解做了知识准备。让学生经历整个科学探究的全过程，很好的体现了教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度，教材把另一个难点实像和虚像放到了“凸透镜的应用”中，并且在“凸透镜的应用”中就简单介绍了照相机、投影仪和放大镜成像的特点；眼睛和凸透镜的关系；望远镜和显微镜的使用原理等。教材这样处理，着重于学生的实际情

2、况，降低探究的难度，这样更加有利于学生学习的兴趣，有利于探究的目的性。二、学情分析学生通过前面两节内容的学习，已经知道了凸透镜对光线的作用，并且简单的了解了生活中的透镜（照相机，投影仪和放大镜）的成像特点。学生对凸透镜的成像规律有强烈的探究欲望，对进一步研究分析凸透镜成像特点有很大的兴趣。本节内容与生活实际联系紧密，学生积极性高。三、教学目标1、知道凸透镜成缩小、放大实像和虚像的条件。2、经历凸透镜成像的实验，使学生理解凸透镜成像规律，体验科学探究的主要过程和方法。3、经历探究活动，初步获得提出问题的能力及分析、讨论的能力，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活

3、中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律，归纳科学规律的方法及实事求是的科学态度。四、教学准备光具座 凸透镜 蜡烛 光屏 火柴 直尺 彩色粉笔 课件五、教学重点、难点教学重点：探索凸透镜成像规律的过程。教学难点：理解凸透镜成像的变化规律和组织、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。六、教法与学法教法: 分组实验教学法；用理论作图验证。学法: 通过实验教学生观察、分析、归纳实验的方法，养成认真严谨的学习习惯。通过实践认识再实践再认识，完成认识上的飞提升。通过一系列提问、回答、讨论，启发学生思考，培养学生的主动性，让学生认识合作也是很好的学习方法。七、教学过程设计教学过程教师活动学生活动设计

4、意图 新课导入（情景创设） 根据上节课生活中的透镜提出利用什么光学元件成像和成像有什么差异的问题，再由凸透镜成像的差异引入新课. 回忆生活中的透镜成像情况并回答问题，并产生凸透镜成像有什么规律的想法，从而激发探究的兴趣。 创设问题情景，从生活走向物理，使学生对凸透镜成像规律产生科学探究的兴趣。新课教学提出问题 猜想与假设 设计实验 进行实验 论证分析 凸透镜只能成正立放大的像吗？如果不是，我们怎样来验证？ 给出器材，让学生根据猜想设计实验方法，并说出器材在其中所起的作用。指导学生阅读教材，明确实验观察什么、测量什么和记录的数据以及实验的主要步骤和过程。 演示：根据学生的实验方法补充说明实验操作

5、步骤、注意事项，如：蜡烛、凸透镜、光屏的摆放位置。根据猜想，实验时先改变物距，由大到小进行几次实验。提醒学生怎样观察像，怎样记录物距、像距，并注意分工合作。教师巡视，对学生的探究过程进行指导，及时对学生探究过程中出现的问题进行指导。鼓励最先完成实验的学生填写黑板上的表格数据。 教师事先画好表格，指导学生根据实验现象及数据思考得到什么结论，是否证实了猜想和假设，并进一步思考、归纳出凸透镜成像规律并让学生以书面或口头形式表达自己的观点。 学生观察凸透镜，翻来覆去通过眼睛观察实验，从而提出问题。 学生讨论，提出猜想和假设。 学生阅读、讨论、作答，举手发言。其他学生评估、改进实验方法。明确实验目的。回

6、顾凸透镜焦距测量的方法，并让两位学生测出此次实验凸透镜的焦距。 分四人为一小组进行实验，观察记录，思考猜想是否正确。 讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正和虚实与物距的大小有关，进一步综合分析归纳得出：当u2f时，成倒立、缩小的实像；当fu2f 时，成倒立、放大的实像；当uf时，成正立、放大的虚像。成实像时，物距变小时，像距变大，像也变大 创设问题情景，培养学生由生活现象发现问题、提出问题的能力。 学生猜想多种多样，不管正确与否都要给予肯定和鼓励。教师可以创设适当的猜想情景，引导学生猜想，并明确猜想的理由是什么，同时，教师板书学生猜想，体现学生主体地位。 让学生养成科学的态度和交流合作意识。培

7、养学生制定计划能力、创造能力、评估能力、表达能力和勇于发表见解的意识。 教师指导，让动手能力较强的学生示范实验过程，是为了使所有学生明确实验目的及方法，强化对物距、像距概念的理解，从而突破难点，起到教师的引导作用。 培养动手能力、观察能力、实事求是的科学态度以及交流合作和创造意识。激励学生的自我表现意识与成功感。 启发学生从实验数据中找出规律。数据较多，应加强引导，自行总结出凸透镜成像规律，加深了对知识的认识和理解，突破了难点，培养了分析归纳的能力。 归纳小结 请学生总结本节课的收获。教师同时用课件Flash动画展示凸透镜成像规律 从知识，方法、有什么体会方面小结，并观看课件进一步理解凸透镜成

8、像的规律。 重点小结凸透镜成像规律和科学探究方法，让知识和方法系统化。利用课件Flash动画提高学生的学习兴趣。 拓展训练1. 是实像和虚像的分界点。 是缩小实像与放大实像的分界点。2.实像都是 的，虚像都是 的。3.成实像时，物距减小，像距 ，像变 实像与物在透镜的 侧，虚像与物在透镜的 侧。4.凸透镜焦距15cm，当物距23cm时，成 的像。 学生作答，总结规律。 通过练习，进一步强化对凸透镜像规律的认识，提高运用所学知识解题能力。 八、教学反思 本节课的教学以学生实验活动为主，课堂很热闹。教学目标一节课很难完成，故教师必须指导完成实验探究过程。学生对通过实验现象的观察和思考，结合对实验数

9、据的分析和论证，得到从感性认识到理性认识的提升。多媒体的运用提升了课堂教学的质量和容量。给学生耳目一新的感觉，提高了学习兴趣，弥补了实验无法做到的缺憾。通过分析数据总结规律，发现学生对数据分析能力不够，今后要多加训练。本节课教学内容多、知识密度大，在时间设计上力求严密、科学合理。九、附板书设计试验次数物距与焦距关系物距u/cm成像特点像距v/cm倒正大小虚实 u2f fu2f uf 第二次u2f fu2f uf 探究凸透镜的成像规律（学案）一、学习目标1经历探究活动，理解凸透镜成像的规律。2经历探究活动，体验科学探究的过程和学习从物理现象中归纳科学规律的方法。二、实验探究过程任务1：按图1所示

10、顺序将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，使他们的中心在同一直线之上。任务2：找焦点F，测焦距 f= cm指导与提示：移动光屏位置，直到光屏上的亮斑最小为止，测出光屏到透镜中心的距离即为该透镜的焦距。 任务3：如图2所示，将物体（蜡烛）放在距透镜二倍焦距之外，同时移动光屏直至在光屏上 成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。 任务4：如图3所示，将物体（蜡烛）放在距透镜二倍焦距上，同时移动光屏直至在光屏上 成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。 任务5：如图4所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间，同时移动光屏直 至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观

11、察到的像的性质填入表一中。 任务6：如图5所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距之内，同时用眼睛观察像。将观察 到的像的性质填入表一中。 记录表一物距的范围像距的范围像的情况同侧、异侧正立、倒立放大、缩小实像、虚像u>2f u=2f f<u<2f u<f 三、课件模拟探究过程利用课件的动态表达能力探究凸透镜成像的变化规律。任务1：如图6所示，将物体（蜡烛）放在距透镜无限远处，用鼠标托动物体，使物理逐渐靠近焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表。 任务2：如图7所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距之内，用鼠标托动物体，使物理逐渐远离焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表二中。 记录表二物距区间物的移动方向物距变化趋势像的移动方向像距变化趋势像的大小变化u>2