教科版八年级物理上《科学探究：凸透镜成像》教案

1、5.科学探究：凸透镜成教学目标三维目标要求一、知识与技能L 了解透镜的种类。2 .了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和网透镜的发散作用。3 .探究并知道凸透镜成像的规律。4 .了解透镜在投影仪中的应用。二、过程与方法1 .能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。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。三、情感态度与价值观1 .具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和生活中的物理道理。2 .初步建立将科学技术应用于实际的意识。教学重点和难点一、教学重点1 .了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凸透镜的发散作用。2 .探究并掌握凸透镜

2、成像的规律。二、教学难点1 .探究并掌握凸透镜成像的规律。2 .了解透镜在放大镜、照相机、电影放映机等光学仪器中的应用。教学过程情景导入冰遇阳光会融化，冰透镜对着太阳却能聚光使艾绒着火，令人怀疑。清代科 学家郑复光根据淮南万毕术的记载，亲自动手做过一些实验，证实冰透镜的确可以取火, 他在镜镜冷痴中写道：将一只底部微凹的锡壶，内装沸水，用壶在冰面上旋转，可制 成光滑的冰透镜，利用它聚集日光，可使纸点燃。这就是古代中国人的智慧。那么，冰透镜怎么会有这么大的本领呢？通过本节内容的学习，你就会明白 其中的道理。教学活动本节分为两个教学板块：（1）认识透镜；（2）实验探究：凸透镜成像的规 律。一、认识透

3、镜1 .认识透镜镜的种类及几个概念.引导：同学们请观察透,镜组，并借助于擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的 厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？点评：透镜有两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透 镜。问题：下列透镜哪些是凹透镜？哪些是凸透镜？戴眼镜的同学请判断：近视 镜是什么透镜？远视镜是什么透镜？学生阅读教材，用自己的理解总结.凸透镜和凹透镜的特点。点评：透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件（要求会辨认）。凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片、照相机的镜头、投影仪的 镜头、放大镜等等；凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这

4、种透镜叫薄透镜。下面我们只研究薄 透镜。说明：此环节重点突出凸透镜、凹透镜的概念形成。镜片的两个表面(或至少一个表面)是球面的一部分。引导学生观察凸透镜和凹透镜的示意图，了解研究透镜时常用的几个科学术 语。主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫 透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。焦点：射到地面的太阳光是相互平行的，叫做平行光，凸透镜能使平行于主 光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点(focas),用“k字母表示。凹透镜使平 行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在 主光轴上一点，这

5、点是凹透镜的虚焦点。焦距：焦点到光心的距离叫做焦距(focal length),用字母表示。2 .透镜对光的作用方案一：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。 再换凹透镜重做，怎么移动光屏都没凫点。方案二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上 面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当 调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠 拢，通过凹透镜的光线相互远离。活动：阅读课本P72,观察：透镜对光的作用。取一个大烧杯，里面充以烟雾, 倒扣在桌面上，用手电筒射出一平行光束。然后在杯底放一个凸透镜或凹透

6、镜, 从烟雾品观察透镜对平行光的作用。学生分组实验。图4-5-4遭他耳光的作用第7页共7页结论：光从空气射入透镜时，凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反 向延长线必过虚焦点（所以凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）。如 下图：扩展：（1）过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图:（2）据折射时光路可逆知，经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴; 射向异侧焦点的光线经网透镜后平行于主光轴；如下图：二、实验探究：凸透镜成像的规律器材：光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜说明：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸

7、透镜、光屏，也可从右到左依 次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。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。固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。问题：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质（放大、缩小，倒立、正立， 虚、实）注意：当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，向学生说明这个像是 蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承 接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。可以回顾平 面镜成虚像的情况，使学生明白实

8、像与虚像的区别。强调注意事项及实验步骤:a.将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、 透镜、光屏的中心在同一高度b.将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛c.移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止d.记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正e.将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛 焰的像f.继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？进行实验与收集证据：探究一：在光屏上找到物体完整清晰的实像。教师巡回指导：引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。物体、凸透镜、光屏三

9、者中心在同一高度；光屏上的像最亮最清晰时, 光屏所在位置就是像所在位置。学生总结：光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。探究二：探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。1 .当.时，成倒立、缩小的实像，此时,fv2f.5.当V/时，成正立、放大的虚像。说明：教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片，按提示继续实验。实验表格物距成像性质像距应用u2fu = 2f2fuf分析论证:根据成像的情况，对数据进行分类1 .焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚 像。即一倍焦距内外分虚实。

10、2 .二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像， 在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内外分大小。3 .实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。4 . u r,像是缩小的，uVv,像是放大的。5 .成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透 镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。 成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像 时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。6 .实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线 的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定

11、是 放大的。三、凸透镜成像规律的应用1 .放大镜原理凸透镜作放大镜，就是利用了凸透镜能成放大的虚像这一原理。2 .照相机原理和构造照相机是人们经常接触的东西，了解照相机的基本结构和原理是有文化的公 民应该具有的科学常识。可以用照相机实物或模型与挂图对照讲解：镜头相当于 凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照的物体到镜头的距离要远远 大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。为了使学生对照相机的构造和使 用了解得更实际些，可向学生介绍照相机的主要组成部分的作用和使用方法，主 要是调焦环、光圈和快门。如果有照相机实物，做照相示范就更好。还可以让学 生谈自己照相的体会，如何才能把相片照好，提高兴趣，活跃思维。同时可以问 一些这样的问题，例如：为了使照片上人像大一些，照相时人应该靠近还是离开 照相机一些？3 .投影仪的原理和构造投影仪的构造主要有：镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源 是用来照亮投影片的；聚光镜为一组凸透镜，其作用是聚光，增加投影片的凫度; 反光镜是平面镜，其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。根据凸透镜成像规律讲述投影仪的原理和基本构造，应指明投影片相当于上面实验中的蜡烛（物 体），天花板相当于光屏，镜头起凸透镜的作用。投影片到镜