凸透镜成像规律教学设计

《凸透镜成像的规律》教学设计一、教学背景（一）课程标准分析本课的教学设计，是在人教版新教材的基础上，结合交互式多媒体教学，在教学目标的确立，教学内容的调整，教法和学法的设计等方面作了一些探索。在教师指导下让学生自主实验的方法进行教学，让学生在自主探究的过程中找出规律。这一节是本章的重点。通过学习，不仅要使学生了解凸透镜的成像规律，而且要使学生初步了解实验━分析━归纳的科学探究方法，强化学生学习的独立性、主动性。在探究过程中，引导同学们对凸透镜成像规律进行猜想，初步设计方案，组织同学用实验探究的方法，得出凸透镜成像的规律。利用学生的相互讨论与合作作为进行探究与创造的手段，并为探究与创造营造良好的氛围与必要条件。通过探究与创造活动，使学生获得一定的知识与技能，使学生体验了过程，获得了一些探究与创造的方法，把讨论、探究、创造三位一体化，让每个学生获得成就感。（二）学生情况分析学生对于凸透镜了解很少，仅仅知道老花镜、放大镜是凸透镜，而如照相机、投影仪、幻灯机这类生活中的凸透镜几乎不知道。学习本节课的内容之前已经学习了光的直线传播、光的反射、光的折射等知识；知道透镜的焦点、焦距、主光轴等概念。了解了一些光学仪器，并了解这些光学仪器的成像情况，通过学习小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。从知识上为这节课的学习做好了充分的准备。学生虽然有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，物理思维方法尚未形成和实验技能的不足，在短时间内还不能完全自主地设计实验，在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实。因此实际教学中还是需要采取以导为主的策略，及时向学生展示正确的操作规范，及时给予学生必要的指导。二、教学目标（一）知识与技能1．说出物距和像距的定义，能识别凸透镜成的像是实像还是虚像。2．说出凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像、正立放大虚像的条件。3．会利用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。（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、态度与价值观具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学原理，乐于参与观察、实验等科学实践。三、教学重点1、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。2、引导学生根据实验记录表格进行归纳和总结。四、教学难点帮助学生理解和认识凸透镜成像规律五、教具准备学生分组实验：光具座、凸透镜、火柴、光屏、蜡烛六、教学方法科学探究法、实验法、观察法、讨论法。七、教学流程复习复习演示动手竞赛提出问题猜想验证深入探究分析论证应用巩固评估交流【教学过程】（一）引入新课复习：观察屏幕上用照相机拍的照片，回顾：照相机镜头成什么样的像？（倒立缩小实像）屏幕上的像跟生活中比是缩小的吗？（学生发现头顶有投影仪）投影仪又成什么样的像？（倒立放大实像）教师演示让学生在墙壁或光屏上观察蜡烛通过凸透镜所成的像，再现上节课凸透镜的成像情况。你们能找到这些像吗？介绍器材。问题导引1．大家是否想过，照相机、投影仪的镜头都是凸透镜，为什么一个成缩小的像，另一个成放大的像呢？2．透镜的什么不一样？描述透镜的重要参数是什么？学生活动:1．观察照相机和投影仪的图片。2．回答①照相机和投影仪的镜头不一样。②凸透镜的焦距不一样。教师提出问题：影响凸透镜成像情况变化的原因可能有哪些？学生猜想并设计实验来验证猜想1．成像情况可能跟物体到凸透镜的距离有关。2．成像情况可能跟凸透镜的焦距有关？对学生的其他猜想，如跟像距有关（未理解像距的含义），又如跟凸透镜口径大小有关（可能认为口径越大像越大），等等，逐一由学生说出做出这种猜想的依据，并设计实验验证。教师注意对控制变量法的渗透。教师对学生的猜想及时评价、鼓励，最后小结凸透镜成像情况跟物体到凸透镜的距离和凸透镜的焦距有关。凸透镜成像情况跟焦距的关系课后探究，接下来探究凸透镜成像情况跟物体到凸透镜的距离的关系。教师活动:通过观察同学们发现焦距不同的凸透镜所成像的大小可能是不同的，那焦距相同的凸透镜所成像的大小就一定是相同的吗？我们一起来研究研究。器材展示学生活动:1．思考教师提出的“焦距相同的凸透镜所成像的大小就一定是相同的吗？”的问题。2．观察实验器材，认识光具座、物体、光屏等实验器材。3．听教师介绍实验器材的名称和使用方法，体会器材的组装和使用方法。教师活动:1.介绍物距和像距【课件展示】点到透镜中心的距离等于焦距的二倍，所以我们管B点叫二倍焦距点，用2f表示。A点到透镜中心的距离等于焦距的二倍，所以我们管A点叫一倍焦距点，用f表示。【课件展示】【实验演示】教师缓慢移动透镜【问题导引】1．光屏上的像发生了什么变化？2．谁的变化引起了像的变化？3．透镜位置变化造成了透镜与谁的距离的变化？学生活动:1．观察老师演示实验的过程，重点观察光屏上像的变化情况。2．回答①光屏上的像变小了。②透镜的位置发生了变化。3．思考：透镜位置变化实质上是改变了透镜与谁之间位置的变化？4．回答：透镜到物体的距离变了，透镜到光屏的距离也变了。教师活动:【问题导引】1．同一透镜所成的像的性质又与什么因素有关？2．同一透镜物距发生改变后，能否保持像距不便？这说明了像距是由什么决定的？学生活动:1．体会物距和像距的含义。2．思考：什么因素影响同一凸透镜所成的像的性质。3．猜想：可能跟物距和像距有关。4．思考：物距和像距的因果关系。5．回答：当凸透镜的焦距保持不变时，物距决定凸透镜成像的性质。教师活动:【引导语】今天我们就一起来研究同一个凸透镜成像时，像的性质与物距的关系。实验注意事项：（1）烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心应在同一高度!（调节蜡烛、透镜、光屏的中心，使它们的三心在同一高度上,为了使烛焰的像成在光屏的中央）（2）要逐渐改变物距（由大变小或由小变大，便于寻找规律）。（3）及时记录物距、像距和此时的成像情况（养成良好的实验习惯）分组实验，获得证据学生活动:1．倾听教师介绍器材的特点和使用方法。2．明确实验任务和实验要求。3、把蜡烛放在离凸透镜大于二倍焦距处，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察这个像是倒立的，还是正立的，是放大的还是缩小的？改变蜡烛的位置，重复上述实验，将实验数据、现象填入表格（以下实验中的数据、现象均记入表格）。4、把蜡烛放在二倍焦距处，移动光屏，观察成像情况，并记录。5、把蜡烛放在离凸透镜大于一倍焦距小于二倍焦距处，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察这个像是倒立的，还是正立的，是放大的还是缩小的？改变蜡烛的位置，重复上述实验，将实验数据、现象填入表格（以下实验中的数据、现象均记入表格）。6、把蜡烛放在焦点处，移动光屏，观察成像情况，并记录。7、把蜡烛放在离凸透镜小于焦距处，移动光屏，观察成像情况。8．依据探究指导卡，收集实验数据，并将实验数据记录在实验记录表中。凸透镜的焦距f/cm次数物体到凸透镜的距离u/cm成像情况像到凸透镜距离v/cm应用倒立或正立放大或缩小实像或虚像f=9cm12345678分析论证：巡视各个小组实验情况，选择某小组具有代表性的数据表用实物投影放大，引导学生进行分析论证。教师活动:【知识总结】1．当u=2f时，光屏上成倒立等大的实像；当u>2f时，光屏上成倒立缩小的实像；当f<u<2f时，光屏上成倒立放大的实像。当u<f时，光屏上成正立放大的虚像。【课件展示】2．作图研究学生活动:1．体会物体经凸透镜在光屏上成像时遵循的规律。2．回忆自己经历的探究过程，体会研究问题的方法。【问题导引】1．大家注意观察，随着物体靠近透镜，像是靠近还是远离透镜？2．像的大小是如何变化的？【知识总结】当u>f时，随着物距的减小，像距逐渐变大，像随着像距的增大而变大；随着物距的增大，像距逐渐减小，像随着像距的减小而变小。学生活动:观察观察动画模拟的凸透镜成像过程。2．回答①随着物体靠近透镜，像远离了透镜。②像随着像距的增大而变大了。3．体会：回忆自己经历的探究过程，体会物体经凸透镜成像的规律。课堂练习在观察凸透镜成像的现象时，保持凸透镜的位置不变，先后把发光数码管放在图中的a，b，c，d，e各点，并且分别调整光屏的位置，那么：(1)把发光数码管放在点时，屏上所成的像最大。(2)把发光数码管放在点时，屏上所成的像最小。(3)把发光数码管放在点时，无论怎样调整屏的位置都不能接收到像，眼睛也无论如何看不到像。(4)把发光数码管放在点时，可以用眼睛观察到正立的像。板书设计凸透镜成像的规律物距与焦距的关系大小倒正虚实像距与焦距的关系应用u>2f缩小倒立实像f<v<2f照相机u=2f等大倒立实像v=2ff<u<2f放大倒立实像v>2f投影仪u=f不成像u<f放大正立虚像放大镜教学反思1、通过分组实验探究凸透镜成像规律，实验前应指导学生设计实验方案，设计实验记录列表格，以便有充足的时