2020年沪科版八年级物理上册精品教案:第4章 多彩的光 第5节 科学探究:凸透镜成像.doc_第1页
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文档简介

1、第五节 科学探究:凸透镜成像(一)教学目标1能识别凸透镜和凹透镜。2认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。3知道什么是凸透镜的焦点和焦距。4培养学生“提出问题”的能力,进一步熟悉探究式学习的一般过程与方法。教学重、难点1重点(1)凸透镜的会聚作用,凹透镜对光线的发散作用。(2)凸透镜的焦点、焦距。(3)培养学生“提出问题”的能力。2难点培养学生“提出问题的能力,进一步熟悉探究式学习的一般过程与方法。教具准备老花镜、近视眼镜、凸透镜、凹透镜、刻度尺、白纸板。教学过程一、课题引入师:同学们,在生活中你用过或见过哪些镜子?生甲:穿衣镜、汽车后视镜、交通镜、哈哈镜。生乙:老花眼镜、近视眼镜、平光镜、

2、放大镜、三棱镜、太阳镜。师:请同学们对你们见过的这些镜子进行分类,并指出分类的根据。 生甲:根据镜面的形状来分,镜面是平的有:穿衣镜、三棱镜、近视眼镜,平光镜;镜面是弯曲的有:哈哈镜、老花眼镜、近视眼镜、放大镜、交通镜、汽车后视镜。 生乙:根据能反射光和能透光来分,能反射光的有:穿衣镜、凸面镜、凹面镜,能透光的有:老花眼镜、近视眼睛、平光镜、三棱镜、放大镜。 师:这节课我们就来研究生活中能让光透过的这一类镜即透镜。 二、新课内容 1提出问题。 师:对于生活中的透镜,你想知道什么(或你想提出什么问题)? 生甲:透镜都是用玻璃制成的吗? 生乙:透镜有多少种? 生丙:近视眼镜度数与什么有关? 生丁:

3、老花眼镜与近视眼镜有什么区别? 生戊:老花眼镜和近视眼镜怎么对远视眼睛和近视眼睛进行矫正的? 生己:哈特拉斯船长历险记中的旅行家们为什么能用冰透镜取火?师:同学们提出的问题都非常好,我们将在今后的学习中陆续探究,由于时间关系,这节课我们重点探究其中的两个问题:透镜有多少种?老花眼镜与近视眼镜有什么区别。下面请同学们阅读课本P70内容,并完成投影幕上的问题:(1)生活中常见的透镜有 和 。(2)中间厚、边沿薄的透镜叫 ,它是利用 原理制成的光学器件。(3)中间薄、边沿厚的透镜叫 ,例如 。(4)一束平行光通过 透镜后将会聚于一点,所以 透镜又叫会聚透镜。(5)右图中的F点叫透镜的 ,F点与O点的

4、距离叫透镜的 。 师:请同学们鉴别桌面上的凸透镜和凹透镜。 生:用手摸镜片,中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜,中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。师:请同学们鉴别桌面上的老花眼镜与近视眼镜。 生:用手摸镜片是凸透镜的就是老花眼镜,镜片是凹透镜的就是近视眼镜。 师:冰透镜为什么能生火?是哪一种透镜? 2作出假设或猜想。 生:应该是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。 3设计实验。 师:下面我们就来用实验探究透镜对光的作用,要探究这个问题我们需要哪些仪器? 生甲:需要透镜凸透镜和凹透镜、光(太阳光或手电简发出的光) 生乙:还需要纸板、笔、尺子。 师:怎样进行实验? 生:将凸透镜正对太阳光,再把纸板放在它的另一侧

5、,来回移动,直到纸板上的光斑变得最小、最亮。这个点就是凸透镜的焦点,用尺子测出这个点到光心距离就是凸透镜的焦距,然后将凹透镜也正对太阳光,纸板放在它的另一侧,来回移动,看看在纸板上是否能观察到最小、最亮的光斑。 4进行实验。 师:请同学们带齐仪器(凸透镜、凹透镜、老花镜、纸板、笔、尺子)到室外有阳光的地方完成实验,并测出凸透镜和老花镜的光斑到透镜的距离。 学生分小组进行实验、教师巡视、启发、指导。 5分析论证。 师生回到教室。 师:请同学们根据实验现象分析归纳得出实验结论。 生:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。 师:请你们将所观察到的“凸透镜对光有会聚作用”的现象用简洁的图形表示出

6、来,画在纸上,再与课P70图437比较。同样画出“凹透镜对光有发散作用”,再与课本P73图442进行对比。 师:什么叫凸透镜的焦点、焦距? 生:与主光轴平行的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上的一点,这点叫凸透镜的焦点,焦点到透镜光心的距离叫焦距。 板书、作图 师:什么叫凹透镜的焦点和焦距? 生:平行光经凹透镜发射后,其反向延长线的交点叫凹透镜的焦点。焦点到凹透镜光心的距离叫焦距。 板书、作图 6实验评估。 师:刚才的实验结论可信吗?是否还有什么因素没有考虑? 生:刚才我们用的透镜都是玻璃做的,如果用冰、水做的,材料不同,会影响结论吗? 师:请同学们用桌上的灯泡和水来探究水透镜对光的作用。 生

7、:将水倒入废灯泡中,拿到太阳光下一试,它仍然能将太阳光会聚。 师:冰透镜对光的作用,同学们可以回家去做。目前我们能想到的可能影响实验结果的因素都作了充分的考虑,实验结果是可靠、可信的。 7交流与合作。 师:请同学们自由组合,交流所测的凸透镜的焦距是否一样?是什么因素影响了凸透镜的焦距? 生:讨论,交流后得出:凸透镜表面越凸,焦距越小。 师:在实验探究过程中,你最大的收获是什么?你最感兴趣的是什么? 生甲:知道了凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。 生乙:我最感兴趣的是探究水透镜对光线作用。生丙:我最感兴趣的是到教室外,到大自然中做实验,感觉很轻松、愉快。课堂归纳小结 师:通过本节课

8、探究、你获得了哪些知识? 生:讨论、交流后得出:我们知道了透镜有凸透镜、凹透镜两种。凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,凸透镜和凹透镜都有主光轴、光心、焦点、焦距。我们还学会了科学探究的基本过程和基本方法。 师:请每位同学对自己在这节课学习情况进行自我评估,下课后交给组长,并进行登记。板书设计第五节 科学探究:凸透镜成像 (一)1、透镜2、焦点F,焦距f,主光轴、光心O。教学反思实验是物理的重要基础,做好演示实验尤其重要。在讲到透镜对光的作用,我做了两个演示实验,分别是凸透镜和凹透镜对光的作用时。由于吸取上次教训,有的老师在用光具座做实验时,由于电压调过大了,致使灯泡爆坏了一个。我

9、更是小心翼翼了,不敢调过高。但这样光线就不是很亮了,效果不明显。再加上实验室没有窗帘,亮堂堂的,后面的学生几乎看不到实验现象。让学生根据实验现象画光路图时,有一部分学生画不出来。坐在前排的学生也只有少部分画对。叫学生上黑板画时,也是画错了大半。我想这主要是由于实验现象不够明显造成的。不过还好,我事先准备了两个视频,也是关于这两个实验。只不过只能让学生看了。要是演示实验能够做好的话,我想学生的视觉更直观些,效果也许会好。所以说做好实验在物理教学中非常重要。第五节 科学探究:凸透镜成像(二)教学目标 1通过实验探究凸透镜成像的基本规律。2初步学习根据探究目的制定的探究计划和选择实验需要的器材。3通

10、过实验培养学生的实验操作能力和对实验现象,数据的初步分析能力。4初步培养学生对探究结果进行交流,评价的能力。教学重、难点1重点(1)实验探究凸透镜成像规律。(2)让学生知道科学探究中制定计划与设计实验的意义、方法。2难点(1)实验探究凸透镜成像规律。(2)让学生知道科学探究中制定计划与设计实验的意义、方法。教具准备学生分组实验:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、灯泡、刻度尺。教学过程 一、复习提问 1透镜有几种?分别叫什么?它们对光线有什么作用? 2什么叫凸透镜的焦点?焦距? 二、科学探究 1提出问题。 师:大家先进行分组实验:用一凸透镜在灯泡与墙壁之间移动,你们可观察到什么? 学生动手实验:

11、用一凸透镜在灯泡与墙之间移动。 生甲:可在墙上得到放大、缩小或等大的灯丝的像,也可能在墙上看不见像。 生乙:可在墙上得到正立或倒立的像。 师:对于凸透镜成像,你想知道什么?(或你想提出什么问题?) 生甲:凸透镜成像有何规律? 生乙:物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素? 2假设或猜想。 师:你们的猜想是什么? 生甲:凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关。生乙:与焦距有关。 生丙:与物距与像距的大小有关。 生丁:与像距有关。 3设计实验。 师:怎样验证你们的猜想是否正确? 生:实验 师:很好,大家都想到了实验,实验是探究物理知识最基本的一种方法。你们准备设计一个什么样的实

12、验方案来证实你们的猜想是正确的? 生:观察光源和凸透镜不同距离时成像的情况,以研究影响凸透镜成像的因素。 演示实验:教师出示两个焦距相差较大的凸透镜做一次简单的演示,让蜡烛与两个凸透镜距离相同,所成的像不同。 师:你们观察到了什么现象。 生:蜡烛到两个凸透镜的距离相同,所成像不同。 师:这个现象说明了什么? 生:说明了物体通过凸透镜成像情况不仅与物体到凸透镜距离有关,还与凸透镜的焦距有关。 师:下面向大家介绍一个专用的光学实验器材一光具座。光具座上可以固定凸透镜、光屏、放置蜡烛,还可以调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度,并有刻度尺,可直接读出蜡烛与凸透镜,光屏与凸透镜的距离,使用方便。 教师边

13、介绍边示范,并指出实验时仅供选用。 师:实验时需哪些器材? 生:蜡烛、火柴、凸透镜、光具座、白板 师:还需要知道什么数据? 生:凸透镜的焦距。 师:你想通过什么办法得知凸透镜的焦距? 生甲:用实验测得。 生乙:查阅说明书。 生丙:问老师。 师:你们想的这几种方法都可以,不同组的桌面上的凸透镜焦距不同,由于时间有限请你们查阅桌面上的说明书,弄清凸透镜的焦距。 学生查阅并交流凸透镜的焦距。师:实验时你们准备的蜡烛、凸透镜、光具座和白板,它们起什么作用? 生:凸透镜用来成像,蜡烛作为物体,白板作为光屏,光具座起到支架作用,还可直接读出物距u和像距V。 师:下面请同学们打开课本P72,注意观察表格中的

14、各个项目做到对实验中要测量数据,观察的现象心中有数。由表格可知,有6行空格,说明我们要取6次以上数据。另外,实验中还需要注意几点,现在请问学们看投影。 教师调节实物投影,演示实验中的注意事项,边演示边讲解。 师:同学们面向光具座上的刻度尺,从左至右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜、光屏三者中心大致在同一高度,因为我们观察的是烛焰的像,这样才能在光屏亡得到完整的像。第一次实验先把蜡烛移到离透镜尽量远的位置,使它们底座上的红线对准整数刻度,如使它们之间的距离为30cm,定好物距后,只能移动光屏找烛焰的像。这时观察光屏,轮廓模糊的不是真正的像,当找到清晰的像时,记下像的大小、倒正

15、及物距、像距,填人表格第一空行,第二次缩短蜡烛到透镜的距离,如到25cm,再移动光屏找烛焰的像,记录数据,总共改变物距6次,最后一定要让蜡烛离凸透镜较近,在光屏上找不到像为止。请同学们将光屏拿掉,眼睛透过凸透镜观察蜡烛的像,将观察到的像情况填入表格。现在同学们对实验的目的和方法、步骤清楚了吗? 生:清楚了。 师:请同学们分组讨论,制定出实验步骤,并写在纸上准备全班交流。 生:讨沦、制定实验步骤。 师:请第5小组的向全班同学交流你们的实验步骤。 我们小组制定的实验步骤是: 生:(1)用查资料法获得凸透镜的焦距。 (2)认识光具座,将实验器材按蜡烛,凸透镜,光屏顺序放置,调整烛焰,凸透镜,光屏的高

16、度,使它们的中心大致在同一高度。 (3)将蜡烛放在离凸透镜30cm、25cm、15cm、12cm、lOcm、8cm、3cm处,移动光屏,使光屏上烛焰的像最亮,最清晰,观察像的大小、倒正、虚实,读出物距,像距并记入表格。如果蜡烛离凸透镜较近,移动光屏承接不到像,可拿掉光屏,眼睛透过凸透镜观察像的大小,倒正、虚实,记下物距。 (4)将以上实验重复一遍。 以上实验步骤,是在教师补充、完善的基础上用字幕打出。 4进行实验。 师:好,我们来比一比,哪个小组做得最快、最好,注意分工合作。 学生分组实验探究,教师巡回检查,答题,指导。表扬做得快,做得好的学生,同时也鼓励做得慢和做错的学生,对不会做的个别学生

17、当场指导。 5分析论证。 师:现在同学们完成了实验,根据实验数据,结合前面的猜想,你们得到什么结论?分组讨论后回答。 教师投影一组较标准数据,让学生讨论。 生甲:我们组得到的结论是:凸透镜所成像的大小、倒正与物距有关,因为我们每次实验前都先改变物距,再找烛焰的像,物距不同,像也不同,像距也不同。 师:说得很好。证实我们的第一个猜想是正确的,同时可推翻第三个猜想,因为像距也是由物距决定的。 生乙:我们组认为与物距和像距的大小关系有关。当物距大于像距时,成倒立、缩小的像,当物距小于像距时,成倒立、放大的像。 师:同学们总结得很好,说明同学们不仅认真做实验,还动脑筋思考了,这是非常好的一种学习方法,

18、如果养成习惯,相信同学们会越学越好。 如果我们知道的凸透镜的焦距是l0cm,请同学再仔细观察投影的数据,凸透镜成像具体还有哪些规律?再讨论一下。 提示:物体与凸透镜的距离用凸透镜的焦距来表示。 师:请第6小组的代表向全班同学交流你们的讨论结果。 生:当物体位于凸透镜两倍焦距之外时,成缩小、倒立的(实)像。 当物体位于凸透镜两倍焦距处时,成等大、倒立的(实)像。 当物体位于凸透镜焦距与两倍焦距之间时,成放大,倒立的(实)像。 当物体位于凸透镜的焦距以内时,成放大、正立的(虚)像。 教师应给予启发,帮助学生归纳总结并将该结论投影在屏幕上。 括号内留着待全面补充是实像还是虚像。 板书:凸透镜成像规律 6评估。 教师投影两组不太理想的数据,让学生评估。 师:请同学们观察屏幕上的数据,哪个数据有问题?为什么会这样? 生甲:第4组的物距大于焦距,成的像是缩小的,可能读数错误。 生乙:可能蜡烛烧短了,在光屏上没得到完整的像。师:请同学们回忆一下,在实验中当蜡烛离凸透镜很近时,为什么在光屏上

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