凸透鏡成像規(guī)律教案

物理實驗物理實驗優(yōu)質(zhì)課教案凸透鏡成像的規(guī)律舞陽縣第二實驗中學 2023.4 凸透鏡成像的規(guī)律一、課標內(nèi)容：要求學生探究并了解凸透鏡成像的規(guī)律。對于凸透鏡，除了會聚作用外，還要學習它的成像規(guī)律。學生通過夾驗探究學習凸透鏡的成像規(guī)律，并了解這個規(guī)律在實際中的應(yīng)用。凸透鏡成像的規(guī)律屬于“了解”的水平。教學中應(yīng)讓學生認識成像規(guī)律，定性地知道像的大小、正倒、虛實。二、設(shè)計理念《探究凸透鏡成像的規(guī)律》是讓學生通過科學探究的活動，找出凸透鏡成像的規(guī)律，使學生在全過程中自主探究，體驗科學探究的全過程，從而激發(fā)學生探究成像規(guī)律的興趣，使學生能夠體驗科學探究的過程與方法。新教材以探究凸透鏡成像情況與物距關(guān)系有關(guān)為主線，安排了學生“提出問題、猜想、設(shè)計實驗、進行實驗、分析與歸納”等教學過程，讓學生經(jīng)歷產(chǎn)生興趣、發(fā)現(xiàn)問題、激發(fā)矛盾、教材分析本節(jié)是人教版八年級上冊第五章第三節(jié)的內(nèi)容。承接上節(jié)《生活中的透鏡》，啟引下節(jié)《眼睛與眼鏡》，并且是光學知識的重要知識之一，是光的折射知識學習之后進一步對凸透鏡的了解。學生從身邊常見的凸透鏡及其成像入手，獲得直觀、豐富的感性認知，并在此基礎(chǔ)上，帶著問題，通過科學探究的活動分析總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律，體驗科學探究的過程，感受科學探究的樂趣，培養(yǎng)科學研究的素養(yǎng)。一步解決問題的過程。三、學情分析雖然學生對生活中的透鏡現(xiàn)象比較熟悉，但也只是知道表層粗淺的知識。另外由于八年級的學生系統(tǒng)學習物理的時間不長，再加上凸透鏡成像規(guī)律較為復雜、抽象，學生很難一下理解。所以盡量將這些難點分散，但散而不亂，循循漸進，并佐以具體實驗，構(gòu)造數(shù)學模型，直觀的展現(xiàn)成像規(guī)律，并引導學生發(fā)現(xiàn)問題，解答問題。四、教學目標1.知道凸透鏡的成像規(guī)律。知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件。2.能用凸透鏡的成像規(guī)律解釋簡單現(xiàn)象、解決簡單問題。3.能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力。4.通過對凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實像或虛像的條件。培養(yǎng)從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法。5.通過研究凸透鏡成像的實驗，以及對其成像規(guī)律的分析有意識地滲透辨證唯物主義觀點。注意培養(yǎng)學生樂于參與觀察、試驗、制作的興趣。五、教學重難點教學重點：凸透鏡成像規(guī)律。教學難點：在探究過程中，建立實驗與物理模型之間的必然聯(lián)系。六、教學媒體課件、光具座、LED光源、光屏、透鏡課時安排：1課時八、教學過程（一）引入新課通過上節(jié)課的學習，我們知道照相機投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是凸透鏡，并且照相機能使景物在相片上成倒立的像，所成的像比物體小，投影儀能把小的膠片上的畫面放大到屏幕上，供大家觀看，這就說明所成的像比物體大，是倒立的;放大鏡能把小小的物體放大，使我們看清楚它們，所成的像是正立、放大的。新課教學1.引導學生提問你們想進一步了解它們嗎?想了解什么?學生可能提出的問題：（1）凸透鏡在什么條件下成正立的像，什么情況下成倒立的像?（2）什么情況下成放大的像，什么情況成縮小的像?（3）什么情況下用光屏能收到像，什么情況下在光屏上不成像?（4）什么條件下像與物在凸透鏡兩側(cè)，什么條件下在同側(cè)?2.進行猜想和假設(shè)同學們提出這么多問題，說明同學們認真思考了，這樣非常好，既然提出問題，我們就要解決它。現(xiàn)在，我們就根據(jù)上節(jié)學的知識大膽猜測，通過實驗和探究活動來解決。學生可能提出的猜想和假設(shè)照相時物體到凸透鏡的距離比投影儀上膠片到凸透鏡的距離大，看來像是放大還是縮小的與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。照相時底片到凸透鏡的距離比投影儀的屏幕到凸透鏡的距離小，看來像是放大還是縮小的與像到凸透鏡的距離有關(guān)。照相機中鏡頭的凸透鏡比投影儀鏡頭小，看來像是放大還是縮小的與凸透鏡的大小有關(guān)。照相機和投影儀的物體和像在凸透鏡的兩側(cè)，放大鏡的像與物體在同側(cè)。這說明像成倒立和正立與像和物在同側(cè)還是兩側(cè)有關(guān)系。放大鏡要看清物體，離物體的距離一般要比照相機、投影儀中凸透鏡離物體的距離小，說明物體成正立、倒立的像與物體到凸透鏡的距離有關(guān)。[師]同學們猜想得很好?，F(xiàn)在逐一討論看看有沒有哪個能排除掉。像是放大還是縮小與凸透鏡的大小有關(guān)，可以排除。因為有的放大鏡直徑比照相機鏡頭直徑小，也能成放大像，再有攝影師拿大焦距的鏡頭比投影的鏡頭大，成的像還是縮小的，所以可以排除掉。3.制定實驗方案，進行實驗[師]現(xiàn)在我們桌子上有光具座(上面的座可以插LED光源、光屏、透鏡，能來回移動，從刻度尺上能觀察出它們之間的距離關(guān)系)、LED光源(做物體用)、光屏(白色的硬紙板作屏)、凸透鏡(焦距已知)①把透鏡放在光具座標尺中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的標尺上用粉筆標出等于焦距和2倍焦距的位置。②打開光源，調(diào)整它們的高度，使光源、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。③把光源放在離凸透鏡盡量遠的位置上，調(diào)整光屏到透鏡的距離，使光源在屏上成一個清晰的像，觀察像的大小、正倒，測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離。把數(shù)據(jù)記錄成表。④繼續(xù)把LED光源向凸透鏡靠近，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，光源與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離測出，將數(shù)據(jù)記錄成表。⑤當光源到一定位置上時，光屏沒有像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察F光源的像，把光源與凸透鏡、像與凸透鏡的距離，像是放大還是縮小的，像的正倒，填入表格。[師]現(xiàn)在用桌子上的儀器進行實驗，并記下結(jié)果，總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律。[學生們做實驗，教師巡回并進行指導]4.分析論證實驗結(jié)束，教師組織討論，進行總結(jié)當把F光源放在2倍焦距以外的位置，像在凸透鏡的另一側(cè)，成倒立、縮小的像。像與凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間。當把F光源放在2倍焦距的位置，像在凸透鏡的另一側(cè)，像的大小與物體大小相等。是倒立的，像與凸透鏡的距離也等于2倍焦距。當把F光源放在1倍焦距和2倍焦距之間的位置時，像在凸透鏡的另一側(cè)，成倒立放大的像，像與凸透鏡的距離大于2倍焦距。當把蠟燭放在1倍焦距的位置時，光屏不成像。當把F光源放在1倍焦距之內(nèi)，光屏上不成像，像與蠟燭在凸透鏡同側(cè)，成正立、放大的像。當把F光源放在大于凸透鏡焦距的位置時，物體成倒立的像。當物體從較遠處向透鏡靠近時像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大。當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成正立、放大的像。這個像光屏上得不到。[師]同學們把規(guī)律都總結(jié)出來，物體與凸透鏡的距離叫物距，用u表示，像與凸透鏡的距離叫像距，用v表示。一、凸透鏡成像的規(guī)律(板書)二、虛像和實像(板書)由實際光線會聚成的像叫做實像。像不是由實際光線會聚成的，而是它們的反向延長線的交點成的像叫虛像。[想想議議][師]我們知道什么是實像、什么是虛像之后，請你們進一步猜測并根據(jù)上面探究所得的資料進行分析，什么情況下凸透鏡成實像、什么情況下成虛像。學生們仔細分析、思考、相互討論。物體在1倍焦距以外時，成倒立的實像。物體在1倍焦距內(nèi)時，成正立的虛像。照相機和投影儀能在光屏上成實像，放大鏡成的像在光屏上得不到，但眼睛能看到成虛像。像與物在凸透鏡同側(cè)成虛像，像與物在凸透鏡兩側(cè)成實像。九、課堂小結(jié)本節(jié)課我們知道了以下內(nèi)容;1.照相機的原理u>2f成倒立、縮小的實像2.投影儀的原理f<u<2f成倒立、放大的實像3.放大鏡的原理u<f成正立、放大的虛像十、布置作業(yè)P62動手動腦學物理。十一、備課反思1.合理設(shè)計實驗，培養(yǎng)興趣、分解教學難點（1）用放大鏡看書，用老式照相機照像，放大鏡看遠處同學，激發(fā)學生探究興趣，培養(yǎng)學生觀察能力和提出問題的能力。（2）將實驗分割成若干個特定的任務(wù)，每組同學只要能夠完成一個任務(wù)，而u>2f、2f>u>f、u<f（3）根據(jù)規(guī)律進行應(yīng)用：讓學生猜測u=2f時像的情況并用實驗驗證自己的猜想。2.盡可能地