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凸透镜成像的规律教案设计

每个老师在上课前需要规划好教案课件,是时候写教案课件了。只有规划好新的教案课件工作,才能更好的在接下来的工作轻装上阵!你们会写适合教案课件的范文吗?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“凸透镜成像的规律教案设计”,仅供参考,大家一起来看看吧。

第三节凸透镜成像的规律
【教学目标】
一、知识与技能
⑴理解凸透镜成像的规律。
⑵知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。
⑶学会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。
二、过程与方法
⑴通过分组实验体验科学探究的全过程。
⑵学习从物理现象、实验数据中归纳科学规律的方法。
三、情感态度与价值观
⑴通过探究性学习活动,获得成功的愉悦。
⑵养成学生积极主动地与他人交流、合作的学习习惯。
⑶养成对科学的求知欲,初步建立将科学技术应用于实际的意识。
【教学重点】
组织指导学生完成实验探究凸透镜成像的规律。
【教学难点】
⑴引导学生设计实验,分析数据,归纳总结,得出规律。
⑵利用凸透镜成像规律解释生活中的现象。
【教学准备】
教师用:凸透镜(焦距10cm、5cm各一个)、光屏、蜡烛、光具座、火柴、玻璃球、多媒体ppt课件。
学生用:凸透镜(焦距为10cm一个)、光屏、蜡烛、光具座、火柴。
【教学过程】
主要教学过程
教学内容教师活动学生活动
一、创设情境
引入新课
通过观看“蝴蝶杯显影”的神奇现象,激趣设疑,引入新课。
【模拟实验】蝴蝶杯显影过程
【设疑】蝴蝶杯,古代饮器之一,以杯中“酒满蝶显,酒干蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传,被世人美誉为“千金之宝”。注入酒后的蝴蝶杯为什么会显示出蝴蝶栩栩如生的画面呢?
(设计意图:以“蝴蝶杯显影”这一神奇现象创设课堂情境,激发学生的学习兴趣和求知欲望)
【板书课题】§5--3凸透镜成像的规律

观看模拟实验,感受蝴蝶杯的神奇,思考老师提出的问题。
二、合作探究,
建构知识
(一)提出问题

(二)猜想与假设【复习提问】
1.照相机、投影仪、放大镜成像各有何特点?
2.它们成像时,物体到凸透镜的距离有何不同?
【引导分析】照相机、投影仪和放大镜都是凸透镜在生活中的应用,但在使用时条件不同,使得成像结果不同:照像机是拍摄远处物体,使远处物体成缩小的像在胶片上;投影仪是将物体放的较近,而在较远处的屏幕上成较大的像;放大镜是将物体放得最近,它可以成比物体更大的像。可见,凸透镜所成像的正倒、大小、虚实跟物体到凸透镜的距离有关系。
(设计意图:通过复习照相机、投影仪和放大镜的成像特点及各自物体到凸透镜距离关系,引导学生提出问题,并为学生的合理猜想提供依据)
【前置补偿】认识物距(u)和像距(v)
物距(u):物体到凸透镜的距离。
像距(v):像到凸透镜的距离。
(设计意图:前置补偿物距、像距,为提出问题时正确、简洁表述做铺垫)
【提出问题】凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距有什么关系呢?
【猜想】聆听学生猜想,对学生的猜想做出评价。思考后个别回答:
1.照相机成倒立、缩小的实像;投影仪成倒立、放大的实像;放大镜成正立、放大的虚像。
2.照相机成像时离镜头较远,幻灯机成像时离镜头较近,放大镜成像时离凸透镜最近。

认识物距和像距,并会计算物距和像距的大小。

【猜想】根据已有知识提出猜想:物距大,成倒立、缩小的实像;物距小,成倒立、放大的实像;物距更小,成正立、放大的虚像。
(三)设计实验

【过渡】猜想的正确与否需要实验进行证明,下面我们共同设计实验,证明猜想是否正确。
【实验器材】实验装置如下图所示,器材主要有光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。
【引导思考】如何利用所给器材探究凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距的关系呢?请说出你的实验设计方案。
【引导点拨】本次探究,我们将要面临的问题都有哪些呢?请大家讨论并分析。
1.如何保证蜡烛的像成在光屏的中央?
【演示1】调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,并要求学生调节。2.如何找到像的位置?
【演示2】
(1)点燃蜡烛,移动光屏找到蜡烛烛焰清晰的像确定像的位置,并要求学生找到像的位置。
(2)移近蜡烛,取下光屏,直接用眼透过凸透镜观察虚像,并要求学生观察虚像。
3.如何能更加方便的测出物距和像距?
【演示3】将凸透镜固定在光具座标尺的50cm处,调节蜡烛和光屏改变物距和像距。引导学生口算出物距、像距的大小。
4.实验过程中应记录哪些现象和数据?请同学们设计一个表格记录实验数据?
【指导】针对学生设计的实验记录表格进行删减和补充,并强调设计实验记录表格的注意事项:
(1)实验记录表格应有表头,能体现出所有需要记录的数据、现象以及实验次数。
(2)实验记录表格中有关测量的数据应标明单位。
(设计意图:让学生明确实验注意事项以及需要记录的现象和数据,解决实验中会影响学生实验的难点或疑惑点,为学生分组实验的成功扫清障碍。)
熟悉器材,明确作用及放置顺序。
【交流讨论】光具座上有刻度,便于观察物距和像距;用蜡烛火焰作为发光的物体;光屏用来承接实像。
【实验方案】改变物距大小,观察不同物距所成像的大小、正倒、虚实。
【交流讨论并操作】
1.使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

2.点燃蜡烛,使蜡烛位于凸透镜前某一位置,左右移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,此时光屏的位置就是像的位置。若无论怎样移动光屏都得不到像,可取下光屏,直接用眼透过凸透镜观察。
3.固定凸透镜在光具座上,调节蜡烛和光屏的位置改变物距和像距。
4.需记录像的正倒、大小、虚实,物距和像距,像与物的位置关系。
表格见附件1

(四)进行实验与收集数据
【温馨提示】
1.改变物距时,可使蜡烛由远及近逐渐靠近凸透镜来改变物距。
2.为使实验结论更全面,更具普遍性,请同学们在规定的时间内,尽可能多的观察物距不同时的成像情况,且使蜡烛在凸透镜前的位置分布均匀一些。
3.观察u=10cm,u=20cm时的成像情况,并将物距、像距及成像性质记录在表格中。
(设计意图:为使实验结论能够顺利得出,给予学生实验适当的提示及要求)
【进行实验】下面请同学们使蜡烛位于凸透镜前的不同位置,调节光屏分别找到像,观察像的性质,并将对应的物距、像距及像的正倒、大小、虚实分别记录在实验数据记录表格内。
【成果展示】在学生实验结束后,实物投影展示部分小组的实验数据。
【收集数据】
1.在实验过程中,你都观察到了哪些不同正倒、大小、虚实的像?
2.当成像的正倒、大小、虚实不同时,所对应的物距、像距分别是多少?
将学生列出的成像的正倒、大小、虚实以及所对应的物距、像距的大小输入电脑,通过大屏幕展示。(收集数据表格见附件2)
(设计意图:通过分组实验,增强合作探究意识;多组实验总结成像性质并将对应的物距、像距通过多媒体展示,收集的数据更多,数据分析更具说服力)
明确实验过程中需要注意的问题及实验操作的小技巧,使实验能够顺利完成。

学生2人一组,合作探究,观察并记录蜡烛在凸透镜前不同位置时的物距、像距以及成像的性质,填入表格。

【分析归纳】分析实验记录表格,归纳出成像性质的不同:
倒立、缩小的实像
倒立、等大的实像
倒立、放大的实像
圆形光斑
正立、放大的虚像

(五)分析和论证
【点拨引导】由收集的数据可知,物距大小在一定的范围内成像的性质相同,在不同范围内成像的性质不同,如何界定物距大小的范围呢?物理学中,通常以凸透镜的焦距(f)为参考标准,比较物距和焦距的大小关系,界定物距的范围。
(设计意图:诱导学生思考物距大小的界定,给出焦距作为标准,引导学生比较物距与焦距的大小关系)
【数据分析】同学们实验所用凸透镜的焦距为10cm(f=10cm)请同学分析收集的实验数据,比较物距(u)与焦距(f)的大小关系,回答下列问题:
1.分析实验数据10、11、12,物距(u)与焦距(f)有怎样的大小关系,能得出怎样的规律?
2.分析实验数据13、14、15,物距(u)与焦距(f)有怎样的大小关系,能得出怎样的规律,像和物位于凸透镜同侧还是异侧?
3.分析实验数据4、5、6,物距(u)与焦距(f)有怎样的大小关系,能得出怎样的规律,像和物位于凸透镜同侧还是异侧?
4.分析实验数据1、2、3,物距(u)与焦距(f)有怎样的大小关系,能得出怎样的规律,像和物位于凸透镜同侧还是异侧?
5.分析实验数据7、8、9,物距(u)与焦距(f)有怎样的大小关系,能得出怎样的规律,像和物位于凸透镜同侧还是异侧?
6.分析物距处于不同焦距范围内的像距(v)与焦距的大小有怎样的关系?
【板书】完成凸透镜成像的规律表格(表格见附件3)
(设计意图:引导学生由易到难分析物距与焦距的大小关系,全面分析凸透镜成像规律)
【设疑】焦距不同的凸透镜成像的规律都一样么?
【演示实验】取焦距为5cm的凸透镜,演示u>2f、u=2f、f<u<2f、u=f、u<f时成像性质及像距与焦距的关系。
(设计意图:演示f=5cm时,物距处于不同焦距范围内的成像,与f=10cm时的现象对比,增强实验结论的可信度)
【想想议议】根据凸透镜成像规律分析归纳,交流讨论回答下列问题:
1.像的正倒:凸透镜在什么条件下成正立的像,在什么条件下成倒立的像?

2.像的虚实:凸透镜在什么条件下成实像?在什么条件下成虚像?成实像时,实像有怎样的共同特点;成虚像时,虚像有什么共同特点?

3.像的大小:凸透镜在什么条件下成放大的像?什么条件下成缩小的像?M.JAb88.Com

4.变化规律:
(1)u>f成实像时,物体逐渐靠近凸透镜,像的大小和像距的大小怎么变?
(2)u<f成虚像时,物体逐渐靠近凸透镜,像的大小和像距的大小怎么变?
【实验演示】演示u<f时,物体靠近凸透镜,像的大小及像距大小的变化。
5.应用:依据照相机、投影仪、放大镜各自成像的特点,分析它们各是根据怎样的原理工作的?
【板书】补充凸透镜成像规律表格(见板书)
【规律提升】
用PPT课件播放凸透镜成像的Flash动画,模拟物距不同时的成像情况及凸透镜成像的动态变化规律。
【巧学妙记】
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,实像总是异侧倒,虚像总是同侧正,物近像远像变大,焦点以内反变化。
(设计意图:在已有实验结论的基础上深入分析凸透镜成像规律,利用Flash动画模拟实验现象,有利于增强学生对凸透镜成像规律的进一步理解,通过“巧学妙记”降低学生记忆难度)
明确物距的大小是以焦距的大小为标准来界定的。
【分析归纳】分析实验数据,归纳得出成像规律:
1.u=f不成像

2.u<f成正立、放大的虚像,像物同侧
3.u=2f成倒立、等大的实像,像物异侧
4.u>2f成倒立、放大的实像,像物异侧
5.f<u<2f成倒立、放大的实像,像物异侧
6.u=2f时,v=2f
f<u<2f时,v>2f
u>2f时,f<v<2f
u<f时,v>u
观察实验现象,与f=10cm时凸透镜成像对比,确定实验结论的正确性。

【成果展示】
1.u>f时成倒立像,u<f成正立像,所以焦点是正立像和倒立像的分界点。
2.u>f时成实像,u<f成虚像,所以焦点是实像和虚像的分界点,实像都是倒立的在异侧,虚像都是正立的在同侧。
3.u>2f时成缩小像,u<2f时成放大像,所以2f是成放大像与缩小像的分界点。
4.(1)u>f成实像时,物距减小,像距变大,像变大;(2)u<f成虚像时,物距减小,像距减小,像变小。
5.u>2f,照相机
f<u<2f,投影仪
u<f,放大镜

观看动画,进一步认识和理解凸透镜成像的规律。

记录凸透镜成像规律的口诀,并理解其含义。

(六)评估交流在实验过程中,出现了哪些问题影响了实验的正常进行或影响了实验结论的正确得出,对该实验你还存在哪些疑问,请组内交流并反思自己的实验过程。
【想想做做】
1.当u=f时,凸透镜为什么不成像?有什么应用?

2.当u=2f时,成倒立、等大的实像,你能否利用这一规律测量一未知凸透镜的焦距?
【板书】补充凸透镜成像规律表格(见板书)

3.某同学实验时用白纸遮住了部分透镜,还能成完整的像吗?像有什么变化?

4.某同学实验时像成在了光屏的上方,要使像成在光屏中心,可以将蜡烛怎样移动?
(设计意图:提出学生可能存在的疑问,让学生通过分析或实验来解决,学会理论联系实际。)
【蝴蝶杯显影释疑】
1.结构
2.显影原理
(a)没酒水时,蝴蝶图片在凸透镜的焦点上。
(b)注入酒水后,酒水和凸透镜的共同作用相当于增大了凸透镜的焦距,使蝴蝶图片在凸透镜焦点以内,成正立、放大的虚像。
(c)蝴蝶杯显影光路图。
(设计意图:呼应创设情境,让学生了解蝴蝶杯显影的原因,增强学生对物理知识在生活中应用的认识)组内反思实验过程,交流讨论实验过程中存在的问题,并改进。
【成果展示】交流讨论、实验:
1.物体在焦点上,发出的光经凸透镜平行于主光轴,故不成像,可获得平行光
2.求焦距:成等大实像时,f=u
3.通过实验观察知:仍能成完整的像,像变暗。
4.通过实验观察可知:蜡烛向上移动。

认识蝴蝶杯的结构,了解蝴蝶杯“酒满蝶显,酒干蝶隐”的原因。
【盘点收获】引导回顾实验探究过程,盘点凸透镜成像的规律学生盘点知识和技能方面的收获。
【课堂检测】巡视学生完成检测题(见附件4),精当点评完成检测题
【家庭作业】分发作业题(见附件5)课后完成
【板书设计】
§5-3凸透镜成像的规律
物距u像距v像的特征应用
正倒大小虚实位置变化规律
u2ffv2f倒立缩小实像异侧物近像远像变大照相机
u=2fv=2f倒立等大实像异侧求焦距
fu2fv2f倒立放大实像异侧投影仪
u=f不成像,大小不变的圆形光斑平行光源
uf正立放大虚像同侧物远像远像变大放大镜
口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像总是异侧倒,虚像总是同侧正;
物近像远像变大,焦点以内反变化。
【教学反思】
一、案例中的“亮点”
1.创设物理情景新奇有趣,激发了学生探索的兴趣和学习物理的热情,使学生带着疑问学习,课堂学习更高效。
2.注重学生的知识形成过程,让学生经历从提出问题,猜想与假设,进行实验,搜集数据,分析论证,到交流与合作完整的科学探究过程。在这个过程中,培养学生设计实验,小组合作研究问题,动手操作和利用实验数据分析问题的能力,同时又能够很好的分享别人的探究成果,激发学生全程参与、乐在其中。
3.探究实验设置更加科学合理,不再限制物距的范围或成像的性质进行实验,使学生实验更加开放。通过学生大量的实验数据,总结出凸透镜成像的规律,利用不同焦距凸透镜验证成像规律,使实验结论更具普遍性。
4.教学语言准确、生动、形象、富有幽默感和感染力,让学生感受成长的喜悦,释放个性与潜能,愉快的学习,生动活泼地发展。
二、教学中易出现的问题
在实验探究凸透镜成像规律环节,由于学生的光学知识和实验探究能力还较弱,有些学生进行这样相对复杂的探究实验还存在很多困难,故要求教师在学生探究实验的过程中深入到学生中去,加强对学生实验探究的指导,使所有学生都能够进入探究情景中开展探究活动。在实验数据分析及得出结论环节,由于实验数据较多,分析归纳的数据、现象较复杂,故需教师准确引导,应杜绝教师分析学生记录的现象发生。
附件1:研究“像与物距的关系”数据记录表格
实验次数物距u/cm像的性质像距v/cm
正、倒大、小虚、实
1
2
3
4
5
6
7
8
……

附件2:凸透镜成像数据记录凸透镜焦距f=10cm
实验次数物距u/cm像的性质像距v/cm
正、倒大、小虚、实
150倒立、缩小、实像13
24014
33015
420倒立、等大、实像20
52020
62020
717倒立、放大、实像22
81526
91333
1010圆形光斑(不成像)不存在
1110
1210
138正立、放大、虚像像、物同侧
vu
145
153
附件3:凸透镜成像规律
物距(u)像的性质像距(v)
正、倒大、小虚、实位置
u2f倒立缩小实像异侧f<v<2f
u=2f倒立等大实像异侧v=2f
fu2f倒立放大实像异侧v>2f
u=f不成像,大小不变的圆形光斑
uf正立放大虚像同侧v>u

附件4:【当堂检测】
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,需调节__________、_________、_________三者的中心大致在同一高度,即“三心同高”。
2.将点燃的蜡烛沿凸透镜的主光轴,从大于二倍焦距处逐渐向透镜移动时,在光屏上可先观察到_______、_______的实像;当蜡烛移到距凸透镜二倍焦距时可观察到________、_________的实像;接着移动蜡烛使物距在一、二倍焦距之间,可观察到______、________的实像;当蜡烛移到距凸透镜焦点时,在光屏上可观察到___________,此时凸透镜不成像;接着移动蜡烛使物距小于焦距,此时在光屏上_______(“能”或“不能”)承接到蜡烛的像,但可在凸透镜的另一侧观察到_________、_________的虚像.
3.同学们在探究“凸透镜成像规律”时,将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过_______位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过_____位置以后由实像变成虚像。
4.如图所示,凸透镜的焦距为lOcm,保持透镜位置不变.当蜡烛在20cm刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的,并将光屏向方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”)。
5.如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点.其中照相机是根据物体放在点时的成像特点制成的,幻灯机是根据物体放在点时的成像特点制成的.
6.用凸透镜正对着太阳,发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点,若将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时,光屏上得到的像是()
A.正立放大的像B.正立缩小的像C.倒立缩小的像D.倒立放大的像
【当堂检测】答案
1.烛焰凸透镜光屏
2.倒立缩小倒立等大倒立放大圆形光斑不能正立放大
3.二倍焦距处焦点
4.高度靠近透镜
5.ac
6.D
附件5:【课后作业】
1.张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是()
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于b点时,成放大的实像
C.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成放大的实像
2.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,现保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上()
A.无法成像B.呈现正立、放大的像
C.呈现倒立、放大的像D.呈现倒立、缩小的像
3.小明用凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如图所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个________的光斑,测得凸透镜的焦距是_________cm。
(2)实验前,首先应调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心在同一直线上,并且大致在,这样可以使像成在光屏的中心;小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像原因可能是____________。
(3)实验过程中,当物距为15cm时,在光屏上可得一个清晰的像.这个像是(选填“倒立”或“正立”)、(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像.生活中常用的就是利用这个原理制成的;保持透镜位置不变,若希望看到更小的实像,应将蜡烛向_______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动,同时光屏向______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜方向移动;当物距为8cm时,从光屏的一侧透过凸透镜可以看到一个正立、________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像(选填“虚”或“实”),应用这一原理可以制成_____________.
(4)实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向_____移动。
(5)如图乙所示,若将光源“F”放在30cm处,其大小如图丙所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上,调整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是下列四幅图中的()
4.在凸透镜的主光轴上分别作出物体处于2倍焦距以外、2倍焦距处、焦点和2倍焦距之间、焦点以内位置时所成像的大体位置及成像的正倒、大小、虚实。

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凸透镜成像规律


一、--思路

“凸透镜成像规律”是初中物理教学的一个难点。我认为,教学的策略,并不在于教师有没有讲清、讲透,而是看教师有没有引导学生参与教学过程,主动获取知识,乐于探究。所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生,把发言权留给学生。基于此,教学中,一方面注意问题情境的创设,激发学生的学习兴趣,主动探究,使学生形成积极主动的学习态度;另一方面也注意科学研究方法的渗透,引导学生动口、动手、动脑,参与教学的过程,培养学生获取知识的能力,分析解决问题的能力、交流合作的能力。

二、教学目标

1.知识与技能

(1)知道凸透镜成像规律。

(2)知道物距和像距的概念。

(3)知道实像与虚像的区别。

(4)会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。

2.过程与方法

(1)能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想,并设计实验进行探究。

(2)通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学研究的过程与方法。

(3)学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

3.情感、态度和价值观

(1)具有对科学的求知欲,乐于观察自然现象和日常生活中的物理现象,勇于实验探究日常生活现象中的物理学规律。

(2)在探究问题的过程中,有克服困难的信心和决心。有主动与他人合作和交流的精神。

(3)密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。

三、教学重点与难点

重点:凸透镜成像规律的探究过程。

难点:引导学生设计实验方案,并从实验中得出凸透镜成像规律。

四、教学方法

采取小组合作探究与讨论交流相结合的教学方法。

五、教学资源

f=10cm和f=5cm凸透镜各一支、光具座、光屏、蜡烛、火柴、玻璃片、水、烧杯、滴管、多媒体课件。

六、教学流程

七、教学过程

教学环节及时间安排

教师活动

学生活动(预测)

教学资源安排

视频激趣

引入新课

(3min)

师:先请大家观看一段视频。

播放完毕,师:江南四大才子之一的祝枝山手上拿了什么?

师:请大家拿起桌上的放大镜,用手触摸一下它的厚度,它一样厚吗?是什么光学器件?

师:原来放大镜就是凸透镜,请大家利用手上的凸透镜近距离看学案上的箭头,会看到什么现象?

师:箭头被放大了,是正立放大的像,所以人们称之为放大镜。那么凸透镜只能成正立放大的像吗?大家再用同一支凸透镜观看远处大屏幕上的图片和文字,看到什么?

师:将两次看到的现象进行对比,你发现了什么?

师:那么凸透镜成像有什么规律呢?今天我们就来学习《探究凸透镜成像规律》

学生观看视频;

学生:放大镜。

学生:不一样,中间厚边缘薄,是凸透镜。

学生:正立放大的箭头。

学生观看后答:倒立缩小的像。

学生:同一支凸透镜能够成各种不同的像。

课件播放视频《金装四大才子》第一集中片段:

江南四大才子之一的祝枝山与对手进行蹴鞠比赛,还忙里偷闲擦拭他的放大镜。

课件显示:

一张放大镜成像的图片。

观察对比

提出问题

(4min)

师:凸透镜不仅能成像,还能成各种不同情况的像。有正立的,倒立的;还有放大的和缩小的像。那么关于凸透镜成像大家想知道什么呢?

说明:师应给一定的时间让学生小组讨论思考,并将学生提出的各种问题写在黑板上。

师介绍物距和像距的概念。

学生讨论并可能提出各种问题:

1.什么情况成缩小的像?什么情况成放大的像?(或者:像的大小与哪些因素有关?)

2.什么情况成倒立的像?什么情况成正立的像?(或者:像的倒正与哪些因素有关?)

3.成不同像时物体到凸透镜的距离和像到凸透镜的距离有什么关系?

4.物和像在凸透镜的同侧还是异侧?等等。

猜想假设

(2min)

师组织学生对提出的第一个问题进行猜想。

提示:用同一只凸透镜近距离看课本上的字和远距离看屏幕上的字一样吗?

学生小组讨论并猜想:可能与物距有关,当物距大时,成缩小的像,当物距小时,成放大的像。

制定计划

设计实验

(9min)

师介绍光具座的作用以及用法。

师:在使用光具座时,像的位置和光屏的位置具有不同的含义。如果移动光屏使它得到清晰的像,这时光屏的位置就是像的位置。

师:请同学们用点燃的蜡烛作为成像的物体,自行选择其它器材,制定实验计划探究凸透镜成的像的大小情况与物距的关系。请同学们在小组内积极讨论,制定研究方案。

师巡视指导,参与学生讨论,并强调:

在设计实验时要明确目的,理清思路。目的是要探究成像的情况与物距是否有关,所以实验思路就是,让一发光物体通过凸透镜成像,然后改变物距,观察像的情况;或是让一发光物体通过凸透镜成不同的像,比较物距。

师组织学生对各小组的方案进行评估,兼顾研究其它问题,确定最佳方案

学生认真听讲

学生小组讨论。

小组代表交流所选器材和实验方案。

出示光具座

课件显示:

实验目的和实验思路。

课件显示:

实验方案的具体内容。

进行实验

收集证据

(5min)

师要求学生完成实验前的准备工作:

①将f=10cm的凸透镜固定在光具座的中间位置,在光具座的刻度尺上的一倍焦距处和二倍焦距处贴上小红点标记。

②将蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧,点燃蜡烛,调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心大致在一条直线上。

师:下面我要求第一至第七组的同学移动蜡烛和光屏直至光屏上出现清晰的缩小的像,第八至第十五组的同学移动蜡烛和光屏直至光屏上出现清晰的放大的像。

教师巡视指导,强调实验中应注意的事项。

学生按教师要求动手进行操作;

学生按要求进行实验。

课件模拟显示在光具座的刻度尺上的一倍焦距处和二倍焦距处贴上小红点标记,并调节三者高度。

分析论证

评估交流

(12min)

师让小组代表上前将物、像的位置在屏幕上用不同颜色的点标出来。

师引出实像的概念。

师由图象引导学生分析成倒立缩小实像时的条件并板书:

U2f倒立缩小实像,物像异侧fv2f

师由图象引导学生分析成倒立放大实像时的条件并板书:

fu2f倒立放大实像,物像异侧v2f

师要求学生将蜡烛移到uf处,观察成的像的情况。

师:不能呈现在光屏上的像是虚像,怎样才能看到此时的虚像呢?

师板书:uf正立放大的虚像,物像同侧。

师要求学生将蜡烛移到u=2f和u=f处,观察成的像的情况。

师板书:u=2f倒立等大的实像,物像异侧v=2f;u=f时不成像

师:我们的猜想得到验证吗?与焦距是否有关?同学们的问题都得到答案吗?在实验中你还发现了什么新的问题?

师:大家今天都很出色,像科学家一样成功完成探究任务。(掌声鼓励)

多位学生代表上前将物、像的位置在屏幕上用不同颜色的点标出来。

小组分析讨论,得出结论。

学生实验并汇报:在光屏上观察不到像的情况。

学生尝试观察后发现:从光屏这一侧透过透镜就能观察到正立的放大的虚像。

生实验并汇报观察到的情况,

学生思考并回答。

课件显示:两幅图片,图中不同颜色的点可以用鼠标拖放。

规律再现

总结提高

(5min)

师:接下来我用多媒体动画再现凸透镜成像规律。

师演示“三段两点”成像的规律。

师:请同学们再认真观察,能不能发现新的规律呢?

师移动动画中点燃的蜡烛从左向右逐渐靠近凸透镜。

师:同学们总结得很好,说明同学们认真做了实验,还动脑思考了,这是非常好的,学习的重点是学会思考,如果养成习惯,相信同学们学习会越来越好的。

学生观察将知识内化。

学生再次观察后总结出新的规律:一倍焦距处是成虚像和实像的分界点,二倍焦距处是成放大和缩小像的分界点;成实像时,物近像远像变大成虚像时,物近像近像变小。

课件显示:Flash动画演示凸透镜成像规律

知识应用

解决问题

(5min)

师:现在请同学们解释一下,为什么用凸透镜近距离看课本上的图片和文字是正立、放大的?

师:这时凸透镜对物体起放大作用,所以我们叫它放大镜。凸透镜大小相同时,透镜越厚,焦距越小,折光本领越强,放大倍数越大。所以通常选用焦距比较短的厚凸透镜作为放大镜。

师:有一天边喝水边看书,不小心一滴水滴到课本上,看到如屏幕所示的现象,请大家用提供的玻璃片、水和滴管动手操作并观察解释。

师:在日常生活中我们经常用照相机将美丽的瞬间保留下来,如果别人给你照了一张这样的相片,你满意吗?

师:那怎样才能使相片中的人像大一点如第二张相片一样。

师:为什么呢?

学生回答:因为这时书上的字位于一倍焦距以内成正立放大的虚像。

学生小组实验,用滴管将一滴水滴到玻璃片上,然后观察玻璃片下的字。

学生回答:水滴相当于凸透镜,当字位于它的一倍焦距以内时就能起到放大的作用。

学生:不满意,像太小了。

学生:人向前走一点。

学生:因为成实像时,物近像远像变大。

课件显示:

水滴放大镜

课件显示:

两张背景相同但人像大小不同的相片。

课堂小结

布置作业

师引导学生从三个维度回顾这节课的收获。

师布置课外作业。

学生代表积极发言,畅谈这节课的收获。

探究凸透镜成像的规律


●〇教材分析

本节内容是本章的核心,它是学生在学习第2节“生活中的透镜”,对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上,带着问题,用探究的方法研究本节的内容。本节的主要内容,就是让学生通过科学探究的活动,找出凸透镜成像的规律,使学生在全过程中自主探究,体验科学探究的全过程,从而激发学生探究成像规律的兴趣,使学生能够体验科学探究的过程与方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线,安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论”等教学过程,让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程。很好地体现了新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,这次再版的人教版新教材把另一个难点实像和虚像放到了“生活中的透镜”中,相对于第1版来说,这次教材明确提出了实验时物体离凸透镜的距离分别为:u2f、fu2f、uf,同时给出了详细的实验步骤;在得出凸透镜成像规律的结论时以提问的形式得出;教材这样处理,着重于学生的实际情况,降低探究的难度,这样更加有利于学生的学习的兴趣,有利于探究的目的性,做到有的放矢。“想想议议”栏目让学生思考凸透镜成放大实像和缩小的实像,物距与像距的大小关系.这样加深学生对凸透镜规律,又让学生运用所学知识,分析生活中的透镜的成像原理。教材这样处理,体现了课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的思想。<><><>

●〇教法分析

本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究,本节课需要两个课时(每课时40分钟),第1课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力,学生猜想时一般不懂怎样去猜想,有时猜想与提出的问题毫无关联,所以我们关键应该引导学生怎样去猜想,在教学中创设合理猜想情景,并且引导学生知道猜想要有猜想的理由,不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节,所以我们要引导学生进行设计实验,让学生明白实验研究什么和怎样去研究,实验时应该观察什么、测量什么、记录什么?第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面,教师引导学生分析表格数据进行简单的比较,分析它们的相同点与不同点,让学生进行简单的因果推理,让学生以书面或口头表述自己的观点,最后教师归纳总结,这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程,培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力,从而提高了学生的科学素养。

●〇教学目标

↘知识与技能

①理解凸透镜成像规律。

②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。

↘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通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学探究的主要过程与方法。

③学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

↘情感态度与价值观

①乐于参与观察、实验、制作等科学实践。

②通过探究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常生活中的物理学规律。

●〇教学重点与难点

重点

①对凸透镜成像规律的理解和认识。

②组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。

难点

①指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系。

②组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验。

●〇教学过程

■教学过程

■教师活动

■学生活动

■设计意图

新课导入

(第1课时)

(3分钟)

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。

新课导学

提出问题


猜想


设计实验


进行实验


分析和论证

(第2课时)

照相机、投影仪和放大镜都有凸透镜,但有大小、倒正和虚实的差异,通过引导学生由凸透镜成像的差异提出凸透镜成像的大小、倒正与物距有什么关系。

继续观察投影仪、照相机和放大镜成像的同相点及不同点,引导学生针对像的大小、倒正和虚实分析并做出其与物距或者像距大小关系有关的猜想与假设,同时板书。

指导学生要检验猜想是否正确需要实验,提出实验是探究物理知识最基本的一种方法。

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P66,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及过程。

演示:根据学生的实验方法补充说明实验操作步骤、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。

并提醒学生怎样观察像;怎样记录物距、像距;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,并鼓励最先完成实验的学生填写黑板的数据.(见附表)

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、归纳出凸透镜成像的规律并让学生以书面或口头形式表达自己的观点。

学生观察投影仪、照相机和放大镜的成像情景,从而提出问题。

学生讨论、观察投影仪、照相机和放大镜成像情况,做出猜想与假设。

学生阅读、讨论、作答,举手发言。其他同学评估、改进实验方法。明确实验目的。

回顾凸透镜焦距测量的方法,并让两位学生测出本节课凸透镜的焦距.

分二人小组实验,观察记录,思考猜想是否正确。

实验、记录、思考、作答。

讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正与物距或与物距和像距的大小关系有关,进一步综合、分析归纳出:

当u2f时,成倒立、缩小的实验像;

当fu2f是时,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。

学生猜想有多种多样,有正确的,也有不正确的猜想,但需给予肯定与鼓励。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。

培养学生科学的能力及精神。

培养交流合作精神、制订计划能力、创造能力、表达能力、评估能力、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、科学探究精神、实事求是的科学态度、交流合作精神、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,要加强引导。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

请学生小结本节课的收获,教师同时用Flash动画展示凸透镜成像规律.Flash动画下载地址:

http://flash.9d.ng.c.m/s.ftd.wn
/33/517K_swf_36-10852.swf

从知识、方法、有什么体会方面小结,并观看动画进一步理解凸透镜成像的规律。

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Flash动画提高了学生的学习兴趣,同时体现的新技术在教学中的运用。

●〇教学反思

本节课的教学活动给学生一个全新的体验,学生活动进行热热闹闹,但我们一定要注意,要达成本节课的教学目标,结合凸透镜成像规律的特点的探究,通过培养学生对实验数据的分析和论证的能力,使学生得到从感性认识到理性认识的飞跃.让学生亲身体验在不断发现问题和提出问题的过程中逐步完善和升华,深化对凸透镜成像规律的认识,从而用实验探究的方法来得出凸透镜成像规律的特点,使学生进一步理解照相机、投影仪和放大镜的原理。

附表:

凸透镜焦距f=cm

实验次数

物距与焦距的关系

物距u/cm

像的性质

像距v/cm

实验者

姓名

实虚

大小

正倒

第1次

u2f

2fuf

uf

第2次

u2f

2fuf

uf

探究凸透镜的成像规律(教案)


探究凸透镜的成像规律(教案)

新一轮国家基础教育课程改革正在轰轰烈烈地开展,其中一个重要而具体的目标,就是要改变传统的接受式学习,倡导学生主动参与的自主探究式学习,鼓励奖信息技术渗透与物理教学之中。

本节课的教学从设计上力图将信息技术与实验有机结合,实现信息技术与物理教学的有效整合;教学过程中采用以探究式为主,其它教学方式为辅的多样化的教学方式;探究过程中,采用任务驱动的方式来增强探究过程的实效。

从学生的生活实际中引入新课、提出问题,通过教师的诱导,深化实际问题,形成物理问题。使学生产生强烈的探究欲望。在此基础上,引导学生猜想,涉设计探究实验,收集实验数据,初步认识凸透镜的秤想规律。在利用凸透镜秤像的课件模拟实验,获取凸透镜成像的动态信息,归纳结论。整个教学以“设计—探究—发现”为基本过程,策动、引导学生学习思考,让学生自主探究建构知识,最终实现提高学生学习能力并获得整体发展的目的。

课题

探究凸透镜的成像规律

教材

北京市:vml?>

文章来源:http://m.jab88.com/j/66119.html

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