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《科学探究：凸透镜成像》
课题：科学探究凸透镜成像
教材：八年级物理第四章第五节
一、教材分析
本节选自义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级上册，是初中物理光学的重要内容，凸透镜成像又是初二物理知识的重点，本节既是学习凸透镜成像原理，又是进一步学习眼睛成像和照相机等仪器原理的基础，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。
二、学生分析
通过上节课的学习，学生已经知道了光的折射规律。但由于初二的学生认知能力还比较低，对知识的归纳概括以及迁移能力还不强。所以要把折射规律和凸透镜成像联系起来还比较困难。对于凸透镜也仅仅知道它叫放大镜，能把物体放大，但对凸透镜能成缩小实像和放大实像他们是知之甚少的。
三、教学目标
根据全面提高学生素质的总体目标与课程标准的要求以及学生已有的认识基础，我确定了本节的教学目标如下：
1、知识目标
（1）知道什么是凸透镜，以及凸透镜对光线的会聚作用。
（2）知道凸透镜的光心、焦点、焦距和主光轴
（3）通过探究性实验得出凸透镜成像的规律。
2、能力目标
（1）培养学生的观察能力
（2）通过学生自己制定实验计划，进行实验操作和总结实验规律，培养了学生实验能力和分析问题解决问题的能力，以及组织协调能力。
3、情感与价值目标
（1）通过探究凸透镜成像规律的实验，有意识的渗透辩证唯物主义观点。
（2）通过介绍我国古代劳动人民利用冰透镜对准太阳光取火的事例，对学生进行爱国主义教育和民族自豪感的教育。
四、重点和难点
凸透镜对光线有会聚作用和它的成像规律是本节的重点。
学生用实验探究凸透镜成像规律是本节教学的难点。
五、教具准备
1、不同焦距的凸透镜（f=5cm和f=10cm)；光具座；蜡烛；光屏；平行光源。
2、多媒体课件
六、设计理念
1、在凸透镜成像规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、去猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为凸透镜成像规律的“发现者”，课堂的主人翁，使本节课的教学过程如研究课题那样去进行。
2、在整个教学过程中，教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。
3、教学的真正目的是让学生探索规律，获得研究、思维的方法，然后通过方法的获得以及运用方法探索、创造的过程，使学生形成对科学研究有亲近热爱、和谐相融的情感，具有乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。因此，本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到教学的真正目的。
七、教学流程
（一）、创设情景，引入新课
1、出示手中的凸透镜问学生？它是什么？我们在日常生活中那些设备上还见过它？引导学生回答出在照相机、投影仪上见过它。并告诉学生：“我国古代的劳动人民在很久以前就知道用冰磨成它的样子，来取火。”它的名字叫什么呢？叫凸透镜。今天我们就来学习它。
[本节设计意图：贴近学生生活举例，从生活走向物理，能激发学生的学习兴趣。并不失时机地进行民族自豪感教育]
（二）学法指导，探究新知
请同学们观察一下实验桌上的凸透镜。组织观察、讨论分析得出凸透镜的形状特征。
并板书：
1、凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜。提问：我们知道了光的折射规律，那么光线穿过凸透镜时会发生什么现象呢？
在光具座上演示：平行光源发出的光线经过凸透镜折射后会聚于一点。得出：凸透镜对光线有会聚作用，所以它又叫会聚透镜。
利用多媒体投影仪演示凸透镜对光线的会聚作用，从而介绍几个相关名词：光心、焦点、焦距和主光轴。
[本节设计目的：通过学生观察实物、演示实验和多媒体课件展示，使学生能直观的、快速的认识凸透镜对光线的会聚作用。培养了学生的观察能力和归纳概括能力，符合其认知规律。]
2.提出问题
先让学生拿着凸透镜近距离的观察书上的字，学生会看到字被放大了，提问：通过凸透镜看到的物体都是放大的吗？
然后让学生拿着凸透镜慢慢的远离书上的字，或者观察远处的物体。
通过以上观察得知：物体通过凸透镜发生了变化，远处的物体变小了，而且倒着。近处的物体只是被放大了，正倒没有发生变化。引导学生思考：用同一个凸透镜观察不同的物体时，为什么有的大，有的小，有时倒，有时正呢？
使学生进入探索的物理情景当中。
3.提出猜想
猜猜看：这些现象与哪些因素有关？下面我们用实验去探究这一规律。
4.制定实验计划
介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)
提示：在使用光具座时，像的位置和光屏的位置是不同含义。只有当光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。
让学生汇报设计的方案计划
学生可能有各种各样的计划，让他们自己小组内讨论决定使用哪一种方案。
5.进行实验与收集证据
要求：(1)不管用何种方案都要做好记录：像的大小、像的正倒、物距、像距、物距与像距的关系。
请学生开始自由实验，教师巡回指导。
经过一段时间的实验，学生中大致会出现三种情况：A、没有找到像；B、找到了放大或缩小的像；C、光屏上烛焰的轮廓不清晰，本不是像。对A种情况，老师稍加提示，使之转变成第二种情况。针对部分学生可能会对像产生的误解，教师要明确的指出：有的同学找到的不是像，同学们也许会感觉疑惑，急于想知道自己找到的是不是像，老师这时再通过演示实验强调如何找像，什么是像。
指导实验：蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜会观察到什么样的像。(试试看)
把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会出现什么情况？
(先猜，后试试)
请学生把实验中得出的数据填入学案的表格内。
5、分析实验数据，总结得出实验结论——凸透镜成像规律，并板书。
[本节设计意图：1、传统教学在“研究凸透镜成像规律”时，教师一般先列举出各种成像的条件，然后再让学生通过实验去验证各种情况下的像，通过这样的验证性实验学习凸透镜成像规律，学生学得非常被动。我认为探究教学关键是让学生成为自己学习的主人，于是我在设计教学中，先让学生列举生活中放大镜、照相机、投影仪的实例，然后引导学生对具体的实例提出质疑——“放大镜”为什么还能成正倒、大小甚至虚实不同的像?接着由学生自行制定计划、进行探索性的实验、分析得出成像的规律，即物距、焦距、像距的关系。使学生在学习知识的同时，亲身体会这种科学探究的过程。本课时主要是培养学生制定计划、收集数据、初步分析等能力。
2.针对学生在平时课堂探究活动中表现出的一定程度的无序性，采取印发学案(见附件)的措施：让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事，明确自己的目的；教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示，但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”；在尽量给学生更加宽松的思维空间和活动空间的同时，避免探究活动中盲目性。在宽松的思维空间里，学生肯定会提出许多独特的问题，会迸发出更多的思想火花。
（三）归纳小结，深化目标，布置作业。
1、小结本课的知识点。
（1）凸透镜的定义。（2）凸透镜对光线的会聚作用。什么是焦点、光心、焦距和主光轴。（3）用课件演示成像规律。
2、告诉学生：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。从而激发学生的探索热情。
3、课后练习以及阅读信息窗的内容。了解凹透镜有哪些特点？
七、板书设计
五、科学探究：凸透镜成像
1、凸透镜——中间厚，边缘薄的透镜。2、凸透镜成像规律：
因为对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。u＞2f成倒立、缩小、实像
焦点（F）u=2f成倒立、等大、实像
光心（O）f＜u＜2f成倒立、放大、实像
焦距(f)u=f不成像
主光轴u＜f成正立、放大、虚像
附件：学案
1.活动：你透过凸透镜看远处的物体时，你会看到怎样的像，提出问题。
2.猜想：这些结果与哪些因素有关?
3.制定实验计划：
4.实验过程
(1)你认为你组同学有哪些与探究活动无关的活动?
(2)你组同学是否得到了蜡烛的像?
(3)你组同学光具座上物体排列的顺序是怎样的?
(4)你组同学在活动中，为了得到清晰的像，移动了哪些器件?有哪些没移动?你认为他们如此移动可行吗?如果移动显得混乱，不益于研究问题，你认为该怎么固定、移动?
(5)你组同学得到了哪些像?(放大、缩小、等大的)
(6)你组同学测出了各种情况时的物距和像距?
5.探究实验记录表
物距u
（cm）像的性质【凸透镜焦距（f=5cm或f=10cm）】
倒立正立缩小放大实像虚像
30
20
15
10
8
5
3

(试试看)蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜，你会观察到。
先猜，后试)把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会怎样?

《科学探究：凸透镜成像》

扩展阅读

探究凸透镜成像规律

初中物理教学案

探究凸透镜成像的规律（八年级物理：第三章第三节）

课型：新授课设计人：

教学目的、任务要求:

1、知识与技能：理解凸透镜成像规律；

2、过程与方法：经历完整的探究过程。

3、情感态度与价值观：体验科学探究的过程与方法。

教学重点：理解凸透镜成像规律

教学过程：

一、回顾与预习：

和学生一起复习照相机，投影仪、放大镜成像情况。

思考：是什么原因影响了凸透镜所成的像？

学生猜想……（引导“可能与距离有关）

二、探究新知：

1、有关概念：

物距：物体到透镜的距离，用U表示。

像距：像到透镜的距离，用V表示。

焦距：用f表示

2倍焦距：用2f表示

注意事项：蜡烛、透镜、光屏的中心在同一高度。调节光屏找出最清晰的像。

结果：距离不同成的像不同？像与距离有什么关系？

2、学生试验：试验过程如课本示

（1）要找出放大、缩小的区域（2）要找出倒立、正立的区域

（3）要找出不成像的区域。（4）试验结果填入课本表格，并进行总结

3、凸透镜成像的规律

4、凸透镜成像的原理：

FFFF

(作图法)

三、当堂训练与检测：

1．在图中的凸透镜焦距为15cm，则烛焰到凸透镜的距离应大于_____cm，其像的位置在_______cm与_______cm之间，此像是______、______的_____像．

物距u

像的特点像距v

正立或倒立放大或缩小虚像或实像

u2f

u=2f

fu2f

uf

u=f

2．照相机的镜头相当于一个________镜，胶卷相当于________．若镜头的焦距为，则相机中的胶卷应放在_______cm与_______cm之间的位置．

3．在“研究凸透镜成缩小实像”的实验中，用粉笔在桌面上画一直线，在直线上依次放置_____、______和_______，并使三者的中心大致在_______．这样做的目的是______．

4．在研究“凸透镜成像规律”的实验时，应使烛焰，透镜和光屏的中心大约在____．凸透镜焦距为5cm，通过调节，使光屏上出现缩小的烛焰清晰的像，这时蜡烛到透镜的距离应是______．

5．如图所示，蜡烛的烛焰在凸透镜的右侧光屏上成一个倒立、缩小的像，图中O点是凸透镜的中心，A、B、C、D四个点中有一点是凸透镜的焦点，且，根据成像情况可知，______点是凸透镜的焦点．

6．做“研究凸透镜成像”的实验中，发现烛焰的像在屏的下边缘处，如果不改变烛焰及屏的位置，只移动透镜，使像移到屏的中央，那么应将凸透镜_______移动．（选填（“向下”或“向上”）

7、观察凸透镜成像的实验中，在距凸透镜15cm的光屏上得到一个清晰的，与物体等大的像，则该凸透镜的焦距为cm。

8、物体通过凸透镜可以在光屏上形成倒立放大的实像，下列哪个光学仪器应用了这种成像原理

A.照相机B.放大镜C.幻灯机D.汽车后视镜

9、小明在探究凸透镜成像规律时，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在a、b、c、d四点并分别调整光屏的位置，如图2所示，探究后他总结出下列说法。其中正确的是

A．照像机是利用蜡烛放在a点的成像特点制成的

B．放大镜是利用蜡烛放在b点的成像特点制成的

C．幻灯机是利用蜡烛放在d点的成像特点制成的

D．蜡烛放在b点成的像比它放在c点成的像大

10．要在光屏上得到跟物体一样大小的像，下列元件中应选用

A．平面镜B．凸透镜C．凸面镜D．凹透镜

凸透镜成像

第5节科学探究：凸透镜成像
(两课时)
一、目标要求[
1.知识与技能
了解透镜的种类。
了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
探究并知道凸透镜成像的规律。
了解透镜在投影仪中的应用。
2.过程与方法
能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。[
3.情感、态度与价值观
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。
初步建立将科学技术应用于实际的意识。
二、重点与难点
本节教学的重点是探究凸透镜成像的规律，这也是教学的难点。
三、教学过程

第一课时认识透镜
(一)谈话导入:
(二)新授:
1.凸透镜和凹透镜认识:
①先让学生观察眼镜镜片，看看近视镜片和远视镜片有什么不同，然后学生出示各种各样的透镜：有的中间厚边缘薄，有的中间薄边缘厚，并画出板图如课本图3．1－1所示。再说明透镜是组成照相机、投影仪、显微镜、电影放映机等光学仪器的重要元件。?②照课本图3．1－2简单介绍一下透镜的主光轴和光心。对于光心，让学生知道大致在透镜的中心处即可。??
2.想想做做
做课本图3．1－3的实验来研究凸透镜对光的会聚作用。可让学生分组做，最好人人动手，以增加学生的体验，要使学生对凸透镜这种重要的光学元件对光的作用了解得充分一些。这个实验，可以在阳光下做，也可用平行光源（可用手电筒代替，但距凸透镜要远些）做，还可利用平行光源、光具盘和凸透镜演示。实验时，可以量出焦距。?
用凹透镜代替凸透镜实验，可以说明凹透镜不能使平行光线会聚，对光有发散作用。?3.焦点和焦距
根据实验现象画出板图如课本图3．1－4所示。介绍凸透镜的焦点、焦距，并在板图上用符号标出。?对于学习基础好的学生，还可以进一步说明：?
①凸透镜的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生两次折射造成的；?
②焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强（光线通过后偏折得厉害）；?
③凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短。每个凸透镜的焦距是一定的。??
(三)课堂小结,作业.
1、拿两块透镜让学生测出焦距。这个问题已经在“想想做做”的栏目中做过了，这里让再做一遍，是让学生加深印象，同时让他们知道，不同的透镜焦距是不同的。?
2、焦距短的透镜偏折得更多些。?
3、把小灯泡放在凸透镜的焦点上，小灯泡发出的光通过凸透镜后就可以变成平行光。这里利用了前面学过的光路可逆性。?

§4.3探究凸透镜成像规律

作为老师的任务写教案课件是少不了的，大家正在计划自己的教案课件了。各行各业都在开始准备新的教案课件工作计划了，才能更好的在接下来的工作轻装上阵！你们清楚教案课件的范文有哪些呢？以下是小编为大家收集的“§4.3探究凸透镜成像规律”仅供参考，希望能为您提供参考！

§4.3探究凸透镜成像规律

教学目标：

（1）通过实验，探究凸透镜成像规律；

（2）会使用相关的实验仪器，能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料；

（3）经历从所观察到的凸透镜成像的有关记录和收集到的实验数据中，归纳出凸透镜成像规律的过程

教学重点、难点

【重点】凸透镜成像规律的实验探究

【难点】从实验数据得出凸透镜成像的规律

【教具】光具座、蜡烛、火柴、光屏、焦距f=10cm的凸透镜

【课型】实验、讲解、讨论

教学设计

一、导入新课

演示实验：课本图4-23

当凸透镜距灯泡较近时，通过透镜可以看到灯丝正立、放大的虚像；

适当增加凸透镜与灯泡的距离，在墙上看到灯丝倒立、放大的像，继续增加凸透镜与灯泡的距离，在墙上又能看到灯丝倒立、缩小的像。

板书：1、实像：能在光屏上呈现的像叫做实像。

2、物距：物体到透镜光心的距离叫做物距(u)；

像距：像到透镜光心的距离叫做像距(v)。

二、新课教学

通过以上讨论，我们知道，凸透镜能成正立、放大的虚像，也能成倒立、放大的实像，还能成倒立、缩小的实像。那么，凸透镜成不同的像时，像距、物距和焦距之间到底存在什么关系呢？下面，让我们通过实验来进行研究。

为了准确地测量出物距和像距，我们这个实验用到的主要仪器是光具座。

①如何测量物距和像距？

②强调：实验时，凸透镜中心，烛焰中心及光屏中心大致在同一高度。

探究活动一：倒立缩小的像

像的性质物距(u)/cm像距(v)/cm

倒立缩小的像

问题：

(1)物距与焦距、像距与焦距的关系？

(2)像是虚像还是实像？像与物是在同侧还是异侧？

(3)物上、下移动，光屏上的像怎样移动？

(4)用书本将透镜上半部分遮挡起来，像有什么变化？

(5)对调蜡烛和光屏，成什么像？

结论：当u2f时，成倒立、缩小的实像，此时fv2f。

应用：照相机

探究活动二：倒立等大的像

像的性质物距(u)/cm像距(v)/cm

倒立等大的像

讨论：

(1)物距与焦距、像距与焦距的关系？

(2)像是虚像还是实像？像与物是在同侧还是异侧？

结论：当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。

探究活动三：倒立放大的像

像的性质物距(u)/cm像距(v)/cm

倒立放大的像

讨论：

(1)物距与焦距、像距与焦距的关系？

(2)像是虚像还是实像？像与物是在同侧还是异侧？

结论：当fu2f时，成倒立、放大的实像，此时v2f。

探究活动四：正立放大的像

像的性质物距(u)/cm像距(v)/cm

正立放大的像

讨论：

(1)像是虚像还是实像？

（2）像与物是在同侧还是异侧？

(3)物距与焦距的关系？

结论：当uf时，成正立、放大的虚像。

应用：放大镜

根据以上讨论，你能不能总结出凸透镜的成像规律呢？

板书：3、凸透镜的成像规律：

当u2f时，成倒立、缩小的实像,fv2f,vu,照相机，物像异侧；

当u=2f时，成倒立、等大的实像,v=2f,v=u,物像异侧；

当fu2f时，成倒立、放大的实像，v2f,vu,投影仪，物像异侧；

当uf时，成正立、放大的虚像，应用（放大镜），物像同侧；

讨论与交流：实验中你还有哪些新发现？

问题讨论，引申拓展：

(1)凸透镜成实像的条件是什么？实像是倒立的还是正立的？

(2)凸透镜成虚像的条件是什么？虚像是倒立的还是正立的？

(3)凸透镜成像时，什么情况下物像异侧？什么情况下物像同侧？

(4)凸透镜成实像时，物距减小，像距如何变化？像的大小又如何变化？

(5)某人在做凸透镜成像实验时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上观察到像，这是什么原因？

①

②

补充：课本最后一段文字：a、两倍焦距处是物体成缩小的像还是放大的像的分界点；

b、一倍焦距处是物体成倒立实像和正立虚像的分界点；

(6)你能否想出两种方法测出凸透镜的焦距？

(7)当u=f时，凸透镜能成像吗？为什么？

三、巩固练习

1、在凸透镜成像实验中，当光屏与透镜的距离为16cm时，在光屏上得到烛焰倒立放大的实像，则此凸透镜的焦距可能是：()

A、4cmB、8cmC、12cmD、16cm

2、见《创新作业》第7题

四、布置作业：

课本1、2、3、4、5

五、教学反思：

本节内容教学难度大，应分为两个课时进行。重点应放在实验探究上，以问题为主线，可以对学生的探究活动起指导作用。

文章来源：http://m.jab88.com/j/70987.html

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