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凸透镜成像的规律教学设计范文

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凸透镜成像的规律教学设计范文

  一个好的教学设计是一节课成败的关键,要根据不同的课题进行灵活的教学设计。首先对每一个课题的教学内容要有一个整体的把握。下面就是小编给大家带来的《凸透镜成像的规律》教案,希望能帮助到大家!

  人教版八年级上册物理《凸透镜成像的规律》教案

  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。

  教学工具

  多媒体

  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: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P66,注意观察表格中的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8行空格,说明我们要取8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。liuxue86.com

  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750px,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625px,再移动光屏找烛焰的像,记录数据,总共改变物距8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,光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。

  (3)将蜡烛放在离凸透镜750px、625px、375px、300px、lOcm、200px、75px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,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lOcm,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,为什么在光屏上找不到像?而看到的是一块模糊的光斑。

  生:因为光线没有在光屏上会聚。

  师:回答得很好,平面镜成像,像是怎么形成的?是实像还是虚像?

  生:是由反射光线的反向延长线会聚而成的,是虚像。

  师:对。虚像不是实际光线会聚而成的。当蜡烛离凸透镜很近时,蜡烛射向凸透镜的光线经凸透镜折射后,在光屏上不能会聚,其反向延长线在物体同侧会聚而成,所以是虚像。我们只能透过凸透镜,逆着折射光线看过去,才能观察到,所以不能用光屏承接的是虚像,能用光屏承接的是实像。

  板书:2.实像和虚像

  并补充以上凸透镜成像规律中( )内的内容,得到完整的结论。

  三、归纳小结及学习过程评估

  师:通过这节课科学探究,你们有什么收获?学到了什么?有什么体会?

  生甲:我学到了凸透镜成像规律。

  生乙:我知道了实像和虚像的区别。

  生丙:我在探究凸透镜成像规律中学到了科学探究的过程和方法。

  师:同学们说得很好,下面请每位同学对自己在本节课的学习情况进行评估。

  凸透镜成像的规律教学设计

  教学目标

  (一)、知识与技能

  1. 知道凸透镜的成像规律。 知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。

  2.能用凸透镜的成像规律解释简单现象、解决简单问题。

  (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.通过对凸透镜成像现象的观察分析,总结出凸透镜成像规律,并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件。培养从物理现象中归纳科学规律的方法。

  (三)、情感态度与价值观

  1.通过研究凸透镜成像的实验,以及对其成像规律的分析有意识地渗透辨证唯物主义 观点。

  2.注意培养学生乐于参与观察、试验、制作的兴趣。

  教学重难点

  教学重点:凸透镜成像规律。

  教学难点:在探究过程中,建立实验与物理模型之间的必然联系。

  教学工具

  课件

  教学过程

  一、引入新课

  通过上节课的学习,我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜,并且照相机能使景物在相片上成倒立的像,所成的像比物体小,投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上,供大家观看,这就说明所成的像比物体大,是倒立的;放大镜能把小小的物体放大,使我们看清楚它们,所成的像是正立、放大的。

  二、新课教学

  (一)引导学生提问

  你们想进一步了解它们吗?想了解什么?

  学生可能提出的问题:

  1.凸透镜在什么条件下成正立的像,什么情况下成倒立的像?

  2.什么情况下成放大的像,什么情况成缩小的像?

  3.什么情况下用光屏能收到像,什么情况下在光屏上不成像?

  4.什么条件下像与物在凸透镜两侧,什么条件下在同侧?

  (二)进行猜想和假设

  同学们提出这么多问题,说明同学们认真思考了,这样非常好,既然提出问题,我们就要解决它。现在,我们就根据上节学的知识大胆猜测,通过实验和探究活动来解决。

  学生可能提出的猜想和假设

  照相时物体到凸透镜的距离比投影仪上胶片到凸透镜的距离大,看来像是放大还是缩小的与物体到凸透镜的距离有关。

  照相时底片到凸透镜的距离比投影仪的屏幕到凸透镜的距离小,看来像是放大还是缩小的与像到凸透镜的距离有关。

  照相机中镜头的凸透镜比投影仪镜头小,看来像是放大还是缩小的与凸透镜的大小有关。

  照相机和投影仪的物体和像在凸透镜的两侧,放大镜的像与物体在同侧。这说明像成倒立和正立与像和物在同侧还是两侧有关系。

  放大镜要看清物体,离物体的距离一般要比照相机、投影仪中凸透镜离物体的距离小,说明物体成正立、倒立的像与物体到凸透镜的距离有关。

  [师]同学们猜想得很好。现在逐一讨论看看有没有哪个能排除掉。

  像是放大还是缩小与凸透镜的大小有关,可以排除。因为有的放大镜直径比照相机镜头直径小,也能成放大像,再有摄影师拿大焦距的镜头比投影的镜头大,成的像还是缩小的,所以可以排除掉。

  (三)制定实验方案,进行实验

  [师]现在我们桌子上有光具座(上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜,能来回移动,从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系)、蜡烛(做物体用)、光屏(白色的硬纸板作屏)、凸透镜(焦距已知)

  方案一:

  ①把透镜放在光具座标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。

  ②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

  ③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离。把数据记录成表。

  ④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出,将数据记录成表。

  ⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格。

  方案二:

  ①把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上,如课本图3.3-2所示。

  ②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

  ③移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。

  ④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化,是放大、等大还是缩小,是正立还是倒立,将蜡烛与凸透镜的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格。

  ⑤当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。

  [师]以上方案都可行,现在用桌子上的仪器进行实验,并记下结果,总结凸透镜成像的规律。

  [学生们做实验,教师巡回并进行指导]

  (四)分析论证

  实验结束,教师组织讨论,进行总结

  当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的像。像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间。

  当把蜡烛放在2倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等。是倒立的,像与凸透镜的距离也等于2倍焦距。

  当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时,像在凸透镜的另一侧,成倒立放大的像,像与凸透镜的距离大于2倍焦距。

  当把蜡烛放在1倍焦距的位置时,光屏不成像。

  当把蜡烛放在1倍焦距之内,光屏上不成像,像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的像。

  当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时,物体成倒立的像。当物体从较远处向透镜靠近时像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大。

  当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立、放大的像。这个像光屏上得 不到。

  [师]同学们把规律都总结出来,物体与凸透镜的距离叫物距,用u表示,像与凸透镜的距离叫像距,用v表示。

  一、凸透镜成像的规律(板书)

  二、虚像和实像(板书)

  由实际光线会聚成的像叫做实像。

  像不是由实际光线会聚成的,而是它们的反向延长线的交点成的像叫虚像。

  [想想议议]

  [师]我们知道什么是实像、什么是虚像之后,请你们进一步猜测并根据上面探究所得的资料进行分析,什么情况下凸透镜成实像、什么情况下成虚像。

  学生们仔细分析、思考、相互讨论。

  物体在1倍 焦距以外时,成倒立的实像。

  物体在1倍焦距内时,成正立的虚像。

  照相机和投影仪能在光屏上成实像,放大镜成的像在光屏上得不到,但眼睛能看到成虚像。

  像与物在凸透镜同侧成虚像,像与物在凸透镜两侧成实像。

  三、课堂小结

  本节课我们知道了以下内容;

  1.照相机的原理

  u>2f f

  2.投影仪的原理

  f2f 成倒立、放大的实像

  3.放大镜的原理

  u

  四、布置作业

  P62 动手动脑学物理。


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