1、八年级下册第二章光 第 3 节 凸透镜成像教案 知识与技能 1.知道物距、像距的概念。 2.理解凸透镜成像的规律。 3.学会“探究凸透镜成像的规律”实验的操作技能。 过程与方法 1. 学会用控制变量法设计探究凸透镜成像规律的实验方案，会根据方案选择合适的器材，初步体会科学探究的方 法。 2.培养学生收集和处理数据的能力，对探究结果进行交流、评价的能力。 教学目标 情感、态度与价值观 1.在探究“凸透镜成像的规律”的过程中，养成认真负责、实事求是的科学态度。2.通过汇报凸透镜成像的不同情况的过程，体验合作交流在探究中的重要性。 重 点 体验探究的过程，通过实验数据分析归纳，得出凸透镜成像规律教
2、学 重难点 难 点 在探究成像规律的过程中，像与物所在范围的确定 教学准 备 1.教师器材：多媒体（拍摄应用凸透镜的实例的图片和实验的图片，制作数据处理课件）等。 2.学生器材：LED 灯、蜡烛， 、凸透镜（f=10cm ，f =8cm） 、光屏、光具座、小魔筒。 教学过程 教学环节及 时间安排 教师活动 学生活动 教学资源安排及设计意图 一、创设情 境 导入新课 展现生活中的场景:挂在草叶上的露珠倒映出白菊花缩小的像、滴在文 字上的水滴把字放大和教室里的投影仪的镜头可以放大图片。引导分析都 是凸透镜，所成的像一会变大，一会变小，那么凸透镜成像有什么规律呢？ 从而引出探究的课题。 观察思考 用
3、生活中常见简单的物品来做实 验，观察到不同现象，激发学生的兴 趣和求知欲望。体现“从生活走向物 理”的理念，让学生感知物理就在生 活中。 二、新课教 学 1.提出问题 进行猜想 小魔筒游戏： 提供器材：LED 灯、小魔筒、 两只焦距不同的凸透镜。 让学生只通过小魔筒和增加 不同的凸透镜后观察 LED 灯的字 母“F ”。汇报各自看到的现象。 由此引起学生的惊奇和疑问：为什么看同样的“F” ，有大有小、有正 有倒？从而提出要探究的问题，并为猜想提供了依据。 【提出问题】 凸透镜成像可能与什么因素有关呢？ 【猜想】 生：可能凸透镜的位置不同，可能和焦距有关等。 利用图片引导学生，得到物距的概念：
4、物体到凸透镜的距离。 学生动手亲自体验凸 透镜的神奇。 交流大家的观察结果， 产生疑问。 通过观察现象，引起 惊奇并产生疑问：凸透镜 成不同的像由什么决定？ 通过学生自己动手，激发探究的激 情。 引导学生进一步思考，透过现象 看本质，能对现象进行思考提出问题。 利用图片学习物距的概念，为下 面的设计实验做好铺垫。 2.设计实验 3.进行实验 探究 1 引导学生有根据地的进行猜想。 【设计实验】 根据猜想，凸透镜成像可能与物距和焦距有关。由一个量和几个量的 关系引出探究的方法控制变量法，进而提出问题，让学生思考实验思路。 问题：如果要探究凸透镜成像与物距的关系，该怎么做？ 生：用焦距一定的凸透镜
5、，改变物距，观察凸透镜成像情况； 追问：如果要探究凸透镜成像与焦距的关系呢？ 生：控制物距不变，改变焦距，观察凸透镜成像情况。 在实验思路明晰的基础上先探究凸透镜成像与物距的关系。选择的实 验器材有： 1凸透镜：一只焦距为 10cm 的凸透镜。 2发光物体：课本上用蜡烛做为发光物体，今天改用“F”字样的 LED 灯，并说明实验改进的好处。 3光屏：引导学生观察光屏上的格子。说明用处和读法。 4光具座：把 F 灯、凸透镜、光屏依次安装，并对零刻度线进行了改 进。 先进行错误安装，让学生进行分析原因，引导他们知道怎么安装（发 光物体、凸透镜和光屏三者中心在同一高度） ，以及为什么要这么安装。 说明
6、如何找到最清晰的像的操作。 强调如何读物距和像距：先利用图片找到物距和像距。引导学生观察 零刻度线的位置，知道这样设置的好处。 【进行实验】 探究实验 1：在光屏上找凸透镜成缩小、等大、放大的像。 让每组学生通过改变物距，在光屏上找到缩小、放大、等大的像各一 个。比一比看谁做得又好又快，请最快的 3 组同学把数据录入到电脑中。 边巡视时边发现问题，提醒实验要注意的问题。 1操作要点：（1）LED 灯、凸透镜和光屏三者中心在同一高度； （2）找到最清晰的像的操作方法。 2要读出 u、 v、 h，记录在表格的 1、2、3 行。 3请大家分工合作。 学生进行实验操作，获取数据，老师巡视指导。并提醒实
7、验完毕， 关上 LED 灯。 【分析论证】 请几个同学汇报一下观察到的像的性质。 有根据实验现象有依 据地进行猜想。 师引导生分析实验思路 学生带着问题，设计实验， 根据实验方案，选择合适 的实验器材，认清每种器 材的作用和用法。由学生 一起分析实验改进的好处 认识器材的基础上学习实 验操作要点。 学生实验，分工合作 并将数据输入电脑， 引导学生讨论实验方案。 实验器材的选择的意图： （1）原来的实验使用的发光物体 一般为蜡烛，学生实验时得到的像亮 度低，不容易比较等大的像。而本实 验中采用 LED 灯，亮度增大，灯显示 的字母 F 成像后像的上下左右的颠倒 都能看清，灯的大小固定，在光屏上
8、就可以画等大的格子，成像时可以很 容易得到等大的像，有效突破学生实 验的难点。 （2）在以往的光具座上，学生要 记下三个刻度线，相减才能得到物距 和像距，本实验重新打印刻度尺，将 零刻度线标在标尺中央，即凸透镜的 位置，使学生更直观的读出物距和像 距，突破了学生实验中的难点。 （3）以往学生常常难以理解像的变 化规律。本实验中在光屏上画有格子， 让学生读出像高的格数，比较像放大 或缩小的程度，为像的变化规律埋下 伏笔。突破学生学习的难点。 培养学生合作能力、观察能力、 交流合作精神。 分析论证 得出结论 探究 2 分析论证 得出结论 探究 3 特别注意强调实像的判断。 师生分析 1：我们先分析
9、成缩小的像的条件。 （1）对数据进行观察并初步分析。 （2）再通过 flash 软件把实时数据转换为图形，把物像的情况直观的 显示出来。引导同学仔细观察和分析。 通过刚才大家的观察，发现了什么？ 引导学生观察思考得到成缩小像的规律。 结论：1u2f，成倒立、缩小、实像 ，fv2f； 2物距减小，像变大，像距增大。 分析 2：也把放大像的数据转换为图形进行分析，得出结论。 结论：1 fu2f； 2物距减小，像变大，像距增大。 分析 3：再来看等大像的数据，发现什么特点？也转换成图形进行分 析得出结论。 结论：u=2f ， 成等大倒立的实像，v=2f 。 进一步引导学生观察分析图形，让学生发现一个
10、很特殊的位置，这个 位置即为 2F。物体在这个位置之外，成缩小像，在这个位置到 F 是成放大 像，说明这个位置是个放大像和缩小像的分界点。 分析结论后板书：凸透镜成像规律 进一步引导观察分析刚才的 3 条结论，引导学生发现 （1）成放大像和缩小像时的物距和像距的区域很对称，呈现出物理的 对称美。适时对学生进行美的教育 （2）成实像时，物距减小，像距增大，像变大。 探究 2： uf 时凸透镜所成的像。 如果物距继续减小到一倍焦距以内会怎么样呢？请同学们再试试看， 把数据记录在表格的第 4 行。 学生实验：指导学生如何找像。 分析：请学生描述一下看到的像的性质。 生：当 uf 时，成正立，放大的虚
11、像。 注意强调虚像的判断。 得出结论：uf，成正立，放大，虚像。 探究 3： u=f 时成像情况。 再次引导观察分析结论，u=2f 是放大像和缩小像的分界点，那么在实 像和虚像中间呢？也有一个分界点，即焦点，那么如果把物体放在焦点， 成像情况又怎样？学生实验：把 LED 灯放在一倍焦距的位置，观察成像情 况。 汇报观察结果。得出结论：u=f，不成像。 学生汇报观察到的现 象，分析成像的性质。 学生观察数据并进行 分析，从中自己归纳得出 结论 引导学生通过分析图 形找到规律。并能顺利描 述出自己的观点。 学生分析思考、交流 学生实验：研究 u2 倒立、缩小、实像 v2 u=2 倒立、等大、实像 v=2 u2 2. u 正立、放大、虚像 三、应用 u 变小，v 变大，像变 大
