“凸透镜成像的规律”教学设计

设计理念

本课设计中力图体现：学习知识是一种探究的活动。结合教学实际对教学内容进行合理构建，以更利于探究。让学生在探究中发现与创新，学习知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义。

教学目标

一、知识技能目标

1．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

2．探究凸透镜成像的规律。

二、体验性目标

1．经历：观察凸透镜的成像过程，能在观察的过程中发现一些问题。

2．反应：能在经历的基础上表达感受（能简单描述所观察现象的主要特征）。

3．领悟：初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。

教学准备

凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜。

教学过程

一、创设情景，引入新课

贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。

（一）玩小水珠：把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问：

你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？

（二）演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板（墙壁）上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？

演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？

演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像，

1．如何区别像的正立、倒立？

什么情况像明亮、清晰？

2．怎样区别实像和虚像？

像与原物相比有什么特点，

3．像的放大、缩小是什么意思？

学生思考回答：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。

像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。

“放大”、“缩小”指像与物比较的结果。

“变大”、“变小”指像本身的变化情况。

4．什么是物距、像距？灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。

（三）设问：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？

凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。

二、进行实验

体现学生是学习的主人，能产生探究物理世界的兴趣。尊重实验事实，如实记录实验现象、数据，培养学生的归纳分析能力。针对学生实际情况设计不同的卡片；使学生能各取所需各有所获；使不同层次的学生都能得到锻炼和提高。

（一）出示课题并板书

探究凸透镜成像的规律

（二）让学生观察实验器材，自己动手组装、摆放、调整器材。

1．观察实验装置

实验装置：J2507型光具座。

让学生观察说明光具座主要组成部件。

2．学生对实验器材进行组装、摆放、调整。

探究按照凸透镜成像的规律如何组装实验器材？

摆放顺序可以从左到有依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。

使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。

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。

固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。

固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。……

3．设问：什么是物距（u）、像距（v）、焦距（f）？

学生对照光具座回答：物距是物体到凸透镜光心的距离；像距是像到凸透镜光心的距离；焦距是焦点到凸透镜光心的距离。

（三）学生根据实验要求和实验器材，设计实验方案及进行相关记录。

学生可采用不同的摆放顺序、不同的移动对象来设计方案进行实验，如：

摆放顺序从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏。

设问：如何使物体的像呈现在光屏上？

引导学生回答调整物体到凸透镜的距离。

设问：移动凸透镜或蜡烛，作用是否相同？

让学生明确：作用是相同的，都是改变烛焰到凸透镜的距离。

注意：移动光屏观察成像时，要保证屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

继续设问：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？

启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质（放大、缩小，倒立、正立，虚、实）……

（四）学生实验

1．出示实验要求：

①多次实验，观察物体的成像。

②记录每次看到明亮、清晰的烛焰的像时，像的特点及成像时的物距和像距。

③记录其他方面的问题及发现。

2．学生两人一组开始独立进行实验。并根据实验填写小组观察实验记录表（按上面的文字说明做）。

附表小组观察实验记录表

3．教师巡回指导（引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。

教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行实可向教师要卡片，按提示继续实验）

三、汇报交流

学生实验基本结束，并填写好了实验记录表。疑难让学生议；错误让学生析；重要的规律让学生自己去总结。及时反馈矫正实验中的问题。对学生进行由量变到质变的辩证唯物主义的观点教育。总结成功的经验，让学生体验成功的喜悦。注意学生思维的火花，延伸实验课的教学。以讨论方式进行。

（一）学生总结发现的现象、解决的问题及发现的规律性的问题。

学生回答的问题一般有：放大的像、缩小的像、等大（不变）的像、看不到实像（放大的虚像）等，靠移动蜡烛、光屏来解决，或移动凸透镜来观察……

看到有关的像时，你们所记录的物距和像距各是多少？

（二）教师根据板书学生的记录数据，引深讨论。

设问：对所记录的数据能分析一下吗？有规律吗？

学生讨论回答：物距和像距及焦距之间有一定的关系。

1．认识像与物等大这个关

2．总结：凡是实像都是倒立的，像与物在透镜的两侧，在光屏上能得到。凡是虚像都是正立的，像与物在透镜的同侧，在光屏上不能得到。

3．凸透镜成缩小的实像、放大的实像及放大的虚像的条件，有什么关键的位置吗？

学生思考讨论后回答：

1．物体通过透镜能成什么样的像决定于物体离开凸透镜的距离。物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐变大，像离凸透镜的距离也变大。

2．物体在二倍焦距以外时，像总是比物体小。物体移到二倍焦距以内时（焦点以外），像就变大到比物体还大，也就是成了放大的实像了。再移近到凸透镜一倍焦距以内时，像就由实像变成了虚像，发生了质的变化。（用计算机多媒体突破像变大或变小这个难点）。

引导学生归纳总结：能用简练的语言表达一下吗？

学生总结归纳：焦点是虚像和实像的分界点；二倍焦距是像的放大或缩小的分界点。

（三）评价

让学生进行自我评价：通过刚才的实验和回答能对自己做个评价吗？

启发学生回答：通过自己亲自动手实验才能明确物理现象；在实验过程中遇到问题应该多想、合作解决；猜测的结果和实验结果不一定相同；自己动手动脑做出的实验现象有意思、真实……

四、课堂教学小结与延展

帮助学生熟练掌握规律提高归纳、概括能力。引导学生联系实际，体现从生活走向物理从物理走向社会。

1．多媒体计算机演示凸透镜成像的规律。

2．思考：水珠还能成其他的像吗？

投影图片讨论其中蕴涵什么物理规律？

学生回答：水珠离另一侧的花朵较远（u＞2f），成的是倒立的、缩小的、实像。

当花朵离水珠较近时（f＜u＜2f），成倒立放大的像。

当花朵离水珠很近时（u＜f），成正立放大的像。

3．由学生总结本节课的主要内容，教师提示本节课所总结的规律是下一节应用学习的原理。