初中物理沪科版八年级全册第四章 多彩的光第五节 科学探究：凸透镜成像教学设计

凸透镜成像

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、方法过程目标

1．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．能简单描述所观察现象的主要特征。

三、情感态度价值观

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。

重点：

    1、凸透镜的会聚作用，

2、凸透镜的焦点、焦距。

3、培养学生“提出问题”的能力。

难点：

培养学生“提出问题” 能力，进一步熟悉探究式学习的一般过程与方法。

教学过程

一、引入新课：

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：你玩过这个游戏吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？

教师：我们现在用笔在纸上画一个箭头，就用我们的小水珠先离得近一些来观察箭头，然后逐渐离开，注意你在移动过程中，你看到的像发生怎样的变化?

学生：一开始我看到正立的、放大的箭头，后来我把凸透镜向上移，看到箭头变小了，而且是倒像。

教师：其实小水珠相当于一个放大镜，也就是凸透镜，成放大的像，但凸透镜总能成放大的像吗？

学生：不是的。

教师：的确通过上节的学习和我们刚才的小游戏知道凸透镜能成不同的像。有时成放大的像，有时成缩小的像，有时成倒立的像，有时成正立的像。那么凸透镜的成像的不同和什么有关系呢？凸透镜成像有什么特点呢？

新课：

（一）提出问题

教师：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看：这些结果与什么因素有关?

（二）猜想

教师：问题提出来了，我们想想看可能与什么因素有关呢?

学生：物体到凸透镜中心的距离。

教师：凸透镜到箭头的距离在变，结果看到的像就不一样。

教师：同学把焦距不同的两个凸透镜并排放着，分别通过两个凸透镜来看箭头，你会看到什么样的现象?

学生：一开始我移动凸透镜看到两个箭头一起放大，再移动，小口径的凸透镜里的像是放大、倒立的，而大口径的凸透镜里的像仍然是放大、正立的。

教师：你认为这是什么原因使你看到这样的现象?

学生：这可能与凸透镜的焦距有关。

教师：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办?

(三)制定计划

学生：制定计划，怎样实验研究。

教师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器——光具座。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)，在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。

教师：希望同学们在制定计划时不要受光具座的限制，可以不用它，自己选择实验器材，制定实验计划。

教师：集体的力量是巨大的，请同学们在小组内积极地讨论，研究方案。

教师：请同学们汇报自己设计的方案计划。

学生1：先选用器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏；再让物体经凸透镜成放大、缩小、等大的像，量出物距和像距；用不同焦距的凸透镜重复实验，分析焦距与成像的关系。

学生2：把凸透镜固定，把物体放在不同的位置，量出物距，试试看得到的像是怎样的情况(大小、位置、正倒)也要记录像距；用不同焦距的凸透镜做。

学生3：固定物体和光屏，移动凸透镜看能不能得到像，测u、v，改变物体和光屏之间的距离，再重复实验。

(四)进行实验与收集证据

教师：这些方案都是同学们设计出来的，用哪种方案?大家都可以试试，不管你们组使用哪种方案都要做好记录——像的大小(与原来物体比)、像的正倒、物距(u)、像距(v)、物距与像距的大小关系。想办法得到放大、缩小、等大的三种情况的像。接下来大家按计划自由实验。把实验过程数据记录下来。

教师：你认为你组同学有哪些与探究活动无关的活动?大家互相监督。

教师：你组同学所成的像是否得到了蜡烛的像?有的组得不到像，或在光屏的边缘，怎么办?

学生：把凸透镜中心，光屏中心，蜡烛调在同一高度。

教师：对，最好是烛焰中心。

教师：你组同学光具座上物体排列的顺序，记录下来。

教师：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?

教师：有小组反映没得到正立的像，哪组同学能帮助他们一下。

学生：演示用f=10cm的凸透镜，物距u=4.0cm时成虚像，光屏上有模糊的像，是虚像。

教师：模糊的像就是虚像?

学生：虚像、实像都能看到，但实像可以用光屏接收，虚像不能成像在光屏上。上面的同学在光屏上的模糊的像不是虚像。

教师：很好!那怎样才能得正立的像?

学生：我们有时叫凸透镜为放大镜，凸透镜距离物体不太远，透过凸透镜看到的蜡焰的就是放大、正立的虚像。

教师：(指导实验)将蜡烛放在距凸透镜为两倍焦距(2f)时，你猜会观察到什么?试试看。

把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)时，又会有什么现象发生?(先猜，后试试)

教师：请学生汇报实验数据。

（五）分析论证：

教师：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。哪个小组能完整地总结出凸透镜成像的规律。

（六）交流评估：

教师：思考你在实验中有哪些步骤没有做好，需要改进？你是不是参与到了整个探究活动中来了？

教学小结

教师：今天我们就暂时到这儿，我们从实验到分析数据得到规律，有问题、感兴趣的或者想再实验的同学可以用课外活动时间到实验室，我们共同探究。

巩固与延展

问：思考照相机、投影仪、放大镜分别是利用凸透镜成像的哪个规律工作的。