初中物理人教版（2024）八年级上册第3节 凸透镜成像的规律第1课时教案设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册第3节 凸透镜成像的规律第1课时教案设计，共5页。教案主要包含了设计意图等内容，欢迎下载使用。

1．通过实验探究，知道凸透镜成像的规律，培养科学探究能力。
2．经历探究活动，体验科学探究过程和基本研究方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法，培养交流合作的能力，养成实事求是的科学态度。
教学重点
探究凸透镜成像规律的实验过程。
教学难点
实验数据的处理和分析。
教学准备
光具座、凸透镜、F字光源、光屏、刻度尺等。
教学过程
新课导入
回顾（预习任务纠错）：照相机、投影仪、放大镜的成像特点，调节像大小的方式。
【设计意图】通过回顾凸透镜的应用，激发学生对凸透镜成像规律的探究兴趣。
新知探究
实验：探究凸透镜成像的规律
（一）提出问题
（预习任务交流分享）
提出问题：凸透镜成像有什么规律？
（二）猜想与假设
1．照相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像，使用时的主要区别是什么？
2．猜想与假设：凸透镜成像时像的正倒、大小、虚实跟物距有关。
【设计意图】从生活现象过渡到理论猜想，培养学生发现问题、归纳总结的能力。
（三）设计实验与制订计划
1．实验思路：
主动改变的量：物距。
观察、测量并记录的量：像的大小（测量高度）、正倒、虚实，像距。
不能改变的量：凸透镜、物体。
2．怎样判断像的虚实？
根据“实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接”，能在光屏上呈现的像是实像；无论怎样移动光屏，都不能在光屏上呈现，但通过凸透镜看向物体时能看到的像是虚像。
3．介绍实验器材，尤其是学生从未接触过的光具座。
4．按照怎样的顺序在光具座上安装物体、凸透镜、光屏？
引导：实像和物体的位置是怎样的？
答：按物体、凸透镜、光屏的顺序摆放。
提示：实验过程中，由于要频繁地移动光屏寻找像的位置，因此对于惯用手是右手的同学，将物体、凸透镜、光屏按从左到右的顺序安装在光具座上，方便操作。
5．观察到什么现象时，说明找到了像的位置？
答：向前或向后移动光屏，像都会变模糊，说明此时的像最清晰，此处就是像的位置。
教师讲解时进行演示。
6．怎样测量物距和像距？
物距 = 凸透镜所对刻度－物体所对刻度
像距 = 承接到清晰像时光屏所对刻度－凸透镜所对刻度
7．演示：物体、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像超出光屏范围。
问：为什么会出现这种情况？怎样避免？
引导：课件出示光路图辅助说明。
【设计意图】通过问题引导，帮助学生预先解决实验过程中可能导致实验无法顺利进行的问题。
（四）进行实验与收集数据
1．提醒：（1）凸透镜对光的偏折能力跟焦距有关，注意这个参照距离。
（2）注意寻找像的性质（大小、正倒、虚实）发生变化的分界点。
（3）移动光屏寻找像的位置时，不能再调整凸透镜和光源的位置，即不能再改变物距。
（4）记录实验过程中遇到的问题和新的发现。
2．实验数据表格：
凸透镜的焦距f = _______cm，物体的高度为______cm。
【设计意图】锻炼学生的动手能力和合作探究的能力。
（五）分析与论证
对实验数据进行分析（比较、归类等方式）、归纳，得出凸透镜成像的规律及其他发现。
（1）像的性质跟物距的关系
（2）像的性质的分界点：一倍焦距分虚实、正倒，二倍焦距分大小。
（3）实像的大小变化规律：靠近焦点像变大。
（4）实像随物体移动而移动的规律：实像随物体同向移动。
【设计意图】锻炼学生分析数据和总结归纳的能力。
（六）评估、交流与合作
学生提出实验过程中遇到的问题或新的发现，以学生为主体，通过交流讨论，尝试解决这些问题。
示例：实验中，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像，可能的原因有哪些？
①物体、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。
②物体放在焦点位置，不成像。
③物体放在一倍焦距以内，成虚像。
④像距太大，大于光屏在光具座上能移动的范围。
【设计意图】使学生了解评估、交流与合作在科学探究中的意义。
课堂小结
板书设计
实验：探究凸透镜成像的规律
（一）提出问题
（二）猜想与假设
（三）设计实验与制订计划
（四）进行实验与收集数据
（五）分析与论证
（六）评估、交流与合作
教学反思
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________物距u/cm
像的性质
像距v/cm
虚实
正倒
大小
高度/cm
与物比较
物距与焦距的关系
像的性质
像距与焦距的关系
虚实
正倒
大小
u＞2f
实像
倒立
缩小
2f ＞v＞f
u = 2f
实像
倒立
等大
v = 2f
2f ＞u＞f
实像
倒立
放大
v＞2f
u = f
不成像
—
—
—
u＜f
虚像
正立
放大
—