第3节凸透镜成像的规律教学创新设计

地区： 湖南省 - 湘　西 - 吉首市

学校：吉首市第二中学

第3节　凸透镜成像的规律 初中物理       人教2011课标版

1．知识与技能方面的目标是：（1）知道实像和虚像的概念（2）知道物距与像距地意义。（3）了解凸透镜成像规律。2．过程与方法方面的目标是：（1）通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。（2）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。3．情感、态度、价值观方面的目标是：（1）乐于参与观察、实验、制作等科学实践。（2）通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学求知欲。

针对学生实际情况我是这样处理教材的：先不交待透镜的焦距，让学生动手实验观察一组不同性质的像，同时记录物距和相距。再把使用同焦距透镜得到的几组数据进行分析，得到成虚实像的分界点、成放大缩小像的分界点。这样做可以使学生感到探究更加完善，且通过探究得到的规律更真实更可信。当学生完成实验后，我再用动画课件再现实验过程，进行交流评估，既有利于提高优等生的能力，又能照顾到后进生。

教学内容分析：

本课内容是人教版义务教育教科书八年级上册97页到99页的内容。本节内容是在学习了《透镜》和《生活中的透镜》之后的一堂实验探究课。

课程标准要求：“探究并知道凸透镜成像的规律。”学生通过自主探究的过程，不仅了解了凸透镜的成像规律，而且也初步了解实验探究方法。在探究过程中，教师引导学生对凸透镜的成像规律进行猜想，初步设计方案，组织学生用实验探究的方法，得出凸透镜成像的规律。由此可见这是一节培养学生观察能力、动手能力和交流合作能力的好课例。教材中对于实验探究是这样安排的：先给出或测出凸透镜的焦距，再让学生观察u＞2f、2f＞u＞f、u＜f凸透镜的成像特点,把观察结果记录表格中,分析得出结论，也就是直接给出成放大缩小、虚实像的分界点。对于部分学生来说，就会对探究时为什么选取一倍焦距和二倍焦距做为分界点产生疑问，有的学生会进一步提出当物距等于一倍焦距或二倍焦距时会成什么像呢？针对学生实际情况我是这样处理教材的：先不交待透镜的焦距，让学生动手实验观察一组不同性质的像，同时记录物距和相距。再把使用同焦距透镜得到的几组数据进行分析，得到成虚实像的分界点、成放大缩小像的分界点。这样做可以使学生感到探究更加完善，且通过探究得到的规律更真实更可信。

学习者特征分析：

1.学生已有知识基础和生活经验分析： 初中二年级的学生对于凸透镜不太了解，对凸透镜的成像规律知道的就更少。第二节 “生活中的透镜”，介绍了照相机、投影仪、放大镜三种光学仪器，通过这些光学仪器的成像实例使学生建立凸透镜成像概念，同时通过前面的教学使学生明确了什么是凸透镜所成的像、凸透镜所成的像有什么特点、什么是物距、什么是像距等物理概念，这就为本节的教学做好了知识上的储备。

2.学生已有的学习能力分析通过前面的小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生对于蜡烛的使用非常熟练，从技能上为这节课的学习做好了充分的准备

3.学生的身心特点分析：学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力，对探索凸透镜成像规律有着强烈的好奇心和求知欲，实验是激发学生兴趣的最好方法，通过实验，让学生充分发挥自己的潜能，去探究、交流和思考，完成对凸透镜成像规律的认识。

本节重点放在探究凸透镜成像规律上。因为这是学生在物理课上经历的第二次探究实验，学生对于科学探究的全过程缺乏经验，因而把它作为重点。把难点放在科学探究中实验数据的处理和分析上，对于实验探究学生处于起步阶段，记录数据后，分析这些数据归纳得到结论，是学生比较陌生的，因而此处确定为难点。

1.回顾与再现：

小孔成实像，平面镜成虚像，放大镜成正立放大的虚像，照相机成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像。

提问：怎样区分实像和虚像？

2.实践与体验：

 
（1）在光屏上寻找清晰的像
（2）描述你所观察到的像
（3）分别在光屏上寻找放大和缩小的像，并关注蜡烛、光屏到透镜的距离。 
议一议：成放大和缩小的像可能与哪些因素有关？

1.提出问题

凸透镜所成的像的大小、正倒和虚实跟物体离凸透镜的距离有什么关系呢？

2.猜想假设

鼓励学生根据生活中的切身实际大胆进行猜想，说出猜想的依据。可能的猜想：

学生猜想

讨论并提出猜想假设：

     1、当物体在较远处时，可能成缩小、倒立的实像；（依据：照相机成像）

     2、当物体在较近处时，可能成放大、倒立的实像；（依据：投影仪成像）

     3、当物体在近处时，可能成放大的、正立的实像；（依据：放大镜成像）

提问：可能还有其它情况吗？

引导学生补充：4、可能还有等大的实像。

3.设计实验

过渡：为了检验我们的猜想是否正确，我们需要用实验加以证明。当然，在进行实验之前，我们还得制定出计划与设计好实验方案，现在就让我们共同为将要做的实验先“制定计划与设计实验”吧！

教师：为了验证我们的猜想，同学们思考一下，你认为需要准备哪些实验器材呢？

教师：先要准备好光具座、凸透镜、点燃的蜡烛作物体、承接像的白色光屏。（简要介绍四种器材的作用及用法。）

教师：有了四种实验器材，为了证明3个猜想的正确性，我们怎样来制定出一个可行方案呢？

教师：不同的凸透镜焦距各不相同，我们就用焦距f作为参照的距离。具体方案请看课件：

先把物体放在较远处，如物距u＞2f，移动光屏找到像的位置；然后移动物体，使物距u在2f和f 之间，即2f ＞u ＞f；最后使物距u＜f。试试看，这样能否找到凸透镜成像规律？

教师提出三个问题让学生思考：（1）怎样在光屏上成清晰的像？ （2）怎样观察虚像？ （3）如何测物距和像距？

教师：请同学们齐读一下这个具体方案。读后你懂“物距”的意思吗？让我们先来看看课件中的准备知识：

物距（u）：物体到凸透镜中心的距离；

像距（v）：像到凸透镜中心的距离。

出示“物体、凸透镜、光屏上的像”在光具座上的具体位置，让学生计算物距和像距分别为多少cm？

过渡：实验方案制定好了，接下来该进入什么环节呢？

4.进行试验

我们按方案中的具体步骤进入今天的实验吧：

推荐的实验记录表格：

教师巡视指导，学生实验探究，强调分工合作，相互交流。重点指导能力较弱的小组。

5..分析论证

小组展示实验并在课堂上交流探究结

果。此环节由学生自己总结，教师做适当引导，然后师生共同整理探究结果：

2.教师用动画课件模拟实验，引导学生分析凸透镜成像规律

（1）像的虚实：(一焦分虚实)

凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？

（2）像的大小：（二焦分大小）

凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？

（3）像的正倒：（虚像同侧正，实像异侧倒）

凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？

（4）当物体靠近凸透镜的焦点时，像的大小和像距的大小有什么变化？当物体远离凸透镜的焦点时呢？（物近像远像大，物远像近像小）

6.交流评估

引导学生归纳自己探究方案及进行情况。

通过巡回指导，搜集不同组的不同实验方案。

通过提问形式，使用实物投影设备展示学生探究方案，让学生表述自己的不同的看法。

各组之间交流在实验中遇到的困难，解决的方法，提供自己的成功经验，找出实验的不足，派代表上台展示实验方案。

 
  1、照相机是根据什么原理工作的？ 
  2、投影仪是根据什么原理工作的？
  3、放大镜是根据什么原理工作的？
  4、用凸透镜正对着太阳，发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点，那么将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时，光屏上得到的像是（　）

      A、正立放大的像 B、正立缩小的像 C、倒立缩小的像 D、倒立放大的像 
  5、若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方，沿主光轴移到1.5倍焦距的地方，则（   ）
   A、像距变小，像变小
   B、像距不变，像不变
   C、像距变大，像变大
   D、像距变大，像不变

1、凸透镜成像的规律是什么？

2、你得到这个规律用的是什么方法？

作业：

“动手动脑学物理”2、3、4、5。

第3节　凸透镜成像的规律

第3节　凸透镜成像的规律

1.回顾与再现：

小孔成实像，平面镜成虚像，放大镜成正立放大的虚像，照相机成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像。

提问：怎样区分实像和虚像？

2.实践与体验：

 
（1）在光屏上寻找清晰的像
（2）描述你所观察到的像
（3）分别在光屏上寻找放大和缩小的像，并关注蜡烛、光屏到透镜的距离。 
议一议：成放大和缩小的像可能与哪些因素有关？

1.提出问题

凸透镜所成的像的大小、正倒和虚实跟物体离凸透镜的距离有什么关系呢？

2.猜想假设

鼓励学生根据生活中的切身实际大胆进行猜想，说出猜想的依据。可能的猜想：

学生猜想

讨论并提出猜想假设：

     1、当物体在较远处时，可能成缩小、倒立的实像；（依据：照相机成像）

     2、当物体在较近处时，可能成放大、倒立的实像；（依据：投影仪成像）

     3、当物体在近处时，可能成放大的、正立的实像；（依据：放大镜成像）

提问：可能还有其它情况吗？

引导学生补充：4、可能还有等大的实像。

3.设计实验

过渡：为了检验我们的猜想是否正确，我们需要用实验加以证明。当然，在进行实验之前，我们还得制定出计划与设计好实验方案，现在就让我们共同为将要做的实验先“制定计划与设计实验”吧！

教师：为了验证我们的猜想，同学们思考一下，你认为需要准备哪些实验器材呢？

教师：先要准备好光具座、凸透镜、点燃的蜡烛作物体、承接像的白色光屏。（简要介绍四种器材的作用及用法。）

教师：有了四种实验器材，为了证明3个猜想的正确性，我们怎样来制定出一个可行方案呢？

教师：不同的凸透镜焦距各不相同，我们就用焦距f作为参照的距离。具体方案请看课件：

先把物体放在较远处，如物距u＞2f，移动光屏找到像的位置；然后移动物体，使物距u在2f和f 之间，即2f ＞u ＞f；最后使物距u＜f。试试看，这样能否找到凸透镜成像规律？

教师提出三个问题让学生思考：（1）怎样在光屏上成清晰的像？ （2）怎样观察虚像？ （3）如何测物距和像距？

教师：请同学们齐读一下这个具体方案。读后你懂“物距”的意思吗？让我们先来看看课件中的准备知识：

物距（u）：物体到凸透镜中心的距离；

像距（v）：像到凸透镜中心的距离。

出示“物体、凸透镜、光屏上的像”在光具座上的具体位置，让学生计算物距和像距分别为多少cm？

过渡：实验方案制定好了，接下来该进入什么环节呢？

4.进行试验

我们按方案中的具体步骤进入今天的实验吧：

推荐的实验记录表格：

教师巡视指导，学生实验探究，强调分工合作，相互交流。重点指导能力较弱的小组。

5..分析论证

小组展示实验并在课堂上交流探究结

果。此环节由学生自己总结，教师做适当引导，然后师生共同整理探究结果：

2.教师用动画课件模拟实验，引导学生分析凸透镜成像规律

（1）像的虚实：(一焦分虚实)

凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？

（2）像的大小：（二焦分大小）

凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？

（3）像的正倒：（虚像同侧正，实像异侧倒）

凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？

（4）当物体靠近凸透镜的焦点时，像的大小和像距的大小有什么变化？当物体远离凸透镜的焦点时呢？（物近像远像大，物远像近像小）

6.交流评估

引导学生归纳自己探究方案及进行情况。

通过巡回指导，搜集不同组的不同实验方案。

通过提问形式，使用实物投影设备展示学生探究方案，让学生表述自己的不同的看法。

各组之间交流在实验中遇到的困难，解决的方法，提供自己的成功经验，找出实验的不足，派代表上台展示实验方案。

 
  1、照相机是根据什么原理工作的？ 
  2、投影仪是根据什么原理工作的？
  3、放大镜是根据什么原理工作的？
  4、用凸透镜正对着太阳，发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点，那么将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时，光屏上得到的像是（　）

      A、正立放大的像 B、正立缩小的像 C、倒立缩小的像 D、倒立放大的像 
  5、若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方，沿主光轴移到1.5倍焦距的地方，则（   ）
   A、像距变小，像变小
   B、像距不变，像不变
   C、像距变大，像变大
   D、像距变大，像不变

1、凸透镜成像的规律是什么？

2、你得到这个规律用的是什么方法？

作业：

“动手动脑学物理”2、3、4、5。