第3节凸透镜成像的规律PPT专用教学设计内容

地区： 湖北省 - 孝感市 - 大悟县

学校：大悟县高店乡中心初级中学

第3节　凸透镜成像的规律 初中物理       人教2011课标版

知识与技能：（1）知道凸透镜成像规律，知道物距、焦距和像距之间的关系，定性地知道像的大小、正倒。（2）实验时能够正确测出凸透镜的焦距，能够利用光具座进行实验。

过程与方法：（1）能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。（2）通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，会用控制变量法来安排操作步骤。（3）学会用观察、比较、列表的方法从物理现象中归纳科学规律的方法。

情感、态度与价值观：通过实验探究，体验参与的快乐和成功的喜悦，逐渐养成积极主动与交流合作的习惯。

本课选自人教版《物理》八年级上册，是初中物理光学部分的重要内容。本课的主要内容，就是让学生通过科学探究活动，找出凸透镜成像的规律。采用合作探究形式，不仅激发了学生探究物理规律的兴趣，而且能够让学生体验到科学探究的过程与方法。在科学探究的整个过程中，教师不再是课堂上知识的传授者，而是课堂上探究活动的组织者、引导者。

 教学重点

凸透镜成像规律的实验探究操作。

 教学难点

（1）凸透镜成像规律实验的组织和指导。（2）分析实验数据总结凸透镜成像的条件。

教学过程

（一）引入课题：由第二节《凸透镜的应用》三个应用，提出问题：1照相机能成什么样的像？投影仪能成什么样像？放大镜能成什么样像？媒体出示相应的图片，学生回答，不仅直到巩固复习前面知识的目的，而且可以得出一个结论：不同的凸透镜能成不同的像。

（二）提出问题：凸透镜成的像的虚实、大小、倒正跟物距 有什么关系？

（三）猜想：观察投影仪、照相机和放大镜成像的同相点及不同点，引导学生针对像的大小、倒正和虚实分析并做出其与物距或者像距大小关系有关的猜想与假设

（四）设计制定实验方案：

1、在制定具体的实验方案时，考虑到学生从未接触过光具座，教师先展示器材介绍构造（投影或出示实物），再示范调节透镜和光屏的高度；此时提出五个问题让学生思考：

①如何测量所给凸透镜的焦距？学生通过阅读课文，掌握测焦距的方法；同时知道在这个实验中所用凸透镜的焦距的大致范围。

②怎样才能使所成的像在光屏的中央？没在中央如何调节？

③怎样在光屏上成清晰的像？

④怎样观察虚像？

⑤如何测物距和像距？

2、在学生思考的基础上，引导学生观察物、镜不动，光屏前后移动时，光屏上所成像会变模糊，通过观察学生感悟到物镜一定时，清晰像的位置是一定的，为学生实验做好铺垫，教师再示范光屏上成清晰像的操作要领。

3、对于如何观察虚像，可以示范当物由远及近靠近凸透镜时，光屏无论怎样移动都不成像，这时把眼放在光屏这一侧，透过凸透镜观察蜡烛，成虚像，与用放大镜观察物体相同。

此环节的设计意图是：培养学生的观察能力及养成积极思维、解决实际问题的能力。同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素，让学生有更多的时间完成探究实验。

4、根据所给实验器材和相关实验操作要领，学生通过阅读教材相关内容，组织学生讨论设计实验方案：

经过展示和讨论确定实验方案后，把学生分为三大组，给各大组焦距不同的透镜，学生进行实验时，观察成缩小倒立像、放大倒立像、正立放大像时的物距和像距。数据记录在教材上相应的表格中。

凸透镜焦距f＝        cm

5、进行实验与收集数据

学生实验，记录数据，教师巡视，辅导实验。

（五）分析数据，得出结论

1、实验后，各组汇报实验数据，教师将实验数据统一输入Excel表格进行多组数据的处理（投影），现以四组过去学生实验数据为例，通过对表格中物距排序的处理，使学生很明显的发现放大、缩小的分界点及虚实像的分界点，此时教师再说出凸透镜的焦距是10厘米，让学生归纳出物在什么范围内，凸透镜成什么像，学生自然会把10厘米、20厘米作为分界点，这时实验中使用凸透镜焦距为5厘米的学生们会不认可这一结论，学生们会建议再处理另一大组的数据，结果找到的分界点是5cm和10 cm，根据数据引导学生思考，透镜不同，焦距不同，所以分界点不同，进而由学生归纳出凸透镜成像的规律。此环节的设计主要是因为学生虽然能够通过实验数据的分析找到两个分界点，但如何从数据中分析出成像的性质与焦距有关，对于学生来说是比较困难的，通过教师的引导对比不同大组的数据找到与焦距的关系，培养了学生分析归纳的能力，同时也让学生体验科学探究带给他们的成功与快乐。

2、用电脑投影FLASH动画，进上步理解和验证凸透镜成像的规律：（用口诀出示，便于学生记忆）

分界点：一倍焦距 分虚实，二倍焦距 分大小；

实像的位置：物在外（二倍焦距以外）、像在间（焦距与二倍焦距之间）；物在间、像在外。

实像的变化：物近像远像变大。

归纳出凸透镜成像的规律后，针对物体在一倍焦距处、物体在两倍焦距处成什么像，可以引导学生进行推理。物距大于2f成放大的像，小于2f成缩小的像，则2f处成等大的像。

此环节的设计使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整。

（六）知识巩固过手练习

1、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，寻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（　D　）

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

2、某物体放在离凸透镜20cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是（  A  ）

A、30  cm     B、15 cm

C、10  cm     D、5   cm

3．如果要使透镜15cm处的光屏上得到物体的清晰、缩小的实像，测应选择的凸透镜的焦距为（   ）

A．5cm  B．10cm  C．15cm  D．20cm

4．一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（   ）．

A．像逐渐变大，像距逐渐变小B．像逐渐变小，像距逐渐变大

C．像逐渐变大，像距逐渐变大D．像逐渐变小，像距逐渐变小

5．在凸透镜前有一个物体，当它沿主光轴向透镜方向移动30cm，它对应的像却远离透镜移动了10cm，那么（   ）

A．物体可能在离透镜1倍焦距内移动

B．物体一定在离透镜2倍焦距外移动

C．物体一定在离透镜2倍焦距与焦点间移动

D．以上说法都有道理

6、从实验得知凸透镜可以成倒立放大、倒立缩小的实像那么它能否成倒立等大的实像呢？如果能，你预测可能在哪里？你能用实验验证你的想法吗？

7、小明同学在一次实验中，不小心用书本挡住了部分凸透镜，你认为此时在光屏上所成的像是一半呢还是完整的？你准备如何验证你的想法呢？

8、找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支铅笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可以看到一个有趣的现象。动手做做，看看与前面用凸透镜的做的实验相比，有什么共同之处？有什么不同？

七、 教学反思

.1 明确科学探究目的，确立科学探究的重点环节

关于《探究凸透镜成像规律》课题的教学，虽然学生对凸透镜成像已有初步的感性认识基础，但是由于凸透镜成像探究实验涉及的实验器材多、记录的数据多、操作过程复杂，还有相关的概念多，如焦距、物距、像距、实像、虚像等概念，所以对于学习物理时间不长的初二学生来说，凸透镜成像实验探究操作及数据分析历来是教学难点。因此，笔者把本课题探究的重点放在“进行实验与收集证据”、“分析与论证”和“评估”环节上。

为了突出凸透镜成像实验探究操作的目的性、实效性，使学生实验探究过程有序进行，笔者采取了印发学案的措施。学案提供了指导性的用语或方向性的暗示，并不是具体的实施步骤。在复杂的实验探究中采用学案，可以使学生了解自己在探究活动中，应该做些什么，明确自己的目的，还可以给学生更加宽松的思维空间和活动空间。这样既充分发挥了教师的主导作用也体现了学生的主体作用

第3节　凸透镜成像的规律

第3节　凸透镜成像的规律

教学过程

（一）引入课题：由第二节《凸透镜的应用》三个应用，提出问题：1照相机能成什么样的像？投影仪能成什么样像？放大镜能成什么样像？媒体出示相应的图片，学生回答，不仅直到巩固复习前面知识的目的，而且可以得出一个结论：不同的凸透镜能成不同的像。

（二）提出问题：凸透镜成的像的虚实、大小、倒正跟物距 有什么关系？

（三）猜想：观察投影仪、照相机和放大镜成像的同相点及不同点，引导学生针对像的大小、倒正和虚实分析并做出其与物距或者像距大小关系有关的猜想与假设

（四）设计制定实验方案：

1、在制定具体的实验方案时，考虑到学生从未接触过光具座，教师先展示器材介绍构造（投影或出示实物），再示范调节透镜和光屏的高度；此时提出五个问题让学生思考：

①如何测量所给凸透镜的焦距？学生通过阅读课文，掌握测焦距的方法；同时知道在这个实验中所用凸透镜的焦距的大致范围。

②怎样才能使所成的像在光屏的中央？没在中央如何调节？

③怎样在光屏上成清晰的像？

④怎样观察虚像？

⑤如何测物距和像距？

2、在学生思考的基础上，引导学生观察物、镜不动，光屏前后移动时，光屏上所成像会变模糊，通过观察学生感悟到物镜一定时，清晰像的位置是一定的，为学生实验做好铺垫，教师再示范光屏上成清晰像的操作要领。

3、对于如何观察虚像，可以示范当物由远及近靠近凸透镜时，光屏无论怎样移动都不成像，这时把眼放在光屏这一侧，透过凸透镜观察蜡烛，成虚像，与用放大镜观察物体相同。

此环节的设计意图是：培养学生的观察能力及养成积极思维、解决实际问题的能力。同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素，让学生有更多的时间完成探究实验。

4、根据所给实验器材和相关实验操作要领，学生通过阅读教材相关内容，组织学生讨论设计实验方案：

经过展示和讨论确定实验方案后，把学生分为三大组，给各大组焦距不同的透镜，学生进行实验时，观察成缩小倒立像、放大倒立像、正立放大像时的物距和像距。数据记录在教材上相应的表格中。

凸透镜焦距f＝        cm

5、进行实验与收集数据

学生实验，记录数据，教师巡视，辅导实验。

（五）分析数据，得出结论

1、实验后，各组汇报实验数据，教师将实验数据统一输入Excel表格进行多组数据的处理（投影），现以四组过去学生实验数据为例，通过对表格中物距排序的处理，使学生很明显的发现放大、缩小的分界点及虚实像的分界点，此时教师再说出凸透镜的焦距是10厘米，让学生归纳出物在什么范围内，凸透镜成什么像，学生自然会把10厘米、20厘米作为分界点，这时实验中使用凸透镜焦距为5厘米的学生们会不认可这一结论，学生们会建议再处理另一大组的数据，结果找到的分界点是5cm和10 cm，根据数据引导学生思考，透镜不同，焦距不同，所以分界点不同，进而由学生归纳出凸透镜成像的规律。此环节的设计主要是因为学生虽然能够通过实验数据的分析找到两个分界点，但如何从数据中分析出成像的性质与焦距有关，对于学生来说是比较困难的，通过教师的引导对比不同大组的数据找到与焦距的关系，培养了学生分析归纳的能力，同时也让学生体验科学探究带给他们的成功与快乐。

2、用电脑投影FLASH动画，进上步理解和验证凸透镜成像的规律：（用口诀出示，便于学生记忆）

分界点：一倍焦距 分虚实，二倍焦距 分大小；

实像的位置：物在外（二倍焦距以外）、像在间（焦距与二倍焦距之间）；物在间、像在外。

实像的变化：物近像远像变大。

归纳出凸透镜成像的规律后，针对物体在一倍焦距处、物体在两倍焦距处成什么像，可以引导学生进行推理。物距大于2f成放大的像，小于2f成缩小的像，则2f处成等大的像。

此环节的设计使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整。

（六）知识巩固过手练习

1、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，寻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（　D　）

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

2、某物体放在离凸透镜20cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，则该凸透镜的焦距可能是（  A  ）

A、30  cm     B、15 cm

C、10  cm     D、5   cm

3．如果要使透镜15cm处的光屏上得到物体的清晰、缩小的实像，测应选择的凸透镜的焦距为（   ）

A．5cm  B．10cm  C．15cm  D．20cm

4．一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（   ）．

A．像逐渐变大，像距逐渐变小B．像逐渐变小，像距逐渐变大

C．像逐渐变大，像距逐渐变大D．像逐渐变小，像距逐渐变小

5．在凸透镜前有一个物体，当它沿主光轴向透镜方向移动30cm，它对应的像却远离透镜移动了10cm，那么（   ）

A．物体可能在离透镜1倍焦距内移动

B．物体一定在离透镜2倍焦距外移动

C．物体一定在离透镜2倍焦距与焦点间移动

D．以上说法都有道理

6、从实验得知凸透镜可以成倒立放大、倒立缩小的实像那么它能否成倒立等大的实像呢？如果能，你预测可能在哪里？你能用实验验证你的想法吗？

7、小明同学在一次实验中，不小心用书本挡住了部分凸透镜，你认为此时在光屏上所成的像是一半呢还是完整的？你准备如何验证你的想法呢？

8、找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支铅笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可以看到一个有趣的现象。动手做做，看看与前面用凸透镜的做的实验相比，有什么共同之处？有什么不同？

七、 教学反思

.1 明确科学探究目的，确立科学探究的重点环节

关于《探究凸透镜成像规律》课题的教学，虽然学生对凸透镜成像已有初步的感性认识基础，但是由于凸透镜成像探究实验涉及的实验器材多、记录的数据多、操作过程复杂，还有相关的概念多，如焦距、物距、像距、实像、虚像等概念，所以对于学习物理时间不长的初二学生来说，凸透镜成像实验探究操作及数据分析历来是教学难点。因此，笔者把本课题探究的重点放在“进行实验与收集证据”、“分析与论证”和“评估”环节上。

为了突出凸透镜成像实验探究操作的目的性、实效性，使学生实验探究过程有序进行，笔者采取了印发学案的措施。学案提供了指导性的用语或方向性的暗示，并不是具体的实施步骤。在复杂的实验探究中采用学案，可以使学生了解自己在探究活动中，应该做些什么，明确自己的目的，还可以给学生更加宽松的思维空间和活动空间。这样既充分发挥了教师的主导作用也体现了学生的主体作用