第3节凸透镜成像的规律第二课时教学设计

地区： 吉林省 - 长春市 - 榆树市

学校：榆树市闵家镇中学校

第3节　凸透镜成像的规律 初中物理       人教2011课标版

（一）知识和技能

1．知道凸透镜成像的规律。

2.会应用凸透镜成像的规律解决简单的实际问题。

（二）过程和方法

1．学生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，体验科学探索的全过程和方法。

3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

（三）情感、态度和价值观

1．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。

2.培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。

3.乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动

1．学生的情感特点和认知特点：九年级的学生，学习热情高涨，学习态度端正，有良好的学习习惯，思维已具有一定的逻辑性，对自己好奇的问题，具有进行假设和设计实验检验猜想是否正确的能力，思想较为灵活。对有难度的问题想不清时，往往会有挫折感，没有耐心去全面细致的分析，甚至会对问题选择放弃，教师要及时鼓励学生取得的成绩，用多种方法点燃学生学习的热情和信心。

2．学生已具备的知识与技能：本章通过对前面知识的复习，学生能明确了凸透镜对光的作用，焦距、实像和虚像等基本的物理概念，通过学习，学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力。

3．学生学习本课存在的困难：本课存在的困难是学生如何顺利完成探究过程，并对实验数据进行分析和论证，理解和应用得出的凸透镜成像规律。

（一）教学重点：凸透镜成像规律的探究过程。

（二）教学难点：归纳得到凸透镜成像规律

由生活走向物理，利用动画展示贴近学生实际，常见的照相机、投影仪、放大镜所成的像的情况。同时学生通过动画展示，体验凸透镜的成像情况，通过对比，得出所观察到的像是不同的，进而引发学生思考，进行自主探究。

教学设计意图：〔形象逼真的动画展示，可以激发学生强烈的求知欲和好奇心，让学生兴趣浓厚的进入本节课的学习之中。〕

这部分教学，按照科学探究的过程，设置了提出问题——猜想假设——设计实验——进行实验——分析结论五个环节。具体实施环节如下：           

①    提出问题：借助引入内容，引导学生提出问题。

学生思维灵活，会提出“照相机、幻灯机、放大镜主要元件都是凸透镜，为什么成像情况会不一样？“像的虚实、大小、正倒跟什么有关？”等一系列问题。

教学设计意图：〔这一环节是科学探究的开始，可以培养学生初步的发现问

题，提出问题的能力。〕

②猜想假设：以小组为单位，交流讨论问题，提出合理的猜想及其依据。

在这里要让学生结合生活经验畅所欲言，学生可能提出：成像情况可能与物距有关、焦距有关、凸透镜的大小、凹凸程度等有关。教师引导学生提出本节课探究的主要问题。不要急于对问题解释，吊起学生的胃口，谁是谁非我们通过下面想办法进行验证。

③设计实验：引导学生认识新知识，自主学习、合作交流完成实验设计。

首先让学生熟悉实验器材的使用，告诉学生凸透镜焦距已知，重点介绍光具坐的作用和使用，为实验探究做好充分的准备；其次对实验中应该注意的问题，我采用了设问的方法，启发引导学生通过思考回答问题来完成，在不知不觉中既强调了实验注意事项，又为下面的实验设计做好铺垫。

在此基础上，引导学生通过自己看书和小组讨论的形式，完成对实验步骤和实验记录表格的设计，让学生对实验过程细化，做到胸有成竹，从而提高学生实验设计能力，培养学生的创造思维能力。通过化整为零的方法将难点分散，可以使全体学生都能顺利完成探究全过程，都能体会到成功的喜悦。

教学设计意图：〔结合图片和幻灯片上的文字，展示实验器材的使用和实验步骤，对培养学生严谨科学的实验态度和良好的实验操作习惯，突破难点起到了至关重要的作用。〕                            

④进行实验：学生思路清晰的完成实验，收集实验数据。

通过对实验的设计，学生对实验早就跃跃欲试了，这个环节是本节课的高潮，“磨刀不误砍柴工”，教师可用多媒体视频材料展示实验全过程，这样可以帮助对实验过程不够清楚的学生，了解操作要领。

然后让学生边实验操作，边记录物距、像距和像的性质，各组同学分工合作，共同体验科学探究实验操作的快乐。教师巡回指导学生实验，帮助学生解决遇到的问题。

教学设计意图：〔这里运用多媒体视频材料，既可以迅速展示实验探究全过程，增大课堂信息量，又可以弥补教师演示实验时学生观察到的范围小的不足之处，使所有学生都清晰的了解实验过程。〕        

⑤分析结论：引导学生对实验数据进行分析，归纳得到凸透镜成像规律。

在这个环节，先让学生回答课本上提出的三个循序渐进的有关成像情况和成像条件的问题，然后让学生以小组为单位，交流总结往表格中填写u>2f、2f>u>f、u<f对实验数据的进行分析，归纳得到凸透镜成像规律。

在规律提升环节中，在学生动手实验基础上，又充分利用Flash 动画仿真模拟成像，示范当物由远及近靠近凸透镜时不同位置凸透镜成像情况，物距减小（或者增大）时像距和像的大小变化情况，以及成放大缩小、虚实像的分界点。

为了方便学生记忆，我以顺口溜的形式帮学生总结新发现的规律，“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大（实像），物近像近像变小（虚像）。”

教学设计意图：〔通过利用Flash 动画显示直观的光路，显示像物的动态变化规律，可以加深理解前面总结的知识，突出本课的教学重点，学生的知识体系更加完整；从而使学生感受物理的美。〕

教学设计意图：〔竞争可以使课堂更有活力，使学生的潜能得到充分发挥。

精心选择的习题，检验学生的学习效果，提高学生应用知识解决问题的能力。〕

凸透镜成像的特点及应用

一、几个基本知识：

1，三个特殊点：光心     焦点     二倍焦距点

               光心：通过光心的光线传播方向不改变。

               焦点：成实像和虚像的分界点。

               二倍焦距点：成放大实像和缩小实像的分界点。

2，三条特殊的光线：过光心的光线    更主轴平行的光线    过焦点的光线

                   过光心的光线：传播方向不改变

                   更主轴平行的光线：折射后过焦点

                   过焦点的光线：折射后更主轴平行

二、凸透镜成像的过程演示：

三、做研究凸透镜成像实验时应注意事项：（过程与方法）

1、要调节烛焰、透镜中心和光屏中心，使它们在一条与光具座平行的直线上。或者说烛焰、透镜中心和光屏中心大致在同一高度。

2、改变物体（蜡烛）到透镜的距离，由远到近观察像的大小、正倒、虚实各怎样变化。测量出每一种情况下物体、像到凸透镜的距离。

3、在成实像和虚像两种情况下，轻轻吹蜡烛火焰，使它向做或者向右側偏斜，观察像是向右还是向做偏。记录物像的左右关系。

4、成实像时，当蜡烛的燃烧下降时，观察屏上的像是上升还是下降。（上升）

5、成实像时，调节透镜。观察当透镜下降时，观察屏上的像是上升还是下降。（下降）

6、成虚像时，如何观察虚像？（透过透镜向物体观察

在做凸透镜成像实验时，无论怎样移动光屏都得不到实像，是什么原因？

解释：有这样几种情况：

1，烛焰、透镜中心和光屏中心大致不在同一高度。

2，U=

3，U＜f

4，虽然U＞f，但是物体离焦点太近，像距过大超过了光具座的长度。

物距跟焦距的关系

像的性质

像距跟焦距

的关系

物像位置

物距跟像距的关系

U＞2f

倒立缩小实像

f＜V＜2f

物像异侧

U＞V

U=2f

倒立等大实像

V=2f

物像异侧

U=V

f＜U＜2f

倒立放大实像

V＞2f

物像异侧

U＜V

U=f

不成像

V=∞

U＜f

正立放大虚像

物像同侧

1，照相机：U＞2f    倒立缩小实像

2，幻灯机和投影仪：f＜U＜2f    倒立放大实像

3，放大镜：U＜f    正立放大虚像

第3节　凸透镜成像的规律

第3节　凸透镜成像的规律

由生活走向物理，利用动画展示贴近学生实际，常见的照相机、投影仪、放大镜所成的像的情况。同时学生通过动画展示，体验凸透镜的成像情况，通过对比，得出所观察到的像是不同的，进而引发学生思考，进行自主探究。

教学设计意图：〔形象逼真的动画展示，可以激发学生强烈的求知欲和好奇心，让学生兴趣浓厚的进入本节课的学习之中。〕

这部分教学，按照科学探究的过程，设置了提出问题——猜想假设——设计实验——进行实验——分析结论五个环节。具体实施环节如下：           

①    提出问题：借助引入内容，引导学生提出问题。

学生思维灵活，会提出“照相机、幻灯机、放大镜主要元件都是凸透镜，为什么成像情况会不一样？“像的虚实、大小、正倒跟什么有关？”等一系列问题。

教学设计意图：〔这一环节是科学探究的开始，可以培养学生初步的发现问

题，提出问题的能力。〕

②猜想假设：以小组为单位，交流讨论问题，提出合理的猜想及其依据。

在这里要让学生结合生活经验畅所欲言，学生可能提出：成像情况可能与物距有关、焦距有关、凸透镜的大小、凹凸程度等有关。教师引导学生提出本节课探究的主要问题。不要急于对问题解释，吊起学生的胃口，谁是谁非我们通过下面想办法进行验证。

③设计实验：引导学生认识新知识，自主学习、合作交流完成实验设计。

首先让学生熟悉实验器材的使用，告诉学生凸透镜焦距已知，重点介绍光具坐的作用和使用，为实验探究做好充分的准备；其次对实验中应该注意的问题，我采用了设问的方法，启发引导学生通过思考回答问题来完成，在不知不觉中既强调了实验注意事项，又为下面的实验设计做好铺垫。

在此基础上，引导学生通过自己看书和小组讨论的形式，完成对实验步骤和实验记录表格的设计，让学生对实验过程细化，做到胸有成竹，从而提高学生实验设计能力，培养学生的创造思维能力。通过化整为零的方法将难点分散，可以使全体学生都能顺利完成探究全过程，都能体会到成功的喜悦。

教学设计意图：〔结合图片和幻灯片上的文字，展示实验器材的使用和实验步骤，对培养学生严谨科学的实验态度和良好的实验操作习惯，突破难点起到了至关重要的作用。〕                            

④进行实验：学生思路清晰的完成实验，收集实验数据。

通过对实验的设计，学生对实验早就跃跃欲试了，这个环节是本节课的高潮，“磨刀不误砍柴工”，教师可用多媒体视频材料展示实验全过程，这样可以帮助对实验过程不够清楚的学生，了解操作要领。

然后让学生边实验操作，边记录物距、像距和像的性质，各组同学分工合作，共同体验科学探究实验操作的快乐。教师巡回指导学生实验，帮助学生解决遇到的问题。

教学设计意图：〔这里运用多媒体视频材料，既可以迅速展示实验探究全过程，增大课堂信息量，又可以弥补教师演示实验时学生观察到的范围小的不足之处，使所有学生都清晰的了解实验过程。〕        

⑤分析结论：引导学生对实验数据进行分析，归纳得到凸透镜成像规律。

在这个环节，先让学生回答课本上提出的三个循序渐进的有关成像情况和成像条件的问题，然后让学生以小组为单位，交流总结往表格中填写u>2f、2f>u>f、u<f对实验数据的进行分析，归纳得到凸透镜成像规律。

在规律提升环节中，在学生动手实验基础上，又充分利用Flash 动画仿真模拟成像，示范当物由远及近靠近凸透镜时不同位置凸透镜成像情况，物距减小（或者增大）时像距和像的大小变化情况，以及成放大缩小、虚实像的分界点。

为了方便学生记忆，我以顺口溜的形式帮学生总结新发现的规律，“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大（实像），物近像近像变小（虚像）。”

教学设计意图：〔通过利用Flash 动画显示直观的光路，显示像物的动态变化规律，可以加深理解前面总结的知识，突出本课的教学重点，学生的知识体系更加完整；从而使学生感受物理的美。〕

教学设计意图：〔竞争可以使课堂更有活力，使学生的潜能得到充分发挥。

精心选择的习题，检验学生的学习效果，提高学生应用知识解决问题的能力。〕

凸透镜成像的特点及应用

一、几个基本知识：

1，三个特殊点：光心     焦点     二倍焦距点

               光心：通过光心的光线传播方向不改变。

               焦点：成实像和虚像的分界点。

               二倍焦距点：成放大实像和缩小实像的分界点。

2，三条特殊的光线：过光心的光线    更主轴平行的光线    过焦点的光线

                   过光心的光线：传播方向不改变

                   更主轴平行的光线：折射后过焦点

                   过焦点的光线：折射后更主轴平行

二、凸透镜成像的过程演示：

三、做研究凸透镜成像实验时应注意事项：（过程与方法）

1、要调节烛焰、透镜中心和光屏中心，使它们在一条与光具座平行的直线上。或者说烛焰、透镜中心和光屏中心大致在同一高度。

2、改变物体（蜡烛）到透镜的距离，由远到近观察像的大小、正倒、虚实各怎样变化。测量出每一种情况下物体、像到凸透镜的距离。

3、在成实像和虚像两种情况下，轻轻吹蜡烛火焰，使它向做或者向右側偏斜，观察像是向右还是向做偏。记录物像的左右关系。

4、成实像时，当蜡烛的燃烧下降时，观察屏上的像是上升还是下降。（上升）

5、成实像时，调节透镜。观察当透镜下降时，观察屏上的像是上升还是下降。（下降）

6、成虚像时，如何观察虚像？（透过透镜向物体观察

在做凸透镜成像实验时，无论怎样移动光屏都得不到实像，是什么原因？

解释：有这样几种情况：

1，烛焰、透镜中心和光屏中心大致不在同一高度。

2，U=

3，U＜f

4，虽然U＞f，但是物体离焦点太近，像距过大超过了光具座的长度。

物距跟焦距的关系

像的性质

像距跟焦距

的关系

物像位置

物距跟像距的关系

U＞2f

倒立缩小实像

f＜V＜2f

物像异侧

U＞V

U=2f

倒立等大实像

V=2f

物像异侧

U=V

f＜U＜2f

倒立放大实像

V＞2f

物像异侧

U＜V

U=f

不成像

V=∞

U＜f

正立放大虚像

物像同侧

1，照相机：U＞2f    倒立缩小实像

2，幻灯机和投影仪：f＜U＜2f    倒立放大实像

3，放大镜：U＜f    正立放大虚像

• 优点:

  有明确的教学目标和重难点。能调动学生的积极性，师生互动良好。在课堂上能够运用现代化教学手段进行教学。

• 缺点:

  但课堂时间分配不合理，复习提问的作图时间占了十几分钟。 视频会卡在11分

• 优点:

  成像规律总结全面，重点讲解到位。

• 缺点:

  给学生思考空间少