《科學探究：凸透鏡成像》

時間：2023-05-02 04:03:22 物理教案我要投稿

《科學探究：凸透鏡成像》

課題：科學探究凸透鏡成像授課教師：四川省內(nèi)江市資中縣球溪高級中學黃璜教材：八年級物理第四章第五節(jié)一、教材分析本節(jié)選自義務(wù)教育課程標準實驗教科書《物理》八年級上冊，是初中物理光學的重要內(nèi)容，凸透鏡成像又是初二物理知識的重點，本節(jié)既是學習凸透鏡成像原理，又是進一步學習眼睛成像和照相機等儀器原理的基礎(chǔ)，是一節(jié)集物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律于一體的課。二、學生分析通過上節(jié)課的學習，學生已經(jīng)知道了光的折射規(guī)律。但由于初二的學生認知能力還比較低，對知識的歸納概括以及遷移能力還不強。所以要把折射規(guī)律和凸透鏡成像聯(lián)系起來還比較困難。對于凸透鏡也僅僅知道它叫放大鏡，能把物體放大，但對凸透鏡能成縮小實像和放大實像他們是知之甚少的。三、教學目標根據(jù)全面提高學生素質(zhì)的總體目標與課程標準的要求以及學生已有的認識基礎(chǔ)，我確定了本節(jié)的教學目標如下：1、知識目標（1）知道什么是凸透鏡，以及凸透鏡對光線的會聚作用。（2）知道凸透鏡的光心、焦點、焦距和主光軸（3）通過探究性實驗得出凸透鏡成像的規(guī)律。2、能力目標（1）培養(yǎng)學生的觀察能力（2）通過學生自己制定實驗計劃，進行實驗操作和總結(jié)實驗規(guī)律，培養(yǎng)了學生實驗?zāi)芰头治鰡栴}解決問題的能力，以及組織協(xié)調(diào)能力。3、情感與價值目標（1）通過探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，有意識的滲透辯證唯物主義觀點。（2）通過介紹我國古代勞動人民利用冰透鏡對準太陽光取火的事例，對學生進行愛國主義教育和民族自豪感的教育。四、重點和難點凸透鏡對光線有會聚作用和它的成像規(guī)律是本節(jié)的重點。學生用實驗探究凸透鏡成像規(guī)律是本節(jié)教學的難點。五、教具準備1、不同焦距的凸透鏡（f=5cm和f=10cm)；光具座；蠟燭；光屏；平行光源。2、多媒體課件六、設(shè)計理念1、在凸透鏡成像規(guī)律的探究過程中，通過給學生創(chuàng)設(shè)問題的情景，充分調(diào)動學生的積極性，使學生去討論、去猜想、設(shè)計實驗方案并動手做實驗，讓學生成為凸透鏡成像規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)者”，課堂的主人翁，使本節(jié)課的教學過程如研究課題那樣去進行。2、在整個教學過程中，教師是學生的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。當學生遇到困難時，教師要和學生一起猜想、分析，從中點撥其思維。3、教學的真正目的是讓學生探索規(guī)律，獲得研究、思維的方法，然后通過方法的獲得以及運用方法探索、創(chuàng)造的過程，使學生形成對科學研究有親近熱愛、和諧相融的情感，具有樂于探索物理現(xiàn)象和日常生活中的物理學原理的科學精神。因此，本節(jié)課將把思維程序作為貫穿整個教學過程的主線，教給學生一種研究問題的思維方法，從而培養(yǎng)學生的多種能力，尤其是創(chuàng)造能力，達到教學的真正目的。七、教學流程（一）、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課1、出示手中的凸透鏡問學生？它是什么？我們在日常生活中那些設(shè)備上還見過它？引導學生回答出在照相機、投影儀上見過它。并告訴學生：“我國古代的勞動人民在很久以前就知道用冰磨成它的樣子，來取火�！彼拿纸惺裁茨�？叫凸透鏡。今天我們就來學習它。[本節(jié)設(shè)計意圖：貼近學生生活舉例，從生活走向物理，能激發(fā)學生的學習興趣。并不失時機地進行民族自豪感教育]（二）學法指導，探究新知請同學們觀察一下實驗桌上的凸透鏡。組織觀察、討論分析得出凸透鏡的形狀特征。并板書：1、凸透鏡：中間厚，邊緣薄的透鏡。提問：我們知道了光的折射規(guī)律，那么光線穿過凸透鏡時會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？在光具座上演示：平行光源發(fā)出的光線經(jīng)過凸透鏡折射后會聚于一點。得出：凸透鏡對光線有會聚作用，所以它又叫會聚透鏡。利用多媒體投影儀演示凸透鏡對光線的會聚作用，從而介紹幾個相關(guān)名詞：光心、焦點、焦距和主光軸。[本節(jié)設(shè)計目的：通過學生觀察實物、演示實驗和多媒體課件展示，使學生能直觀的、快速的認識凸透鏡對光線的會聚作用。培養(yǎng)了學生的觀察能力和歸納概括能力，符合其認知規(guī)律。]2. 提出問題

先讓學生拿著凸透鏡近距離的觀察書上的字，學生會看到字被放大了，提問：通過凸透鏡看到的物體都是放大的嗎？然后讓學生拿著凸透鏡慢慢的遠離書上的字，或者觀察遠處的物體。通過以上觀察得知：物體通過凸透鏡發(fā)生了變化，遠處的物體變小了，而且倒著。近處的物體只是被放大了，正倒沒有發(fā)生變化。引導學生思考：用同一個凸透鏡觀察不同的物體時，為什么有的大，有的小，有時倒，有時正呢？

使學生進入探索的物理情景當中。3. 提出猜想

猜猜看：這些現(xiàn)象與哪些因素有關(guān)？下面我們用實驗去探究這一規(guī)律。4. 制定實驗計劃

介紹光具座，物體到透鏡中心的距離簡稱物距(u)，像到透鏡中心的距離簡稱像距(v) 提示：在使用光具座時，像的位置和光屏的位置是不同含義。只有當光屏上得到特別清晰的像，這時光屏的位置就是像的位置。

讓學生匯報設(shè)計的方案計劃

學生可能有各種各樣的計劃，讓他們自己小組內(nèi)討論決定使用哪一種方案。

5. 進行實驗與收集證據(jù) 要求： (1) 不管用何種方案都要做好記錄：像的大小、像的正倒、物距、像距、物距與像距的關(guān)系。請學生開始自由實驗，教師巡回指導。

經(jīng)過一段時間的實驗，學生中大致會出現(xiàn)三種情況：A 、沒有找到像；B、找到了放大或縮小的像；C、光屏上燭焰的輪廓不清晰，本不是像。對A種情況，老師稍加提示，使之轉(zhuǎn)變成第二種情況。針對部分學生可能會對像產(chǎn)生的誤解，教師要明確的指出：有的同學找到的不是像，同學們也許會感覺疑惑，急于想知道自己找到的是不是像，老師這時再通過演示實驗強調(diào)如何找像，什么是像。指導實驗：蠟燭放在距凸透鏡兩倍焦距(2f)處，你猜會觀察到什么樣的像。(試試看)

把凸透鏡恰好放在距物體一倍焦距(f)處，又會出現(xiàn)什么情況？

(先猜，后試試)請學生把實驗中得出的數(shù)據(jù)填入學案的表格內(nèi)。

5、分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)得出實驗結(jié)論——凸透鏡成像規(guī)律，并板書。 [本節(jié)設(shè)計意圖：1、傳統(tǒng)教學在“研究凸透鏡成像規(guī)律”時，教師一般先列舉出各種成像的條件，然后再讓學生通過實驗去驗證各種情況下的像，通過這樣的驗證性實驗學習凸透鏡成像規(guī)律，學生學得非常被動。我認為探究教學關(guān)鍵是讓學生成為自己學習的主人，于是我在設(shè)計教學中，先讓學生列舉生活中放大鏡、照相機、投影儀的實例，然后引導學生對具體的實例提出質(zhì)疑——“放大鏡”為什么還能成正倒、大小甚至虛實不同的像?接著由學生自行制定計劃、進行探索性的實驗、分析得出成像的規(guī)律，即物距、焦距、像距的關(guān)系。使學生在學習知識的同時，親身體會這種科學探究的過程。本課時主要是培養(yǎng)學生制定計劃、收集數(shù)據(jù)、初步分析等能力。

2. 針對學生在平時課堂探究活動中表現(xiàn)出的一定程度的無序性，采取印發(fā)學案(見附件)的措施：讓學生了解自己在探究活動中應(yīng)該要干什么事，明確自己的目的；教師也在學生探究過程中給學生一些方向性的提示，但這些提示應(yīng)區(qū)別于我們傳統(tǒng)實驗課中的“實驗步驟”；在盡量給學生更加寬松的思維空間和活動空間的同時，避免探究活動中盲目性。在寬松的思維空間里，學生肯定會提出許多獨特的問題，會迸發(fā)出更多的思想火花。

（三）歸納小結(jié)，深化目標，布置作業(yè) 。1、小結(jié)本課的知識點。（1）凸透鏡的定義。（2）凸透鏡對光線的會聚作用。什么是焦點、光心、焦距和主光軸。（3）用課件演示成像規(guī)律。2、告訴學生：大家實驗做得很好，得到了許多有用的數(shù)據(jù)�？茖W家也是這樣經(jīng)過實驗探究、分析數(shù)據(jù)從而找出規(guī)律的。從而激發(fā)學生的探索熱情。3、課后練習以及閱讀信息窗的內(nèi)容。了解凹透鏡有哪些特點？七、板書設(shè)計五、科學探究：凸透鏡成像1、凸透鏡——中間厚，邊緣薄的透鏡。 2、凸透鏡成像規(guī)律：因為對光線有會聚作用，也叫會聚透鏡。 u＞2f 成倒立、縮小、實像焦點（F） u =2f 成倒立、等大、實像光心（O） f＜u＜2f 成倒立、放大、實像焦距(f) u=f 不成像主光軸 u＜f 成正立、放大、虛像附件：學案

1. 活動：你透過凸透鏡看遠處的物體時，你會看到怎樣的像，提出問題。

2. 猜想：這些結(jié)果與哪些因素有關(guān)?

3. 制定實驗計劃：

4. 實驗過程

(1) 你認為你組同學有哪些與探究活動無關(guān)的活動?

(2) 你組同學是否得到了蠟燭的像?

(3) 你組同學光具座上物體排列的順序是怎樣的?

(4) 你組同學在活動中，為了得到清晰的像，移動了哪些器件?有哪些沒移動?你認為他們?nèi)绱艘苿涌尚袉?如果移動顯得混亂，不益于研究問題，你認為該怎么固定、移動?

(5) 你組同學得到了哪些像?(放大、縮小、等大的)

(6) 你組同學測出了各種情況時的物距和像距?

5. 探究實驗記錄表物距u（cm）像的性質(zhì)【凸透鏡焦距（f=5cm或f=10cm）】倒立正立縮小放大實像虛像30 20 15 10 8 5 3

(試試看)蠟燭放在距凸透鏡兩倍焦距(2f)處，你猜，你會觀察到。