三、凸透镜成像的规律第二课时教学设计

第四章：

第3节探究凸透镜成像的规律教学设计

八年级 物理 白驹中学 李明辉

一、教学设计

【教材分析】探究凸透镜成像规律是初中光学部分的重中之重，呈现规律较多，变化相对复杂。从能力要求来看，对学生的抽象思维能力、探究实验设计能力、动手能力以及测量能力、分析和归纳能力都是一个考验，是一个完整的探究题目。从以往的教学经验来看，要想让学生自主探究，得到科学结论是一件很难的事情。

从知识结构上看，本节课是对光的折射现象的进一步延伸和细化。通过凸透镜对光的作用，将折射“现象”顺利地过渡到实际“应用”，有承上启下的作用。内容相对较多，如果成像规律呈现得不够清楚的话，会显得很繁杂。

由学生自主探究得到的凸透镜成像规律，而教材从提出问题开始就把主动权交给学生，由学生自主探究自己感兴趣的问题。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度，把另一个难点实像和虚像放到了探究实验之后，再让学生运用所学知识，分析生活中的透镜的成像原理。教材这样处理，又体现了课标从生活走向物理，从物理走向社会的思想。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律。使学生在全过程中自主研究，体验科学探究的全过程，从而培养科学研究方法，得出清晰的凸透镜成像规律。同时还培养了学生的发现问题、解决问题、分析归纳、动手、创造等多方面能力，

【设计思路】 教学的策略是在学生对生活中常用的透镜及其成像情况，获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究并获得其规律，基于此,教学中,一方面注意问题情境的创设,激发学生的学习兴趣,主动探究,使学生形成积极主动的学习态度;另一方面也注意科学研究方法的渗透,引导学生动口、动手、动脑,参与教学的过程,培养学生获取知识的能力,分析解决问题的能力、交流合作的能力以及培养了对科学的求知欲，乐于探究的科学态度。

本节课一共分为两个课时，第一课时侧重于探究获取知识，第二节可的目标在于知识的巩固和运用。

【学情分析】 学生对于凸透镜了解很少，仅仅知道老花镜、放大镜是凸透镜，而如照相机、投影仪、幻灯机这类生活中的凸透镜几乎不知道。学习本节课的内容之前已经学习了光的直线传播、光的反射、光的折射等知识；知道透镜的焦点、焦距、主光轴等概念。

了解了一些光学仪器，并了解这些光学仪器的成像情况，通过学习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。从知识上为这节课的学习做好了充分的准备。

学生虽然有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，在短时间内还不能完全自主地设计实验，在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实。因此实际教学中还是需要采取以导为主的策略，及时向学生展示正确的操作规范，及时给予学生必要的指导。

1

第四章：

第3节探究凸透镜成像的规律教案

4.3探究凸透镜成像的课

型

新授

授课节次

规律

年

级

八年级

学

科

物理

授课时间

知识与技能

实验探究凸透镜成像的规律。

教

过程与方法

学

学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

目

情感态度与价值观

标

能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。

课

题

重点

难点

教学

方法

实验探究凸透镜成像的规律

归纳分析实验数据

探究法、讨论法、实验法、观察法。

2

主备人

李明辉

审核人

教学

用具

八年级学生刚刚接触物理这门学科,在知识方面,懂得少许浅显的物理道理,知道一些较简单的物理现象,了解了一些基本的物理规律;在能力方面,初步具备了一定的探究问题的意识和能力,有一定的协调能力和合作精神;在情感方面,他们有较浓厚的学习兴趣和强烈学情

分析

的求知欲望;在物理方法上,知道科学探究的一般过程。本节探究课学生面临着许多困难,首先实验探究涉及到的物理名词多,物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像;还有,要找到各种像应调整什么,如何调整,学生感到盲目;再有,从数据中要得出结论也不易,因此老师必须重视在探究过程中对学生进行引导和指导,同时,培养学生收集信息、分析问题、解决问题等能力,初步学会科学探究的一般方法。教 学 活 动

教学

过程

教

学

内

容

与

教

师

活

动

学

生 活

动

学生回答

学生读标

引导学生猜想像的虚实、大小、设计思想和

二次备课

第一课时

【复习回顾】

1.凸透镜对光线有（ ）作用

2.凹透镜对光线有（ ）作用

3.它们可以改变光的传播路径和（ ）

【引入新课】

1. 凸透镜能成像吗？能成什么像？

2. 即像与物的大小关系、方向关系、成实像还是虚像？

拿一个凸透镜和白纸，成窗外景物的像，然后分别成近处和远处点燃的蜡烛的像，在观察比较中发现问题。实验中有什么发现？ 根据所观察到的现象，你能提出什么问题？

2

明确学习目标

注意换用不同焦距的凸透镜，同

3．猜想与假设：凸透镜成像的情况与什么有关？

正倒可能跟

介绍几个概念：物距（u）、像距（v）、实像与虚像。

什么有关【新课教学】

系。

设计实验：

（1）器材： 、 、 、 。

学生分析实

（2）步骤：

验步骤教师一、测定凸透镜的焦距

1.将凸透镜放在阳光下，使其成一个最小最亮的光斑，引导注意事测出光心到光斑之间的距离为焦距f大约10cm。

项

2.在教室内可以用点燃的蜡烛放在无穷远处在光屏上成

最小最亮的像

二、改变物距看像距以及像的特点。

①在光具座上依次放好蜡烛、凸透镜、光屏。点燃蜡烛，

调节凸透镜和光屏的高度使它们的中心与烛焰的中心在__

_____。

②移动蜡烛，使物距分别为30cm、25cm、20cm、

17cm、15cm ，并移动光屏，直到光屏上的像最清晰，并记

下每次物距、像距和成像情况。

③移动蜡烛，使物距为10cm，能观察到像吗？

④移动蜡烛，使物距分别为8cm、5cm，移动光屏能

找到像吗？试着取下光屏，在光屏一侧向凸透镜里面看，能

看到什么？

5. 进行实验并收集证据

像的性质（凸透镜焦距f =物距像距

u/cm

v/cm

正倒

大小

30

25

20

17

15

10

8

学生在教师5

指导步骤下互动：

实验

1.物体上升，像的运动情况如何？

2. 当物体由2倍距离凸透镜焦距以外逐渐靠近凸透镜时

，

凸透镜的成像情况有什么变化？你发现其中的规律了吗？

3.物距等于焦距时的成像情况如何？

4.若实验中凸透镜被挡住一半，成像情况如何？

5．凸透镜成像时，实像和虚像有什么区别？

6．凸透镜成像时，什么情况下成实像？什么情况下成虚

像？

7．凸透镜成像时，什么情况下成缩小实像？什

么情况下成放大实像？什么情况下成等大实像？

8．凸透镜成实像时

，随着物距减小，像距怎样变化？像又

3 时注意控制变量

学生回顾

教师介绍目的是使像始终成在光屏的中心，同时可引导学生怎样调节

引导思考，怎样收集证据，设计表格

实验过程强化学生探讨，培养学生设计实验和分析处理实验数据的能力。

像的性质

物距u 像距v 让学生掌握从数/ cm

/ cm

大小

正倒

虚实

据归纳出一般规律

u>2f

2f>v>f

缩小

倒立

实像

u＝2f

v＝2f

等大

倒立

实像

2f>u>f

v>2f

放大

倒立

实像

u＝f

不成像

u

u

放大

正立

虚像

同侧

动态特点：

平行主光轴移动时

实验同时观看

1.成实像时，物近像远，像变大。

动画展示并进

2.成虚像时，物近像近，像变小。

行归纳

垂直主光轴移动时

1.成倒像时，物上升像下降，方向相反。

2.成正像时，物上升像上升，方向相同。

口诀：

一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；

学生回答

实像总是异侧倒；虚像总是同侧正；

教师指导

像距越大像越大；虚像总跟物体跑。

7.实验思考：

（1）进行实验时，凸透镜的中心、蜡烛的火焰中心、光屛

的中心要在同一高度，为什么？

(2)实像和虚像有什么区别？

学生讨论

①

②

（3）在做凸透镜成像的实验中，无论怎么移动光屏都不能

在光屏得到像，你觉得可能原因有哪些？试写出三条。

①

②

③

（4）如果在实验过

程中出现如图所示的

怎样变化？

6.归纳分析得出结论：

当 时成倒立、缩小、实像；当 时成倒立、等大实像；当 时成倒立、放大、实像；当 时不成像；当 时成正立、放大、虚像

。

静态特点：

学生观看实验影像

学生回答

教师引导

同异侧

异侧

学生边记边画

异侧

异侧

4

情景，

如何调节才能成像与光屏的中央? （5）如果在实验过程中凸透镜的一半被板遮住，这时原来成在光屏上的像会怎么变? 小结：

用表格整理凸透镜成像规律

第二课时

【复习巩固】

1.

复习凸透镜成像基本规律

物距

像距

正立或倒立

放大或缩小

虚像或实

u>2f

u=2f

学生回答

2f>u>f

u=f

u

2. 思考：（1）凸透镜什么条件下成实像？在什么条件下成

虚像？

（2）凸透镜什么条件下成放大的像？在什么条件下成缩

小的像？

结论： 处是虚像实像分界点； 处是放大像缩小

像的分界点。

3.进一步实验探究

（1）成实像时，使物距减小，像距、像的大小如何变

化？物距增大呢？

结论：成实像时，物距变小，像距变 ，像变 ；

反之，物距变大，像距变 ，像变 。

（2）用不透明的物体遮住透镜一部分，观察是否还能成

完整的像？

像与原来相比有什么变化？ 总结特点

（3）成实像时透镜不动，上下左右移动蜡烛，观察像的

移动方向与蜡烛相同还是相反？

蜡烛、光屏不动，上下左右移动透镜，观察像的移

动的方向与透镜的移动方向相同还是相反？ 说出依据

4.在

日常生活中，对应规律有哪些应用？

例1：

在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜

的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm

处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的

像，这个像一定是（ ）

学生回答教师注意讲解

A 倒立放大的实像 B 倒立缩小的实像

C 正立放大的实像 D 正立放大的虚像

5

教师注意结合口诀讲解，只要能够帮助记忆都要鼓励

如两个关键点、实异反、虚同正、两动（沿主轴像随物、垂直主轴实反虚同）

为下一节做铺垫

本例题侧重解决已知物距判断像的性质。

B

A

C

F

D

F

光屏

2f

6.有一凸透镜的焦距在10~20厘米之间，当物体距

透镜25厘米时，所成的像一定是（ ）

A、缩小的像 B、放大的像

C、正立的像 D、倒立的像

7.一块焦距为10厘米的凸透镜前有一个物体，沿主

光轴从离凸透镜40厘米处逐渐移到15厘米处。在

同例跟进：

1、一个凸透镜焦距是10厘米，将物体放在离透镜８厘米处，成 像；将物体放在离透镜12厘米处，成 像；将物体放在离透镜30厘米处，成 像。将物体放在离焦距5厘米处，成 像。（指像的大小，倒正、虚实）

2、市场上出售的“人参酒”,在酒中浸着一

根人参,你从瓶的一侧所看到的人参是 ( ) A．缩小的人参 B．等大的人参

C．放大的实像 D．放大的虚像

3、一个凸透镜的焦距是5 cm，当物体位于透镜前7 cm处，在透镜另一侧可以得到

（ ）

A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像

C.正立放大的虚像 D.正立缩小的虚像

4、一平行光正对着凸透镜照射，在离透镜10 cm处的光屏上得到一个最小最亮点，那么当物体位于透镜前25 cm处，在透镜另一侧可以得到（ ）

A.倒立缩小的实像

B.倒立放大的实像

C.正立放大的虚像

D.正立缩小的虚像

5、（1）如图所示，把点燃的蜡烛放在___处，光屏上出现缩小的像，把点燃的蜡烛放在_____处，光屏上出现放大的像；放在_____处时，光屏上不会成像。

（2）在物距不断减小的过程中，像距不断_____，像的大小不断______；当物距小于_____时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像。

6

此过程中像的大小变化情（ ）

A、都成放大的像 B、都成缩小的像 C、先成缩小的像，后成放大的像 D、先成放大的像，后成缩小的像

例题2：

利用凸透镜能得到物体的放大、倒立的实像，这个物体应放在

，

如果要得到物体放大、正立的虚像，物体应在

位置。

例题3：

在凸透镜成像的实验中，蜡烛跟凸透镜相距12 cm，在光屏上出现了倒立的等大的像，那么，这凸透镜的焦距是（ ）

A.5 cm B.6 cm C.8 cm D.12 cm 同例跟进：

1、在“研究凸透镜成像”的实验中，

(1)当物距为18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、

缩小的实像。则焦距范围为 。

(2)当物距为18cm时，可以在光屏上得到一个倒立、放大的实像。则焦距范围为 (3)当物距为18cm时，通过透镜可以看到一个正立、

放大的虚像。则焦距范围为 。

(4)当光屏距透镜18cm时，可在光屏上得到一个倒立、

缩小的实像。则焦距范围为 。

(5)当光屏距透镜18cm时，可在光屏上得到一个倒立、 放大的实像。则焦距范围为 。

2、某学生在做凸透镜成像实验时，若发现在距透镜20cm处的光屏上有一个倒立放大的像，则此透镜的焦距可能为（ ）

•

A．6cm

B．10cm

•

C．25cm

D．无法确定

3、将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm，18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式（ ）

A．f<6cm

B．6cm

D．18cm

7

题型变化为已知像的性质判断物体的位置

此题为已知像的性质判断焦距

屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主光轴移到距凸透镜65cm处，则成像的情况是

( ) 同例跟进

某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像．当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像．这个凸透镜的焦距可能是

（

）

A．10 cm

B．8 cm C．6 cm

D．4 cm 其它：

1.在“研究凸透镜成像”实验中，物体在光屏上所成的实像一定是 （ ）

A.正立的像 B.缩小的像 C.倒立的像D.放大的像

2、无限远处的太阳光垂直射在凸透镜上，则（ ）

A．成像在2倍焦距处

B．成像在焦点上

C．成像在焦点内

D．不成像

3、某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（如图），则凸透镜的焦距为

（ ）

A、60厘米 B、40厘米

C、20厘米 D、10厘米

4、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像，现将透镜中部遮住不让光通过，则屏上的像（ ）

A．缺少中部

B．变小 C．性质不变，像变暗

D．变大

思考：若在凸透镜上有一小虫，所成像的情况有变化吗？（像上有小虫吗）

注意：所成的是太阳的像，不是焦点，仅仅是靠近焦点，略微大于焦距。

8

一、

概念：物距（u）、像距（v）、实像与虚像

二、

凸透镜成像规律

静态特点：

物距u / cm

u>2f

u＝2f

板

书

设

计

2f>u>f

u＝f

u

u

放大

像距v / cm

2f>v>f

v＝2f

v>2f

像的性质

大小

缩小

等大

放大

正倒

倒立

倒立

倒立

不成像

正立

虚像

同侧

虚实

实像

实像

实像

同异侧

异侧

异侧

异侧

动态特点：

平行主光轴移动时

1.成实像时，物近像远，像变大。

2.成虚像时，物近像近，像变小。

垂直主光轴移动时

1.成倒像时，物上升像下降，方向相反。

2.成正像时，物上升像上升，方向相同。

口诀：

一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；

实像总是异侧倒；虚像总是同侧正；

像距越大像越大；虚像总跟物体

教

第一课时时间较紧，一定要预先安排好实验和预习工作，否则难以完成归学

反

纳总结，第二课时时间较充裕，但应做好巩固检查工作。

思

9

第四章：

第3节

凸透镜的折射规律作业设计

八年级 物理 白驹中学 李明辉

板书设计

一、概念：物距（u）、像距（v）、实像与虚像

二、

静态特点：

物距u / cm

u>2f

u＝2f

2f>u>f

u＝f

u

凸透镜成像规律

像距v / cm

2f>v>f

v＝2f

v>2f

像的性质

大小

缩小

等大

放大

正倒

倒立

倒立

倒立

不成像

虚实

实像

实像

实像

同异侧

异侧

异侧

异侧

u

放大

正立

虚像

同侧

动态特点：

平行主光轴移动时

1.成实像时，物近像远，像变大。

2.成虚像时，物近像近，像变小。

垂直主光轴移动时

1.成倒像时，物上升像下降，方向相反。

2.成正像时，物上升像上升，方向相同。

口诀：

一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；

实像总是异侧倒；虚像总是同侧正；

像距越大像越大；虚像总跟物体

10

作业设计

第一课时

1、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究

凸透镜成像的规律”的实验。如图4-5-4所示：

(1)要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整(选填“上”或“下”)；

(2)实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm；

(3)接着使烛焰向左移动5cm，此时移动光屏可以得到倒立、 、清晰的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。

2、把一凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，若把点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，则可在另一侧的光屏上得到一个 、

的 像。像距范围是 。

3、当把物体放在距离凸透镜30㎝处时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是 （ ）

A、10㎝ B、20㎝ C、30㎝ D、40㎝

4、以下是学***面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后，总结出的关于实像和虚像的一些特点，其中错误的是（ ）

A.虚像不可以用光屏承接 B.平面镜和凸透镜所成虚像的大小都与物体到镜的距离有关

C.实像一定能用光屏承接 D.实像可以是放大的，也可以是缩小的

5、.小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如下图所示的各点，并分别调整光屏的位置．

（1）把蜡烛放在——————点，屏上出现的像最小；

（2）把蜡烛放在——————点，屏上出现的像最大；

（3）把蜡烛放在——————点，屏上不会出现像。

（4）把蜡烛放在——————点，像距最小。

6、在探究凸透镜成像特点的实验中．

(1)实验时，已经将光屏中心和烛焰中心调整在同一高度，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，如图所示(P点是2倍焦距处)．你解决的方法是____________________ _____. (2)调整后，把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向____________移动(填“左”或“右”)，这次成的是倒立、________的实像；

11

A．大于10cm小于20cm B．等于20cm C．小于10cm D．大于20cm 7．实验室里某凸透镜的焦距是8cm，把物体放在距该凸透镜10cm处，则物体通过该凸透镜成的像是 （ ）

A．正立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像

C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像

8．测绘人员绘制地图时，需从高空向地面照相，若使用的相机镜头焦距为50mm，则胶片到镜头的距离

（ ） A．大于100 mm

B．等于50mm C．小于50mm D．介于50 mm和100 mm之间

9．一凸透镜焦距是20cm，蜡烛通过透镜成放大的像时，蜡烛与透镜间的距离不可能是（ ）

A．15cm B．25cm C．35cm D．45cm 10．一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是 （ ）

A．3cm B．5cm C．7cm D．9cm 11．小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的的是 （ ）

A．将凸透镜往上移 B．将光屏往下移

C．将蜡烛往上移 D．将蜡烛往下移

12.有A．B．C三块凸透镜，现用这三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验记录如下：

透镜

A B C 放大

缩小

放大

像的性质

倒立

倒立

正立

实像

实像

虚像

由此可知A、B、C三个透镜的焦距关系为（ ）

A．fA＞fB＞f B．fc＞fA＞fB C．fA＜fB＜fc 13．某同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图象，如图所示。

（1）该凸透镜的焦距是＿＿＿＿＿cm；

（2）把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中，像距逐渐变＿＿＿＿＿；（选填“大”或“小”）

（3）当把物体放到距凸透镜8cm处时，光屏上＿＿＿＿得到一个清晰的像。（选填“能”或“不能”）

13