三、凸透镜成像的规律优秀教学设计范文

《4.3 凸透镜成像规律》

教学设计

教学设计理念

“探究凸透镜成像规律”是初中物理教学的一个难点。我认为，探究课就是要真正去探究，而不是“假探究”：给出问题，回到自己结论，没有走进学生心理。所以并不在于教师有没有讲清、讲透，而是看教师有没有有效引导学生参与探究过程。所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生，把发言权留给学生。基于此，教学中，教师要创设真情景，引发真问题，进行真探究，投入真情感，追求真智慧。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。

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教学设计思路

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教学目标

1．知识与技能

（1）知道物距和像距的概念。

（2）知道凸透镜成像规律。

（3）知道实像与虚像的区别。

（4）会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。

2．过程与方法

（1）能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想，并设计实验进行探究。

（2）通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法。

（3）学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

3．情感、态度和价值观

（1）具有对科学的求知欲，乐于观察自然现象和日常生活中的物理现象，勇于实验探究日常生活现象中的物理学规律。

（2）在探究问题的过程中，有克服困难的信心和决心。有主动与他人合作和交流的精神。

（

3）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。

教学重点与难点

重点：凸透镜成像规律的探究过程。

难点：引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。

教学方法

采取小组合作探究与讨论交流相结合的教学方法。

教学资源

f=10cm凸透镜一支、光具座、蜡烛、光屏、多媒体课件。

教学过程

【导入新课】

师: 大家喜不喜欢看魔术表演啊？

生：喜欢。

师：想不想看我表演啊？

生：想看。

师将准备好的灯泡通电发光。

师：大家请看清楚，灯泡离的灯丝开口朝哪啊？

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生：朝上。

师：现在我手里有块“魔镜”，我要让“魔镜”施展“魔力”，请大家拭目以待。

师将“魔镜”和白纸板放在合适的位置，使白纸板上呈现灯丝清晰的像。

师：大家请看白纸板，出现了什么？

生：灯丝。

师：与原来相比，灯丝有什么变化？

生：变小了，而且变倒了。

师：想不想让它变大呢？

生：想。

师将“魔镜”稍微靠近灯泡，并调节白纸板，直到白纸板上又呈现清晰的像。

师：大家请看，灯丝有没有变大？

生：真的变大嘞。

师：魔术精彩吗？

生：精彩。

师：其实这种魔镜对于大家来说并不陌生，你们的面前就有一个，请大家辨认下，这是一种什么镜子呢？

生通过不同的方法辨认。

生：是凸透镜。

师:没错，就是我们在上节课中认识的透镜中的一种----凸透镜，中

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厚边薄，对光具有会聚作用。

师：在刚才的魔术表演中，大家看到灯丝真的发生变化了吗？

生：没有。

师：没错，灯丝本身并没有发生什么变化，我们看到白纸板上的灯丝其实是由灯泡发出的光经过凸透镜会聚而成的像。

师：请大家回忆一下，刚才都看到了灯丝的哪些像了？

生：倒立缩小的像和倒立放大的像。

师：这些像是由实际的光会聚而成能够在光屏上呈现，所以是实像还是虚像呢? 生：实像。

师：所以更具体的说，我们刚才看到的是倒立缩小的实像和倒立放大的实像。

【新课教学】

师：由此看出，凸透镜不仅能够成像，而且还能成不同的像。那么请大家想想，凸透镜既能成倒立缩小的实像，又能成倒立放大的实像，还会不会成其它的像呢？凸透镜成不同的像又与什么因素有关呢？

师播放幻灯片，出示问题。

师提示：联系刚才观察到的像：当凸透镜离灯泡有点远时，成倒立缩小的实像，当凸透镜离灯泡有点近时，成倒立放大的实像。

生：凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关。

师播放幻灯片出示学生的猜想。

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师：为了简洁方便，我先来认识两个相关的术语。

师播放幻灯片，出示物距和像距的概念。

师：既然凸透镜成像可能与物距有关，那么应该怎样探究这个因素对成像的影响呢？

师提示：大家回忆一下，我们刚才看到的是倒立缩小的实像和倒立放大的实像，所以我们可以先来探究物距为多少时会出现以上两种像。接着再去看看有没有别的像以及相应的物距。

生：改变物距，找到倒立缩小的实像和倒立放大的实像。

师：那我们又要记录什么数据呢？

生：需要记录物距、像距及像的性质（像的大小、正倒、虚实）

师播放幻灯片，出示“实验思路”。

师：我们这个实验需要什么器材呢？

生：蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺等。

师：为了实验的方便和提高精确性，我们使用光具座，可以轻松方便调节物体和测量物距与像距。

师播放幻灯片，出示实验器材。

师：光具座上有刻度尺，可以直接读出蜡烛、凸透镜以及光屏的位置，并可以利用位置数据算出物距与像距。

师在黑板上示范如何计算物距和像距。

师：接下来我先示范如何调节光凭找到清晰的像。

师示范将物体、凸透镜和光屏依次安放在光具座上，移动物体和光屏，

找到一个清晰的像。

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师示范并讲解实验中出现的常见问题和注意事项。

师：如果在实验中发现光屏上的像太高或太低，该怎么办？

大多数生不知道。

师：调节高度，使物体、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。

师：如果光屏上的像不够清晰，又该怎么办呢？

大多数生不知道。

师：不改变物距，左右移动光屏，直至像最清晰为止，光屏所在的位置就是像的位置。

师播放幻灯片，出示“注意事项”。

师：请大家试一试，在光屏上找到烛焰完整清晰的像。

生纷纷点燃蜡烛，尝试找到烛焰完整清晰的像。

师：既然准备工作已做好，那么大家就开始分组探究吧。

师播放幻灯片，出示探究的大概流程。

师提示：蜡烛移动时由远及近，即物距u由大变小。

活动一：探究凸透镜成倒立缩小实像的规律

焦距：f=10cm（课前已测）

生点燃并移动蜡烛，光屏上呈现倒立缩小的实像，记录三组数据于下面表格中（物距和像距）。（以下表格中数据均为示例）

物距（u/cm）

1

30 2

27 3

24

像距（v/cm) u和v的大小关系

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16

18 7

u>v

u>v

u>v

师巡视指导，得出数据后提醒学生分析数据，请小组代表分享实验数据，并分析数据得出以下结论：

当__ u>v___时，凸透镜成倒立缩小的实像. 活动二：探究凸透镜成倒立放大实像的规律

生移动蜡烛，光屏上呈现倒立放大的实像，记录三组数据于下面表格中（物距和像距）。

物距（u/cm）

1

18 2

15 3

12 像距（v/cm) u和v的大小关系

22

25

28

u

u

u

当___u

初结:

物距（u）

像距（v）

倒立缩小实像

u>v 倒立放大实像

u

我们还发现：

成实像时，物距越小，

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像距越____大___,所成的像也越___大___. 师：有没有其它的发现或困惑呢？

师提示：大家仔细看看刚才得到的初步结论。

生：当u=v时，凸透镜可能成倒立等大的实像。

师：如何来验证呢？

生：使物距和像距相等，看光屏上是否呈现倒立等大的实像。

生实验探究验证。

活动三：探究凸透镜成倒立等大的实像

几乎所有的学生不可能看到倒立等大的实像。

师提示：请大家仔细分析活动一、二中的有关物距的数据的变化规律，再结合相对应的像的变化规律，大胆猜想物距和像距的可能值。

生：物距和像距可能都等于20cm。

生实验验证，结果成功，并填写表格。

物距（u）

像的性质

20cm

倒立、等大、实像

像距（v）

20cm 师：大家有没有注意到，此时物距和像距均为20cm，而凸透镜的焦距为10cm，这说明此时物距、像距与焦距有什么样的关系呢？

生：物距和像距均为焦距的二倍。

师：请大家根据刚才的实验探究结果，能否将凸透镜成像的规律完善一下呢？

师播放幻灯片，出示待完善的表格。

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生小组讨论，并选代表回答：

再结：

像的性质

倒立缩小实像

倒立等大实像

倒立放大实像

物距（u）

像距（v）

u>2f

u=2f

f

f

v>2f 师提示学生分析表格数据，找到倒立缩小实像和倒立放大实像的分界点：

我们还发现：

成实像时，u=__2f___是缩小像和放大像的分界点。

师：大家分析上表中的数据，还有其它的发现或疑问吗？

生：当物距大于二倍焦距且物距一直增大时，会不会一直成倒立缩小的实像：当物距小于二倍焦距且物距一直减小时，还会不会一直成倒立放大的实像。

生继续探究以上两种猜想。

活动四：探究u>2f且u不断增大时凸透镜成像规律

生调节物距使其在大于二倍焦距的前提下，不断增大物距并观察像的

性质，记录相关情况。

师请几位小组代表分享数据，最终得出以下结果：

物距（u）的变化

像的性质

u>2f,u不断增大

倒立缩小的实像

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活动五：探究u<2f且u不断减小时凸透镜成像规律

生调节物距使其在小于二倍焦距的前提下，不断减小物距并观察像的

性质，记录相关情况。

师提示：当在光屏上不能再看见清晰的像时，不妨拿掉光屏，从光屏所在的一侧向透镜方向看去，或许有新的发现。

生发现当物距太小时，光屏上没有出现像，并按照师的提示，发现了虚像，并记录三组数据。

物距（u）

像的性质

1

8 2

5 3

3

正立放大虚像

正立放大虚像

正立放大虚像

师提醒学生分析数据和像的变化规律，得到其它的发现。

我们还发现：

成虚像时，物距越小，

像距越_小__,且像越__小_. 师:既然u=2f是成缩小实像和放大实像的分界点，那么成实像和虚像的分界点有没有呢？如果有会在哪里呢？

师提示：分析活动五中的数据，大胆猜想。

师播放幻灯片，请学生观察凸透镜成像动画演示。通过光路分析，当

u=f时，折射光线平行，不成想，并请学生回答以下问题：

我们发现：

u=_____是成实像和虚像的分界点，

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且当u=____时，凸透镜_________像。

师再次播放凸透镜成像动画演示全过程，使学生形象、直观、全面的

认识凸透镜成像的规律。

师：通过我们刚才艰难的探究，现在请大家尝试对凸透镜成像作最后“大结局”。

生分组分析以上活动中全部信息，交流讨论。

师请几位小组代表汇报讨论结果：

总结：凸透镜成像规律大结局

物距（u）

像的正倒 像的大小 像的虚实 像距（v） u>2f u=2f 2f>u>f u=f u

正立

倒立

倒立

倒立

缩小

等大

放大

实像

实像

实像

f

v=2f

v>2f 不 成 像

放大

虚像

------ 生做连连看游戏-----物和像对应连线。（使学生更加形象、直观、全面的认识凸透镜成像的规律。

师引导学生分析凸透镜在生活中的应用：照相机、投影仪、放大镜。

生分组交流与讨论：

1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？

2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什么位置吗？

3、什么情况下像和物体在凸透镜两侧？

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什么情况下像和物体在凸透镜同侧？

4、有正立的实像吗？倒立的虚像又有吗？

5、当凸透镜成实像时，随着物距逐渐减小，像距是怎样变化的？

像的大小又是如何变化的？

6.成实像时，物距大概为多少时，像最大？成虚像时呢？

师提醒学生结合实验结论和讨论结果，将凸透镜成像规律进行简化精炼：

一焦分___虚实_____，二焦分___大小____。

实像__倒__立且__异__侧，虚像__正__立站一旁。

物近像__远___像变__大___，一焦附近都最__大___。

生分组思考与交流实验中可能出像的问题，并小组汇报结果：

1.在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学在光具座上将蜡烛

放置在凸透镜前,然后移动光屏,可他无论怎样移动光屏,都无

法在光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这一现象可能原

因。

2.在做“凸透镜成像规律”的实验时,某同学用一张不透明纸将

凸透镜的上半部分遮住，你认为光屏上还能呈现物体的完整的

像吗？

像与原来比较有什么变化吗？你准备如何验证你的猜想？

3、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）

若在凸透镜上有一污点，所成像的情况有变化吗？（像上有污

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点吗）

4、若一同学做实验时，发现烛焰成的像在光屏上的位置偏高，

想要使烛焰成像在光屏的中心应如何调节？

【课堂练习】

生做“小试牛刀”练习。

生做“中考真题演练”。

师：希望大家善于并习惯观察生活中的物理现象，探究物理规律，并用科学改变我们的生活，即生活·物理·社会。

【板书设计】

探究凸透镜成像的规律

物距u 像距v 倒立缩小的实像 物距较远 像距较近

u>2f f

倒立放大的实像 （物距介于某范围） 像距较远

f2f

倒立等大的实像 u=2f v=2f 正立放大的虚像 物距较近

（u

不成像 u=f

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