二、探究凸透镜成像的规律
1、 教学目标:
1. 知识与技能:
(1)知道凸透镜成像规律及应用。
(2)能运用凸透镜成像规律解释有关现象。
2. 过程与方法:
(1)初步培养学生探究学习的一般程序和方法。
(2)培养学生分析实验结果,从中得出规律的能力。
(3)培养学生的创造能力和创造性思维。
3. 情感态度和价值观:
(1)培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。
(2)培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。
2、 设计思路:
凸透镜成像规律是《透镜及其应用》中的重点和难点内容,学生只有主动参与探究的全
过程,学生成为学习的主体,才能激发学习的欲望,加深对知识的理解,这和以前教师的
灌输知识有本质的区别。在探究活动开始时,教师应给学生创设一些问题的情景,引导学生
去发现问题,使学生产生探究的倾向,从而提出问题,解决问题。本课教学设计的过程为:
整个教学过程,教师是一个引导者和参与者,课堂上引导学生交流讨论,充分重视学
生的探究过程和情感与价值观的培养。
3、 教学资源:
学生分组实验器材:光具座、蜡烛、火柴、光屏、2个不同焦距的凸透镜。
教师演示器材,多媒体展示。
4、 教学设计(2课时):
教师活动 学生活动 点评
引
入
新
课
指导学生用放大镜观察书本上的字和周围
的物体(例如:窗户、其他同学等),并互
相交流观察到的结果,把各种成像情况写在
黑板上。
(注意:如果上堂课这个实验已完成,那
么这里只要提问归纳即可。)
通过放大镜观察,
并记录有关观察结
果,小组交流归纳
各种现象。
培养观察和归纳
的能力。
观察到的结果为
学生自己提出探
究问题做准备。
1
通过对凸
透镜能成
放大和缩
小的像引
出思考
学生分组讨
论设计实验
方案,教师
进行归纳指
导
教师和学生
共同探究,
实验数据中
总结归纳出
凸透镜的成
像规律
通过实验思
考,应用生
活实例,加
深对凸透镜
成像规律的
理解
引入
新
课
通过放大镜来观看物体,看到的像会怎样
变化呢?
现在分别请两位同学通过凸透镜看点燃的
蜡烛,把看到各种像的结果讲给大家听。
等上台的同学看到倒立放大的像、倒立缩小
的像时,让他保持不动,下面的同学看上
面的同学,惊奇地发现了什么?同学的脸
上有倒立的蜡烛像。
在人眼处放一张白纸或光屏,看到了清晰
的倒立的像,引入实像的概念,与平面镜
成虚像的区别。
两位同学上讲台演
示,注意让上台的
同学侧面站着。下
面的同学会惊奇的
发现蜡烛的像呈现
在同学的脸上,并
靠近眼睛处。
这个意外的发现,
培养仔细谨慎的
科学态度,激发
了学生的学习热
情。
两位同学的演示,
其实能引导接下
来的实验设计,
环环相扣。
提
出
问
题
提问:根据观察到的现象,你还有哪些想
法和问题?
1.什么情况下放大?什么情况下缩小?有
没有什么规律?
2.所成的像都能呈现在光屏上吗?
3.成像与物、凸透镜的距离有关吗?等等。
归纳总结学生提出的各种问题,将这些问
题板书。提炼学生提出问题中的知识点,确
定本节课探究的题目:像的大小、正倒跟物
距、像距间的关系。
提示物距和像距的定义:
物距(u):物体到透镜中心的距离。
像距(v):像到透镜中心的距离。
分组讨论,提出问
题。
初步了解与实验相
关的内容,为设计
实验做准备。
培养学生的发散
性思维
最后教师收敛学
生的思维,确定
本堂课探究的内
容。
设
计
实
验
与
指导学生设计实验数据表格和实验方法,
并投影出部分学生设计的表格,指出优点
和缺点,统一思路。
最后教师展示实验数据表一:f=__cm
成像特点
(空格处填上虚实)
物距 u 像距 v
倒立缩小的_象
倒立等大的_象
倒立放大的_象
正立放大的_像
成像特点 物距 u 像距 v
设计实验方法和实
验数据表格,完成
后举手示意。
利用光屏找像时可
以让两位同学上台
演示一下,降低实
验难度。
提示学生:每个成
对学生的成功之
处要给予充分的
肯定和赞扬
表一中留一个空
行,学生可自主
选择,从而产生
更多的发现。
给学生展示自己
的舞台,提高动
手能力和学习兴
趣
针对上面的表格如何设计实验?
明确物、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置,如何找到清晰的像?
指导学生对实验器具摆放,将蜡烛、透镜、光屏放在 具座上一直线,应注意烛焰、透镜中心
和光屏的中心“等高、共线”等问题。
不断变化物距,记录像距,多做几次才能找出规律。
在实验期间,巡视指导,当学生得出数据和各自结论后组织同学归纳总结。
首先小组归纳,然后安排成四个大组,合并归纳,把数据填入表二中:
2
收集
证
据
上限 下限 上限 下限
倒立缩小
的实象
倒立等大
的实象
倒立放大
的实象
正立放大
的像
到此,学生进行实验,采集实验数据完毕。
下堂课进行分析数据和论证等其他环节。
像特点都必须做二
次或二次以上,才
能找出规律。
将数据记录入表格
同组进行思考交流。
把分析数据留给课
后思考。
通过对数据的整
理和分析,锻炼
综合归纳的能力
锻炼学生的交流
能力 ,培养建立
科学探究过程的
习惯,通过与他
人的合作,体会
成功的乐趣,培
养团队精神,提
高学习兴趣。
分
析
与
论
证
通过表二物距、像距和焦距的比较找出其中
的关系,适当提示 f和2f。
分析数据得出结论:
1.物距大于两倍焦距时,成倒立缩小的实
像,像距大于一倍焦距小于两倍焦距。
2.物距等于两倍焦距时,成倒立等大的实
像,像距等于两倍焦距。
3.物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,成
倒立放大的实像,像距大于两倍焦距。
4.物距小于一倍焦距时,光屏上得不到像,
只能从光屏这一侧看到一个正立放大的
虚像。
前三个像是能用光屏接收到的,是实际光
线会聚而成的,叫实像。
最后一个像能被人看到,但不能在光屏上
得到的,叫虚像。
用多媒体动画演示:凸透镜成像规律,并
进行适当解释,加深对知识的理解和应用。
在上述凸透镜成像规律的基础上,分析自
己的实验数据,如有不符合的,再次仔细
实验,看看问题在哪里?
提供另外一个不同焦距的透镜重复实验,
加以论证,看看规律是否正确。
让同学互相交流在实验中碰到的问题,现
在知道答案了吗?还有疑问的提出来共同
解决。
通过同组学生的合
作,全班同学的交
流,得出了凸透镜
成像的规律。
归纳总结,得出结
论,完成书本上的
内容的填写。
用不同焦距的透镜
检验凸透镜成像的
规律时,把数据填
入课本的表格中。
小组间互相提问对
答。
完成探究的过程
体会探究的乐趣
和成功的喜悦
进一步在理论的
指导下,对实验
进行科学的预测
体会理论规律的
力量。
发挥学生的主观
能动性
3
实验
思
考
多媒体展示实验思考:
1.实验时,为什么应使蜡烛、凸透镜、光屏
位于同一直线上,并使烛焰、凸透镜、光屏
三者的中心大致在同一高度?
2.刚才凸透镜成像实验中,什么情况下光
屏上得不到像?
3.当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,
如果用手或其他不透明的物体挡住透镜的
上半部(或下半部、或其他部分),猜一猜,
光屏上的像可能有什么变化?试一试,你
的猜想对吗?和同学们议一议,光屏上的
像为什么会有这种变化?
5.交流其他发现:
实验拓展:
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?
唤起学生的记忆和
想象,对学生的独
到之处要给予充分
的肯定和赞扬。
比比谁观察的更仔
细
学习理论后,学
会怎样用理论指
导实践。
培养学生实事求
是的科学态度及
探究创造的心理
品质
拓展学生的认知
空间
课
堂
小
结
今天,我们探究凸透镜成像规律的过程再
梳理一遍,发现并提出问题,设计实验和
收集证据,分析与论证,得出结论。其中实
验中突出了交流与合作。这是科学探究的一
般方法。
你能总结出凸透镜成像规律吗?
让学生来总结,互
相补充及完善。
体会、回顾科学
探究过程
练
习
与
作
业
1.连线题:
倒立缩小实象 放大镜
放大倒立实象
正立放大虚象 照相机
2.把凸透镜当作放大镜用,物距有什么要
求?
3.《苏科版物理 8年级上册》P87页 WWW第
1、2题
练一练,做一做,
想一想。
联系实际,对所
学内容进行应用,
为下堂课作铺垫。
加深对课堂所学
知识的理解和应
用。
4