凸透镜成像的规律教学案例

《凸透镜成像的规律》人教版2012教育部审定的义务教育教科书八年级物理上册，第五章第三节（两课时）《凸透镜成像的规律》一、教学内容分析1．教学内容：《凸透镜成像规律》是人教版2012教育部审定的义务教育教科书八年级物理上册，第五章第三节的内容，凸透镜成像规律是本章的中心内容，凸透镜成像规律的探究是本章重点，在教材中起到了承前启后的作用。物理课程标准(2011年版)要求探究并知道凸透镜成像的规律。本课主要让学生通过科学探究活动，找出凸透镜成像的规律，培养了学生科学探究的方法，提升了学生理解物理规律、运用规律分析解决问题的能力。完成本节教学内容需要两课时。2.教学内容的重点和难点：凸透镜成像规律的探究过程是重点，通过实验数据进行分析归纳、得出结论是难点。“凸透镜成像规律”这一内容也是历年来中考中的考试热点，几乎每年在中考中都会有所考查。二、教学目标（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培养学生团结、合作的精神。三、学生情况分析八年级学生的求知欲很强，动手心情很迫切，对新生事物有很浓厚的兴趣，渴望掌握知识。但学生的思维逻辑性较弱，对概念的理解、规律的分析有欠缺。学生对探究的问题进行假设和设计实验检验猜想是否正确的能力不强，因此学生学习本节内容较难，教师要组织、引导学生进行探究、发现问题及时解决，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。四、教学准备多媒体课件、光具座、凸透镜(f=10cm)、蜡烛、光屏、记录表格和当堂训练题（课前发给学生）等。五、教学过程导入新课教师：同学们用桌子上的凸透镜观察物理课本上的字的大小有什么变化。学生：字放大了。教师：播放flash课件（照相机、投影仪成像）并提问照相机、投影仪各成什么像学生：照相机成倒立、缩小实像，投影仪成倒立、放大实像教师：照相机、投影仪、放大镜都是凸透镜，他们成像情况一样吗？学生：讨论回答教师：总结：凸透镜能成倒立放大和缩小的实像，也能成正立放大的虚像。那么成像有什么规律凸透镜，引入课题并板书（教学设计意图：通过学生动手实验和课件照相机、投影仪成像的动画激发学生习兴趣）新课教学（一）实验探究1、提出问题教师：同样是凸透镜，所成的像却有如此大的差别。相信大家一定有许多问题，请把你的问题写下来，然后我们一起交流一下。学生：讨论、交流后，学生举手回答。学生经过讨论会提出各种各样的问题，有些可能与课题无关，需要教师引导可以提出下列问题：①可能与物距有关；②可能与焦距有关；③可能与凸透镜的大小有关；④可能与凸透镜的凹凸程度有关等。教师有选择的板书学生提出的问题并总结学生提出的问题，确定本节需要探究的题目：像的虚实、大小、倒正跟物距的关系。同时用课件展示探究题目（教学设计意图：通过学生讨论回答问题培养学生的发散思维，培养学生初步的发现问题，提出问题的能力。）2、猜想和假设教师：像的虚实、大小、倒正跟物距的关系有什么关系？同学们回想照相机、投影仪、放大镜成像情况，想一想像的虚实、大小、倒正跟物距可能有什么关系。学生：分组讨论，举手回答。教师：学生无论正确与否都给与鼓励（注意不要挫伤学生的学习积极性）同时板书与课题相关的猜想和假设。教师对学生的猜想总结：（1）物体离凸透镜越远，成像越小，且是倒立的（2）物体离凸透镜越近，成像越大，且是倒立的（3）物体离凸透镜越近，成像越大，且是正立的（教学设计意图：在观察体验的基础上进行猜想，培养了学生的科学猜想能力）3、设计实验教师：验证猜想和假设需要的器材。学生：讨论回答凸透镜蜡烛光屏刻度尺、火柴等教师：肯定学生的回答，介绍光具座（专门用来研究凸透镜成像规律的仪器）。通过一段视频（）介绍凸透镜、蜡烛、光屏在光具座上摆放的顺序，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。问：为什么调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上？学生：学生讨论回答（像落在光屏中央）教师：桌子上的凸透镜的焦点在什么位置?焦距是多大？学生：讨论回答教师：桌子上凸透镜的焦距是10cm，播放课件介绍物距（u）、像距(v)。通过一段视频（）介绍如何做实验教师可演示，如何使烛焰的像（清晰明亮）呈现于光屏上，教师介绍如何改变物距来研究像的性质与物距的关系，（把凸透镜固定在标尺的50cm处，在凸透镜两边一倍、二倍焦距点对应的标尺处做好标记）先把物体放在u2f（大于20cm）处，然后放在fu2f（大于10cm、小于20cm）处，最后放在uf（小于10cm）处。这样，由远到近，研究像的性质与物距的关系。把观察到像的性质、物距、像距记录在表格中（事先发给学生）像与物距的关系凸透镜的焦距f=10cm物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距/cm虚实大小倒正（教学设计意图：在教师的主导作用下，通过视频和演示，展示实验器材的使用和实验步骤，规范实验要求，给学生留下形象直观的印象，对培养学生严谨科学的实验态度和良好的实验操作习惯，突破实验设计上的难点，为学生进行实验做好准备。）4、进行实验与收集证据教师：同学们根据实验要求组装仪器并进行实验。把蜡烛放在离凸透镜不同的距离上，移动光屏，观察像的大小、倒正、虚实。每名学生做三次并记录填在记录单上三组数据，最后小组再汇总。教师课件展示注意事项：（1）调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。（2）光屏上的像一定要清晰明亮(3)若光屏无清晰明亮的像，取下光屏，通过凸透镜看蜡烛。学生：分组实验教师：巡回指导，及时发现问题并对学生启发和引导（教学设计意图：通过学生小组探究实验，培养学生的团结、合作的精神，提高学生的实验探究能力，学生的合作学习的意识和能力。）5、分析与论证教师：各小组分析数据，并把物距写在表格下端的图表中对应的位置上教师巡视指导教师：小组内讨论回答下列问题，（1）像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？（2）像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成的像有没有缩小的虚像。（3）像的倒正：凸透镜在什么条件下正立的像？在什么条件下成倒立的像？教师把部分小组的数据填在图表上通过大屏幕显示出来学生：各小组回答。教师：对学生的回答给予鼓励，并引导学生们看大屏幕，提问：（1）什么条件下成倒立、缩小的实像。（2）什么条件下成倒立放大的实像。（3）什么条件下成正立放大的虚像。学生：各小组讨论回答。教师：总结凸透镜成像的规律：（1）物距u2f时成倒立、缩小的实像。（2）物距fu2f时成倒立放大的实像。（3）物距uf时成正立放大的虚像。（教学设计意图：通过课件展示问题，学生讨论，再利用图表总结规律，突出本课的教学难点，培养学生分析观察及语言表达能力和交流能力，培养学生的评估意识，提高科学探究能力。）6、评估与交流教师：同学们观察大屏幕数据表还能发现什么问题？你在实验过程中，还有哪些新的发现？学生：各小组讨论回答，并实验证教师：学生总结不全教师适当提示①凸透镜成实像与虚像的分界点在哪儿？②凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿？③当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像的大小怎样变化？④成实像时，用不透明的纸挡一半凸透镜成像情况如何变化。教师：总结结论（1）凸透镜成实像与虚像的分界点在二倍的焦距点。（2）凸透镜成放大像与缩小像的分界点是焦点。（3）物距是二倍的焦距点时，成倒立、等大的实像（4）物距是焦距时，不成像。（5）物距大，像距小，像变小。(6)成实像时，用不透明的纸挡一半凸透镜成时像的大小倒正不变，只是像变暗。（教学设计意图：通过展示图表，学生讨论及实验，教师提示，使学生的知识体系更加完整；从而使学生感受物理的美。提高学生处理信息的能力及运用归纳方法总结实验规律的能力，培养学生的评估意识，提高科学探究能力。）（二）拓展应用教师：展示课件凸透镜应用幻灯片，提出问题；1，什么仪器利用了物距u2f时成倒立、缩小的实像的规律。2、什么仪器利用了物距fu2f时成倒立放大的实像的规律。3、什么仪器利用了物距uf时成正立放大的虚像规律。4有些老年人看不清温度计的读数，请你利用学过的知识替他想出办法并说出理由。学生：观看大屏幕，讨论回答（教学设计意图：通过观看彩色幻灯片认识物理知识在生活中的应用，培养学生理论联系实际的能力，培养学生运用物理知识解决问题的能力。）（三）巩固小结教师：课件展示1、探究物理问题的几个环节2、凸透镜成像的规律：（1）物距u2f时成倒立、缩小的实像。（2）物距fu2f时成倒立放大的实像。（3）物距uf时成正立放大的虚像。（4）凸透镜成实像与虚像的分界点在二倍的焦距点。（5）凸透镜成放大像与缩小像的分界点是焦点。（6）物距是二倍的焦距点时，成倒立、等大的实像。（7）物距是焦距时，不成像。（8）物距大，像距小，像变小。学生：学生做笔记（成像规律）（教学设计意图：多媒体展示探究过程加深对探究过程的认识，把成像规律总结为八点加深对成像规律的理解和记忆。）（四）反馈练习教师：同学们下面做当堂训练题，教师巡视观察学生答题情况提出问题猜想假设设计实验进行实验收集证据分析论证评估交流当堂训练题1、物体到凸透镜的距离大于2倍焦距成的的像。物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间成的的实像。物体到凸透镜的距离小于焦距时成的的像。2、如图1所示，在做研究凸透镜成像的实验时,先后使烛焰位于a、b、c、d四点，可以成实像的点是，成虚像的点是成缩小实像的点是，成放大实像如图1的点是成等大实像的点是。3、在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像，当烛焰向凸透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向____________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，若要观察到烛焰放大的虚像，烛焰到凸透镜的距离应____________凸透镜的焦距。4、有一焦距为10cm的凸透镜，将物体从离凸透镜30cm处沿主光轴移到距透镜20cm处，这个过程中所成的像（）A.始终是正立、放大的实像B.始终是倒立、放大的实像C.离透镜越来越远，像变大D.离透镜越来越近，像变小5、用凸透镜正对着太阳，发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点，那么将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时，光屏上得到的像是（）A、正立放大的像B、正立缩小的像C、倒立缩小的像D、倒立放大的像6、如图2所示，是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要调整的是____________。调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像，若想使像变大，应将蜡烛向______移。图27、小明利用相机给小红拍人头像，拍完后，小明又给小红拍全身像，应小红与相机的距离，同时镜头与底片的距离。学生：答题教师：巡视观察学生答题情况。打开课件训练题，学生举手回答，对学生答题给予鼓励，统计学生正确率，适当讲解（教学设计意图：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，加深凸透镜成像规律的理解和应用。教师了解学生学习的效果，发现教学中的不足。）（五）布置作业1、课本：99页2、4、5、6小题2、上网去了解一下照相机（数码照相机）的价格、性能和使用方法六、教学反思本节课的重点是探究过程，在教学过程中学生积极参与实验探究的全过程，实事求是的记录实验数据，利用图表学生较容易归纳出结论，在教师指导下总结出成像规律，学生体验了探究的过程，加深学生对凸透镜成像规律的理解与应用能力，整个探究过程中不限制学生思维活动，采集多组原始数