5.3 凸透镜成像的规律教学设计八年级物理上册（人教版2024）.docxVIP

5.3凸透镜成像的规律（教学设计）

年级

八年级

授课时间

课题

5.3凸透镜成像的规律

教学

目标

1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。

2.经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。

3.通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。

教材

分析

探究凸透镜成像的规律是一个较完整的探究实验，也是本章的重点。通过学习，不仅要使学生了解凸透镜成像的规律，而且要使学生了解科学探究方法。在科学探究过程中，引导学生对凸透镜的成像规律进行猜想，并初步设计方案，最后用实验探究的方法，得出凸透镜成像的规律。

由于本实验的“分析和论证”部分对于学习物理不久的初中学生来说还有一定的难度，因此，教材从像的虚实、大小和正倒三个方面提出了问题，引导学生对实验数据进行分析，得出结论。在实际教学中，可采用分工合作的方式收集实验数据，不仅让学生获得一次合作探究的体验，也节约了时间，保证了本次探究任务能在课堂教学时间内完成。

学情

分析

学生在本节课之前已经学习过透镜和生活中的透镜两节内容，掌握了凸透镜的基本知识，也明白凸透镜在不同情况下成像性质不同。本节课接着成像性质不同的影响因素来探究凸透镜成像规律，符合学生认知规律，有利于学生掌握。在前面的教学中己培养了学生猜想能力与实验设计能力，可以完成本次实验的表格设计，学生也具备一定的实验探究能力及动手能力。但学生对实验数据的分析能力和论证能力方面还有欠缺，需要在老师的带领下分析实验数据和总结实验规律，并培养学生的论证分析能力。

教学重点

知道凸透镜的成像规律。

教学难点

探究凸透镜成像的规律的过程。

教学

器材

光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、焦距不同的凸透镜两个、光屏等。

多媒体ppt，包含视频：《探究凸透镜成像的规律》、《凸透镜成像时，像与物的变化关系》、《凸透镜成像的规律及其应用》等。

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【播放视频提出问题】用放大镜近距离看书，看到文字被放大，可是用放大镜看远处的物体时，却看到物体成了倒立缩小的像。

同样是凸透镜，物体到凸透镜的距离不同，成像特点不同。为何成像特点会有如此大的差别呢？凸透镜成像遵循什么规律呢？

观看视频，思考问题，进入情景。

学习新课一、探究凸透镜成像的规律

【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？

【猜想假设】

（1）可能与物体到透镜的距离有关。

支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。

（2）可能与凸透镜的焦距有关。

支持事例：同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。

（3）像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。

支持事例：照相机与投影仪，物体和所成的像分居在凸透镜的两侧；通过放大镜观察物体，物体和像在透镜的同一侧。

【设计实验】

（1）相关概念

①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm；

②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm；

③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。

（2）实验思路

我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟凸透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。

（3）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。

（4）数据记录表格（见下）。

【进行实验与收集证据】

（1）在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。

（2）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。

（2）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。

（3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。

（4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，记录在表格中。

（5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处），移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。

（6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正