凸透镜成像的规律初二物理教案
2020-04-281440
第三节《探究凸透镜成像的规律》教学设计
〇教材分析
本节内容是本章的核心，它是学生在学习第2节"生活中的透镜"，对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究本节的内容。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探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线，安排了学生"提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论"等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度，这次再版的人教版新教材把另一个难点实像和虚像放到了"生活中的透镜"中，相对于第1版来说，这次教材明确提出了实验时物体离凸透镜的距离分别为：u>2f、f<u<2f、u<f，同时给出了详细的实验步骤；在得出凸透镜成像规律的结论时以提问的形式得出；教材这样处理，着重于学生的实际情况，降低探究的难度，这样更加有利于学生的学习的兴趣，有利于探究的目的性，做到有的放矢。"想想议议"栏目让学生思考凸透镜成放大实像和缩小的实像，物距与像距的大小关系．这样加深学生对凸透镜规律，又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，体现了课标"从生活走向物理，从物理走向社会"的思想。<U<2F、U<F，同时给出了详细的实验步骤；在得出凸透镜成像规律的结论时以提问的形式得出；教材这样处理，着重于学生的实际情况，降低探究的难度，这样更加有利于学生的学习的兴趣，有利于探究的目的性，做到有的放矢。"想想议议"栏目让学生思考凸透镜成放大实像和缩小的实像，物距与像距的大小关系．这样加深学生对凸透镜规律，又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，体现了课标"从生活走向物理，从物理走向社会"的思想。<p>
●〇教法分析
本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究，本节课需要两个课时（每课时40分钟），第1课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。
设计理念
本课设计中力图体现：学习知识是一种探究的活动。结合教学实际对教学内容进行合理构建，以更利于探究。让学生在探究中发现与创新，学习知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义。
教学目标
一、知识技能目标
1．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2．探究凸透镜成像的规律。
二、体验性目标
1．经历：观察凸透镜的成像过程，能在观察的过程中发现一些问题。
2．反应：能在经历的基础上表达感受（能简单描述所观察现象的主要特征）。
3．领悟：初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。
教学准备
凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜。
教学过程
一、创设情景，引入新课
贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。
（一）玩小水珠：把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘"小水珠"并进行设问：
你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？
（二）演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板（墙壁）上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？
演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？
演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像，
1．如何区别像的正立、倒立？
什么情况像明亮、清晰？
2．怎样区别实像和虚像？
像与原物相比有什么特点，
3．像的放大、缩小是什么意思？
学生思考回答：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。
像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。
"放大"、"缩小"指像与物比较的结果。
"变大"、"变小"指像本身的变化情况。
4．什么是物距、像距？灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。
（三）设问：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？
凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
二、进行实验
体现学生是学习的主人，能产生探究物理世界的兴趣。尊重实验事实，如实记录实验现象、数据，培养学生的归纳分析能力。针对学生实际情况设计不同的卡片；使学生能各取所需各有所获；使不同层次的学生都能得到锻炼和提高。
（一）出示课题并板书
探究凸透镜成像的规律
（二）让学生观察实验器材，自己动手组装、摆放、调整器材。
1．观察实验装置
实验装置：J2507型光具座。
让学生观察说明光具座主要组成部件。
2．学生对实验器材进行组装、摆放、调整。
探究按照凸透镜成像的规律如何组装实验器材？
摆放顺序可以从左到有依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。
使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。
调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。
固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。……
3．设问：什么是物距（u）、像距（v）、焦距（f）？
学生对照光具座回答：物距是物体到凸透镜光心的距离；像距是像到凸透镜光心的距离；焦距是焦点到凸透镜光心的距离。
（三）学生根据实验要求和实验器材，设计实验方案及进行相关记录。
学生可采用不同的摆放顺序、不同的移动对象来设计方案进行实验，如：
摆放顺序从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏。
设问：如何使物体的像呈现在光屏上？
引导学生回答调整物体到凸透镜的距离。
设问：移动凸透镜或蜡烛，作用是否相同？
让学生明确：作用是相同的，都是改变烛焰到凸透镜的距离。
注意：移动光屏观察成像时，要保证屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
继续设问：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？
启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质（放大、缩小，倒立、正立，虚、实）……
（四）学生实验
1．出示实验要求：
①多次实验，观察物体的成像。
②记录每次看到明亮、清晰的烛焰的像时，像的特点及成像时的物距和像距。
③记录其他方面的问题及发现。
2．学生两人一组开始独立进行实验。并根据实验填写小组观察实验记录表（按上面的文字说明做）。
附表小组观察实验记录表
小组观察实验记录表
第_______小组成员_______、_______
要求：1．多次实验，观察成像的情况。
2．记录每次看到明亮、清晰的烛焰的像时，像的特点及所成像的物距和像距。
3．记录其他方面的问题及发现。
3．教师巡回指导（引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。
教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行实可向教师要卡片，按提示继续实验）
三、汇报交流
学生实验基本结束，并填写好了实验记录表。疑难让学生议；错误让学生析；重要的规律让学生自己去总结。及时反馈矫正实验中的问题。对学生进行由量变到质变的辩证唯物主义的观点教育。总结成功的经验，让学生体验成功的喜悦。注意学生思维的火花，延伸实验课的教学。以讨论方式进行。
（一）学生总结发现的现象、解决的问题及发现的规律性的问题。
学生回答的问题一般有：放大的像、缩小的像、等大（不变）的像、看不到实像（放大的虚像）等，靠移动蜡烛、光屏来解决，或移动凸透镜来观察……
看到有关的像时，你们所记录的物距和像距各是多少？
（二）教师根据板书学生的记录数据，引深讨论。
设问：对所记录的数据能分析一下吗？有规律吗？
学生讨论回答：物距和像距及焦距之间有一定的关系。
1．认识像与物等大这个关键点。
2．总结：凡是实像都是倒立的，像与物在透镜的两侧，在光屏上能得到。凡是虚像都是正立的，像与物在透镜的同侧，在光屏上不能得到。
3．凸透镜成缩小的实像、放大的实像及放大的虚像的条件，有什么关键的位置吗？
学生思考讨论后回答：
1．物体通过透镜能成什么样的像决定于物体离开凸透镜的距离。物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐变大，像离凸透镜的距离也变大。
2．物体在二倍焦距以外时，像总是比物体小。物体移到二倍焦距以内时（焦点以外），像就变大到比物体还大，也就是成了放大的实像了。再移近到凸透镜一倍焦距以内时，像就由实像变成了虚像，发生了质的变化。（用计算机多媒体突破像变大或变小这个难点）。
引导学生归纳总结：能用简练的语言表达一下吗？
学生总结归纳：焦点是虚像和实像的分界点；二倍焦距是像的放大或缩小的分界点。
（三）评价
让学生进行自我评价：通过刚才的实验和回答能对自己做个评价吗？
启发学生回答：通过自己亲自动手实验才能明确物理现象；在实验过程中遇到问题应该多想、合作解决；猜测的结果和实验结果不一定相同；自己动手动脑做出的实验现象有意思、真实……
四、课堂教学小结与延展
帮助学生熟练掌握规律提高归纳、概括能力。引导学生联系实际，体现从生活走向物理从物理走向社会。
1．多媒体计算机演示凸透镜成像的规律。
2．思考：水珠还能成其他的像吗？
投影图片讨论其中蕴涵什么物理规律？
学生回答：水珠离另一侧的花朵较远（u＞2f），成的是倒立的、缩小的、实像。
当花朵离水珠较近时（f＜u＜2f），成倒立放大的像。
当花朵离水珠很近时（u＜f），成正立放大的像。
3．由学生总结本节课的主要内容，教师提示本节课所总结的规律是下一节应用学习的原理。
●〇教学反思
本节课的教学活动给学生一个全新的体验，学生活动进行热热闹闹，但我们一定要注意，要达成本节课的教学目标，结合凸透镜成像规律的特点的探究，通过培养学生对实验数据的分析和论证的能力，使学生得到从感性认识到理性认识的飞跃．让学生亲身体验在不断发现问题和提出问题的过程中逐步完善和升华，深化对凸透镜成像规律的认识，从而用实验探究的方法来得出凸透镜成像规律的特点，使学生进一步理解照相机、投影仪和放大镜的原理。
附表：凸透镜焦距f＝cm
实验次数物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距v/cm实验者
姓名
实虚大小正倒
第1次u>2f
2f>u>f
u<f
第2次u>2f
2>u>f
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