初中4.3 探究凸透镜成像的规律第1课时教案

第四章 光的折射 透镜

第3节 凸透镜成像的规律

第1课时 探究凸透镜成像的规律

一、知识与技能

1.理解凸透镜成像的规律。

2.知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。

二、过程与方法

1.通过分组实验体验科学探究的全过程。

2.学习从物理现象、实验数据中归纳科学规律的方法。

三、情感、态度、价值观

1.通过探究性学习活动，获得成功的愉悦。

2.养成学生积极主动地与他人交流、合作的学习习惯。

3.养成对科学的求知欲，初步建立将科学技术应用于实际的意识。

组织指导学生完成实验探究凸透镜成像的规律。

引导学生设计实验，分析数据，归纳总结，得出规律。

制作课件、多媒体视频、光具座、蜡烛、凸透镜、光屏

通过观看“蝴蝶杯显影”的神奇现象，激趣设疑，引入新课。

【设疑】蝴蝶杯，古代饮器之一，以杯中“酒满蝶显，酒干蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传，被世人美誉为“千金之宝”。注入酒后的蝴蝶杯为什么会显示出蝴蝶栩栩如生的画面呢？

（一）提出问题

【复习提问】

1.照相机、投影仪、放大镜成像各有何特点？

2.它们成像时，物体到凸透镜的距离有何不同？

学生思考后个别回答：

1.照相机成倒立、缩小的实像；投影仪成倒立、放大的实像；放大镜成正立、放大的虚像。

2.照相机成像时离镜头较远，幻灯机成像时离镜头较近，放大镜成像时离凸透镜最近。

【前置补偿】认识物距（u）和像距(v)

物距(u)：物体到凸透镜的距离。

像距(v)：像到凸透镜的距离。

【提出问题】凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距有什么关系呢？

学生：物距。

（二）猜想与假设

【猜想】聆听学生猜想，对学生的猜想做出评价

（三）设计实验

【过渡】猜想的正确与否需要实验进行证明，下面我们共同设计实验，证明猜想是否正确。

【实验器材】实验装置如下图所示，器材主要有光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。

【引导思考】如何利用所给器材探究凸透镜成像的正倒、大小、虚实跟物距的关系呢？请说出你的实验设计方案。

【引导点拨】本次探究，我们将要面临的问题都有哪些呢？请大家讨论并分析。

1.如何保证蜡烛的像成在光屏的中央？

【演示1】调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，并要求学生调节。

2.如何找到像的位置？

【演示2】

（1）点燃蜡烛，移动光屏找到蜡烛烛焰清晰的像确定像的位置，并要求学生找到像的位置。

（2）移近蜡烛，取下光屏，直接用眼透过凸透镜观察虚像，并要求学生观察虚像。

3.如何能更加方便的测出物距和像距？

【演示3】将凸透镜固定在光具座标尺的50cm处，调节蜡烛和光屏改变物距和像距。引导学生口算出物距、像距的大小。

4.实验过程中应记录哪些现象和数据？请同学们设计一个表格记录实验数据？

【指导】针对学生设计的实验记录表格进行删减和补充，并强调设计实验记录表格的注意事项：

（1）实验记录表格应有表头，能体现出所有需要记录的数据、现象以及实验次数。

（2）实验记录表格中有关测量的数据应标明单位。

（四）进行实验与收集数据

【进行实验】下面请同学们使蜡烛位于凸透镜前的不同位置，调节光屏分别找到像，观察像的性质，并将对应的物距、像距及像的正倒、大小、虚实分别记录在实验数据记录表格内。

【成果展示】在学生实验结束后，实物投影展示部分小组的实验数据。

【收集数据】

1.在实验过程中，你都观察到了哪些不同正倒、大小、虚实的像？

2.当成像的正倒、大小、虚实不同时，所对应的物距、像距分别是多少？

将学生列出的成像的正倒、大小、虚实以及所对应的物距、像距的大小输入电脑，通过大屏幕展示。

（五）分析和论证

1.u=f  不成像

2. u＜f  成正立、放大的虚像，像物同侧

3.u=2f  成倒立、等大的实像，像物异侧

4.u＞2f  成倒立、放大的实像，像物异侧

5. f＜u＜2f  成倒立、放大的实像，像物异侧

【成果展示】

1.u＞f时成倒立像，u＜f成正立像，所以焦点是正立像和倒立像的分界点。

2.u＞f时成实像，u＜f成虚像，所以焦点是实像和虚像的分界点，实像都是倒立的在异侧，虚像都是正立的在同侧。

3.u＞2f时成缩小像，u＜2f时成放大像，所以2f是成放大像与缩小像的分界点。

4.（1）u＞f成实像时，物距减小，像距变大，像变大；

（2）u＜f成虚像时，物距减小，像距减小，像变小。

5.  u＞2f，照相机

f＜u＜2f, 投影仪

u＜f，    放大镜

【规律提升】

用PPT课件播放凸透镜成像的Flash动画，模拟物距不同时的成像情况及凸透镜成像的动态变化规律。

【巧学妙记】

一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像总是异侧倒，虚像总是同侧正，物近像远像变大，焦点以内反变化。

完成本课时对应课后练习

1.本节课的教学设计方法在教师的指导下学习，可以使学生更好的掌握知识。

2.在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式等等。这些设计更有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.课堂上能够让所有学生都“动”起来，课堂气氛活跃。教师的导入没有吸引力。