第二节 凸透镜成像的规律 

日照市莒县刘官庄第二中学   姚继梅

教材分析：

   本节课是山科版八年级物理上册第四章《透镜及其应用》第二节内容，是本章知识的核心内容，它是第一节《透镜》知识的延伸和升华，同时又是第三节《生活中的透镜》、第四节《眼睛和眼镜》的理论基础，在教材中起着承上启下的重要作用。

　　本节课通过课前活动，引导学生发现问题、提出问题、进行猜想、初步设计实验方案、对数据分析得出规律。由于八年级学生刚接触实验探究，对问题的提出和猜想还存在一定的困难，因此，如何降低难度，情境的创设便相当重要；而实验的设计，也是本节课的难点，则需要在老师启发下完成；因此实验表格的设计应该以降低难度，方便记录为准则；实验的过程可以利用学生小组分工合作的方式解决，最后实验数据的汇总、结论的归纳应该由教师引导的方式完成。

学情分析：

   八年级学生刚刚接触物理这门学科，在知识方面，已经知道了光的直线传播、光的折射规律，知道小孔成的像是实像和平面镜成的是虚像；在能力方面，初步具备了一定的探究问题的意识和能力，能够进行分工合作；在情感方面，他们在生活中见到过凸透镜，对凸透镜的应用有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。但是学生有计划的实验、有目的的观察的能力还没有形成，而通过观察到的现象提出问题并解决问题的能力还需要进一步训练。因此学生面临着许多困难，首先实验探究涉及到的物理名词多，物距（u）、像距（v）、焦距（f）、实像、虚像、清晰的像；还有，虚像的观察是难点；再有，从数据中要得出结论也不容易。

教学目标：

知识与技能:

1、知道物距、像距；进一步理解虚、实像概念。

2、理解凸透镜成像的规律。

过程与方法:

1、通过研究凸透镜成像规律的过程，体验科学研究的过程与方法。

2、学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

情感态度与价值观:

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道理。

2、在探究问题的过程中，有克服困难的信心和决心，有主动与他人合作和交流的精神。

教学重点:

凸透镜成像规律的探究过程。

教学难点:

如何引导学生设计实验，分析数据，归纳总结，得出规律。

教具:

教师用具:凸透镜（焦距45cm）一个，自制LED笑脸一个，大光屏（半透明）一个，多媒体课件

学生用具:放大镜（焦距30-45cm）、凸透镜、LED光源、光屏、光具座、学案

教法与学法:观察法、探究法、讨论法、归纳法。

教学过程:

一、创设情境

变魔术：在讲台上亮起自制LED笑脸，走到教室后面，利用凸透镜在白屏上得到一个“笑脸”，同学们利用桌上的器材学习“变笑脸”，说一说自己变出了什么样的“笑脸”。再在教室前面变出一个“笑脸”，这次又是一个什么样的“笑脸”？它们是实像还是虚像？利用魔术“变脸”，得到凸透镜成倒立缩小的笑脸和倒立放大的笑脸，这两种笑脸都是同一个笑脸发出的光通过凸透镜折射后所成的像。引入课题。

二、进行新课

1、提出问题：通过学习变脸，学会找实像，并发现凸透镜能成不同的像，引起思考：凸透镜成像的不同与什么因素有关？思考并试图猜想。

2、猜想：鼓励学生根据“变脸魔术”合理猜想，根据学生的猜想，介绍物距u和像距v。

3、设计实验

（1）、实验需要测量哪些数据？还需要什么器材？小组讨论。

（2）、这些器材怎样组装？为什么这样安装？

教师介绍焦距（10cm）、物的大小（2cm）、像的大小的测量及记录（光屏上的刻度尺）。启发引导学生设计实验。

（3）、自主选择器材，展示组装的器材，说出组装的依据。使学生的实验更方便、更有目的性。

4、进行实验与记录数据

小组合作进行实验，观察现象，记录数据。

温馨提示实验要求。巡回指导。

光源大小约2cm                  凸透镜的焦距f=10cm

http://s5/mw690/0024tBp7zy6OBkXYy7W04&690

教师汇总实验数据，在实验用纸上画下学生找到的光源和像的位置及大小。

	http://s5/bmiddle/0024tBp7zy6OBl0i88A44&690

利用实物投影展示数据汇总的过程。不同颜色的笔画出不同的物体与像，便于学生观察、归纳结论。

 

5、分析与论证

数形结合进行分析归纳。

启发展示20cm和10cm、及10cm之内的情况，引导学生观察虚像，并利用课件展示不同像形成的原因。

得到总的规律,学生整理。

升华分析:虚实像的分界点、大小像的分界点

Flash动画展示：观看动画，强化记忆。

6、评估与交流

1、你们小组在实验中还有哪些方面存在不足？

2、你们小组在实验过程中有哪些新发现？

3、当光屏上得到清晰的实像时，保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你将观察到什么现象？

学生思考、反思、相互交流。

巩固练习

研究一个焦距为10cm的凸透镜成像规律：

（1）实验前要调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心大致在         。（2）若烛焰放在距凸透镜8厘米处，经凸透镜可得到一个        像。（填像的性质：倒正、放大缩小、虚实）

（3）若烛焰放在此透镜前12厘米处，经透镜可得到一个         像。

（4）若烛焰放在此透镜前25厘米处，经透镜可得到一个         像。

课堂总结

1.这节课有哪些收获？

2.还有哪些困惑的地方？

布置作业

1、生活中哪些地方用到了凸透镜成像？它们成的是什么样的像？物体应该在透镜的什么位置？

2、在百度搜索“凸透镜成像flash”欣赏凸透镜成像的动画效果。

板书设计                   凸透镜成像的规律  

http://s1/mw690/0024tBp7zy6OBl2feUM40&690     

       一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

 

教学反思

    讲完山科版第四章第二节《凸透镜成像的规律》这节课，主要存在以下几点体会:

成功之处：

（1）对教材进行灵活处理：教材开篇就是一个小探究活动，让学生在点燃的蜡烛前拿这凸透镜对准蜡烛，在后面拿一纸板，由远及近观察纸板上的像的变化，当无论怎样移动纸板也找不到像时，拿掉纸板，直接用眼睛看向凸透镜，观察蜡烛的像有什么特点，教材的安排目的是降低实验难度，但是我发现这样引入的话有两个不妥：一是这个活动和后面的探究实验重复，使实验没有新意；二是这个活动实验的操作表述不清，学生不知道把眼睛放在纸板前还是纸板后，他们不知道要观察什么，为什么这样做，反而使学生无所适从，三、这样的引入不能激发学生的探究欲望。因此我大胆的设计为用“变脸魔术”来解决这些问题：让学生模仿老师变脸，便很清楚的知道观察什么（光屏上的像），这样即引起学生的兴趣又不会和后面的实验重复，收到很好的效果。

（2）实验表格的创新设计：传统的表格设计都是给出物距的几个范围，让学生将光源放到不同的范围上找到不同的像，这样不能使学生自由发挥，使实验在指定的范围进行，有点“请君入瓮”的感觉，而本表格的设计使学生的探究具有随意性。

（3）寻找虚像的难点突破：由于凸透镜成像种类较多，实像相对比较容易找到，而虚像却难以发现，如果硬生生让学生在无论如何移动光屏也找不到像时，让学生拿掉光屏往回看，介绍这是虚像，那为什么其他几种情况不往回看呢？在本设计中仅仅让学生记录找不到像的情况，在分析好u>2f、f和u=2f所成像的特点后，在结合课件重点处理虚像的问题，让学生找到虚像，记忆深刻。

（4）数据的汇总与处理：采取汇总各小组数据，以数形结合的方式，还原成像情形，直观形象，便于学生发现规律。

（5）Flash图画的演示：动态图画的演示，使学生能够从总体上把握凸透镜成像的特点，记忆深刻。

（6）实验器材的改进：光源利用led灯制作的图案比蜡烛环保清晰、光屏上带刻度尺容易发现像的放大或缩小、光具座上的刻度中间是“0”向两边递增便于读物距和像距。

不足之处：

（1）实验的设计还是不够，造成一些学生实验时不知如何才能找到清晰的像，造成数据个别失真。

（2）在得出凸透镜成像的规律后，没再让学生自己利用光具座重新找到各种像，特别是前面实验时没找到的像。

（3）没有很好的引导学生总结实验中出现的问题、如何克服这些问题，交流评估环节有点形式。

（4）时间比较紧张，没能让学生结合凸透镜成像光路图探究认识到物近，像远大、焦点是成虚实像的分界点、二倍焦距点是成放大缩小像的分界点.