4.5科学探究：凸透镜成像 教学设计2021-2022学年教科版八年级物理上册（表格式）

《科学探究：凸透镜成像》教学设计
课题名称
《科学探究：凸透镜成像》
课
时
数
2课时
学
科
物
理
设计教师
教学目标：知识与技能1、认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用2、会画三条特殊光线照射凸透镜的光路图3、知道焦点、焦距、光心、主光轴、物距、像距的概念4、了解凸透镜成像规律的应用5、了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪中的应用过程与方法：1、根据探究目的制定探究计划、准备实验器材等方法2、学会收集实验数据和分析实验数据的方法3、通过探究总结出凸透镜成像的规律情感态度价值观：1、经历探究凸透镜成像规律的过程，获得科学探究的乐趣。2、通过科学探究的过程，加深对科学探究的理解3、乐于探索生活中的常见器物的原理，有将科学技术应用于日常生活的意识。教学重难点?教学重点：通过实验探究,认识凸透镜成像的规律,通过观察、实验,了解凸透镜成像在日常生活中的应用,能用凸透镜成像的规律进行解释。?教学难点：了解凸透镜成像在日常生活中的应用,能用凸透镜成像的规律进行解释,能用凸透镜成像的规律解决生活中的问题。
学情分析：学生对于凸透镜了解很少，仅仅知道老花镜、放大镜是凸透镜，而如照相机、投影仪这类生活中的凸透镜几乎不知道。学习本节课的内容之前已经学习了光的直线传播、光的反射、光的折射等知识，为本节课奠定了良好的知识基础。了解了一些光学仪器，并了解这些光学仪器的成像情况，通过学习小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力，为本节课的学习奠定了良好的技能基础。学生虽然有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，在短时间内还不能完全自主地设计实验，在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实。因此实际教学中还是需要采取以导为主的策略，及时向学生展示正确的操作规范，及时给予学生必要的指导。
教学内容与过程：第一课时创设问题情境播放一段冰块取火的视频，提出问题：冰块是怎么让干草着火的？今天就让我们来一探究竟。二、探究新知透镜的种类活动一：课件展示透镜的图片引导学生分类，并说出这样分类的原因。从而归纳出凸透镜、凹透镜的概念板书：凸透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜凹透镜：中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜活动二：识别自己或同桌所带眼镜是凸透镜还是凹透镜？（学以致用）教师总结：无论是凸透镜还是凹透镜，都是利用光的折射制成的光学元件，它们都能够改变光的传播方向。教师引导：我们刚才用眼睛观察，用手摸都能辨别某一透镜是凸透镜还是凹透镜，那么，还有其他方法吗？提示：用透镜对准太阳光透镜的作用（1）凸透镜、凹透镜对光线的作用活动：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上,在瓶中放置点燃的香头,这就形成一个“烟室”,用手电筒对准透镜照射,适当调节手电筒和透镜的距离,观察透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光相互靠拢，通过凹透镜的光相互远离。课件展示：平行光线射向凸透镜、凹透镜的光路图。板书：凸透镜对光有会聚作用。凹透镜对光有发散作用。对会聚和发散的理解教师描述：凸透镜对光线有会聚作用，这里的会聚作用是指从凸透镜射出的光束相对入射光束变得“靠拢”一些。当入射光束为发散光束时，出射光束光束可能仍是发散光束，但发散程度变小，所以，绝不能将会聚作用理解为就是将光束会聚于一点。只有平行光束经凸透镜折射后才能会聚于一点上。课件展示：发散光束射向凸透镜的光路图。那么，同样的，凹透镜对光的发散作用是表明光通过凹透镜以后会更散开一些，但是散开不一定不能会聚，从左侧来的两束光由于凹透镜的作用没有在S点会聚，而是在S/点会聚，它减弱了入射光的会聚程度。课件展示：会聚光束射向凹透镜的光路图。透镜的焦点和焦距凸透镜的焦点和焦距通过透镜作用的比较，引导学生认识主光轴、光心主光轴：通过透镜球面的球心的直线叫做透镜的主光轴。光心：光经过O点不改变方向，这个点就叫做透镜的光心。课件展示：透镜的主光轴和光心结合平行光射向凸透镜的光路图讲解凸透镜的焦点和焦距板书：焦点：平行于主光轴的光经过凸透镜会聚的点，叫焦点。用符号F表示。焦距：焦点到光心的距离叫焦距。用符号f表示。你知道凹透镜有焦点吗？如果有，又是怎样规定的？学生讨论在学生讨论的基础上讲解。凹透镜有两个虚焦点，是折射光线的反向延长线会聚而成的。课件展示：凹透镜的虚焦点思考：怎样测量放大镜的焦距引导学生总结测量方法：将凸透镜对准平行的太阳光，让光透过凸透镜照射到另一侧的纸上，不断移动凸透镜的位置，直到在纸上出现最亮、最清晰的光斑为止，用刻度尺测出凸透镜到光斑的距离，便是凸透镜的焦距。课件展示：测量放大镜焦距的方法三、归纳与小结1、凸透镜、凹透镜的概念2、凸透镜、凹透镜对光线的作用3、凸透镜的焦点和焦距四、布置作业本节课基础训练第二课时情境导入用手中的放大镜观察书上的字和黑板上的字，看看它们有什么不同？学生动手观察、交流探究新知提出问题：同一个凸透镜，有时成倒立、放大的像，有时成倒立、缩小的像，有时成正立、放大的像等等，那么凸透镜成像有什么规律呢？猜想与假设通过刚才的观察，我们发现改变凸透镜与物体之间的距离，可以得到不同的像。那么物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像情况的主要原因？制定计划与设计实验实验目的：探究成像情况与物距的关系实验器材的选取和安装从左至右依次将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。课件展示：实验器材的安装图结合图讲解物距、像距、实像、虚像、f、2f物距：物体到凸透镜的距离，用u表示像距：像到凸透镜的距离，用v表示实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的虚像：不能呈现在光屏上的像f（一倍焦距）：焦点到光心的距离，用f表示2f（二倍焦距）：距离为焦距的两倍（从光心开始），用2f表示测量的物理量和记录像的特点物理量：物距（u）、像距（v)像的特点：放大、缩小，正立、倒立，实像、虚像怎样才能在光屏上找到像移动光屏，使光屏上呈现最明亮、最清晰的像进行实验与收集证据凸透镜焦距：f=5cm分别记录当物距u=2cm,4cm,5cm,7cm,9cm,10cm,12cm,14cm时的像距及成像特点，并记录在下表中透镜焦距f/cm实验次数物距u/cm像距v/cm像放大或缩小像正立或倒立实像或虚像12345678引导学生寻找正立的像，提醒学生透过凸透镜能看到正立、放大的像引导学生对凸透镜成像特点进行归纳引导学生看数据表，竖着比较，成实像时，物距减小，像距增加引导学生关注成实像和虚像的分界点，通过模拟实验验证引导学生关注成放大像和缩小像的分界点，通过模拟实验验证学生归纳总结，得出规律物距像距大小正倒虚实u>2ff2f放大倒立实像u=f不能成像u板书设计：科学探究：凸透镜成像第一课时凸透镜和凹透镜凸透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜凹透镜：中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜对光的作用：凸透镜对光起会聚作用凹透镜对光起发散作用焦点和焦距焦点：平行于主光轴的光经过凸透镜会聚的点，叫焦点。用符号F表示。焦距：焦点到光心的距离叫焦距。用符号f表示。
第二课时凸透镜成像原理：光的折射凸透镜成像规律：物距像距大小正倒虚实u>2ff2f放大倒立实像u=f不能成像u课程资源：1、冰块取火的视频
2、探究凸透镜成像特点的实验软件
教学评价：本节课分两个课时讲授，第一课时用视频“冰块取火”引入，提高学生的学习兴趣，从生活入手，遵循了新课程标准中“从生活走向物理”的要求。这节课主要是对透镜基本知识进行学习，让学生充分理解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。认识三条特殊光线，为凸透镜成像的研究打下基础。学生对会聚和发散的理解还有一定的难度，需要教师加以指导。第二课时，主要以科学探究为主，以科学探究的几个步骤为主线，引导学生参与凸透镜成像特点的探究，在探究的过程中体验到乐趣。但是，如果完全让学生自主探究不仅所需要花费的时间较长而且效果不一定能达到要求。因此，我采用演示和借助虚拟实验软件来完成本节课的探究活动。最后，将收集生活中透镜的应用作为本节课的作业，体现了“从物理走向社会”的新课标理念。
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