沪科版八年级物理上册 第4章第5节《科学探究：凸透镜成像》教学设计

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《科学探究：凸透镜成像》（第2课时）教学设计
教学目标
知识与技能：
探究并理解凸透镜的成像规律。
了解凸透镜成像规律的原理。
过程与方法：
1、体验科学探究的具体过程，掌握进行科学探究的方法。
2、通过科学探究，培养根据物理现象总结科学规律的能力。
情感态度与价值观：
乐于探索生活中的自然现象，并能将其与物理知识结合起来，体验学习物理的乐趣。
二、教学重难点
1、教学重点：对凸透镜成像规律的理解和认识。
2、教学难点：指导学生在探究过程中，掌握实验方法，进行科学探究，分析实验数据，建立起实验与物理模型之间的必然联系。
三、教学用具：凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、光具座
教学过程
复习导入
教师：同学们，如果在野外，你没有带火源，能否使用我们学习过的物理知识生火呢？
学生：可以！用凸透镜生火！
教师：非常好！上一节我们学习了透镜的知识，老师要先来检查一下大家的掌握情况！请两位同学回答以下两个问题。
【展示课件】
1、凸透镜对光具有什么作用？
2、凸透镜的三条特殊光线是如何传播的？
学生回答，老师根据学生回答情况，补充总结，给予评价。
科学探究
【提出问题】
教师：生活中有很多的物体都用到了凸透镜：放大镜、投影仪、照相机等等。但是我们发现，这些物体所成的像的特点并不相同。有的成放大的像，有的成缩小的像，那么影响凸透镜成像特点的主要因素是什么呢？
教师：请大家拿起一个凸透镜，观察近处的物体和远处的物体，分别有什么特点？猜想一下，影响凸透镜成像特点的主要因素是什么呢？
【猜想与假设】
学生回答观察结果，说出猜想：影响凸透镜成像特点的主要因素是物体与凸透镜之间的距离。
教师：下面我们就进行探究，验证我们的猜想是否正确，总结出凸透镜成像的特点，好吗？
学生：好！
【设计实验与制定计划】
教师：首先，我们要设计实验、制定计划。
大家先来看你面前的实验器材：这是一个光具座，我们可以将蜡烛、凸透镜、光屏安插在光具座上。
在做实验之前，有两个物理量，大家首先要区分清楚：我们把蜡烛到凸透镜光心的距离称之为物距，用字母u来表示；把光屏到凸透镜光心的距离，称之为像距，用字母v来表示。
在实验的过程中要注意：
为了使像呈现在光屏的中央，我们要调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
由于我们要探究不同物距时凸透镜所成像的特点，而且不同的物距对应的像距也是不同的，我们在移动的时候要注意，保持凸透镜位置不变，先改变蜡烛的位置，然后用光屏去找凸透镜所成的最清晰的像，此时光屏所在的位置到光心的距离才是像距。
老师给大家设计了一个表格，要求做实验的时候将焦距、物距、像距以及像的特点，如实填写在表格中。
下面我们进行分组实验：
为了使实验结果具有普遍性，老师给一、三、五组同学提供的凸透镜的焦距是10 cm，二、四、六组的凸透镜焦距是15cm。
每一组的探究任务一共是三个，下面大家根据实验报告单上的任务，进行合理分工，开始实验。
【进行试验与收集证据】
学生进行实验，记录数据，老师巡视，并观察学生实验情况，给予适当的指导。
【分析与论证】
实验结束，每组成员汇报实验数据。老师和其他学生记录。
教师：如何区分凸透镜所成的像是虚像还是不成像？
学生答，教师总结。
实像：能够在光屏上呈现的像
虚像：能用肉眼看到，但不能在光屏上呈现的像
学生汇报结束。
教师：我们汇总了大家的数据，请你分析一下，你能否从中得出凸透镜的成像规律？小组汇报发现的规律，教师将其总结在表格内。
实验序号 物距与焦距之间的关系 像距 正立/倒立 放大/缩小 虚像/实像
1
2
3
4
5
教师：大家发现了，当物距与焦距之间的关系不同时，像距和像的特点就会发生变化，我们怎么样用光路图，表示他们的成像原理呢？这就要用到我们这节课开始老师提问的问题了，那就是凸透镜的三条特殊光线。
大家知道，像的形成是由于光线会聚成点，那么两条光线就可以相交，所以我们选择两条特殊的光线，看一下当物距在一倍焦距以内的时候，像是如何形成的。
凸透镜所成的像是虚像，原因就在于这个像不是由实际光线会聚而成，而是由实际光线的反向延长线会聚而成。
那么，另外四种情况下，凸透镜的成像原理你能用光路图表示吗？
布置作业
请大家收拾好实验器材，完成实验报告，并将实验光路图画出来。最后，给大家布置一个思考题：根据凸透镜不同成像特点，说出其在生活中的应用。
板书设计
4.5 科学探究：凸透镜成像
提出问题：
猜想与假设：
设计实验与制定计划
进行试验与收集证据
分析与论证
组别 焦距f/cm 物距u /cm 像距v/cm 正立/倒立 放大/缩小 虚像/实像
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