第5章第3节 凸透镜成像的规律（教学设计）

第3节 凸透镜成像的规律
一、教材分析
本节内容是本章的核心知识，它是在学生对生活中常用的透镜及其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法找出凸透镜成像的规律。
二、学情分析
八年级学生的求知欲很强，动手心情很迫切，但他们的思维逻辑性较弱，对探究的问题进行假设和设计实验检验猜想是否正确的能力不强。因此教师要认真组织、引导学生进行探究，发现问题要及时帮助学生解决，并用多种方法提升学生学习的热情和信心。
本节通过问卷星及《凸透镜成像的规律》学情分析问卷调查，在通过对之前所学知识的掌握程度上把控本节的教学进度。
三、教学目标
（一）通过实验探究，总结凸透镜成像的规律，并能用规律解决简单的实际问题。
（二）通过实验，进一步理解实像和虚像的含义和区别。
（三）通过经历探究凸透镜成像的规律的过程，根据实验现象，初步获得提出问题和解决问题的能力，体验科学探究的全过程和方法。
（四）通过经历实验探究过程，培养对科学的求知欲和与他人主动合作的精神。
四、教学重点、难点
（一）重点
经历凸透镜成像规律的探究过程。
（二）难点
能对实验现象和实验数据进行分析、对比、归纳，总结出凸透镜成像的规律。
五、教学准备
（一）教师准备
光具座、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、多媒体课件等。
（二）学生准备
课前预习相关知识。
六、教学设计
（一）创设情境，导入新课
【教师活动】
1.以《凸透镜成像的规律》学情分析问卷调查的形式，让学生自主完成完成，了解知识的掌握情况。
2.提问：用放大镜看到的物体总是放大的吗？
3.引出本节课的主题——探究凸透镜成像的规律。
【学生活动】
完成问卷调查，回忆上节课所学知识，回答数师提出的问题。
【设计意图】
通过学生自主完成问卷调查，了解知识的掌握情况并讲解，同时提出问题，引发学生的思考。只有在掌握学生对上一节知识掌握的程度上开展教学，才能达到温故而知新的目的。
（二）新课教学
[活动]探究凸透镜成像的规律
1.探究问题：像的虚、实，大、小，正、倒跟物距有什么关系呢？
2．实验方案：
（1）实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座
（2）两个物理名词（物距、像距）及实验前的调节：
烛焰、透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度。　
3.进行实验与收集证据　
（1）实验步骤
①组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。
　②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
③把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，仍使u＞2f，仿照步骤 ② 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
④把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑤把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，仿照步骤④ 再做2次试验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。
⑥把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。　
4.探究实验记录表
凸透镜焦距 f＝10 cm（回忆测焦距的方法）
5.分析与论证
分析表中的记录，找出凸透镜成像的规律
（1）像的虚实：
凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
u＞f 时成实像，u＜f 时成虚像。
(一倍焦距分虚实 )
（2）像的大小：
　凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
u＞v时，得到缩小实像；
u＜v时，得到放大实像。
思考：难道实像只有放大和缩小两种情况？
当u＝v＝2f 时成等大的实像。
二倍焦距分大小。（没有缩小的虚像。 ）
（3）像的正倒：
凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
u＞f 时成实像，是倒立的；
u＜f 时成虚像，是正立的。
（4）物距连续变化时像的大小及像距的变化。
当物距“很远”时，相距近似等于焦距。
重要应用：远物成像粗测焦距。
“傻瓜相机”成像原理。
总结：凸透镜成像的规律。
物距(u) 像的性质 像距(v)
虚实 大小 正倒
u>2f 实像 缩小 倒立 2f>v>f
u=2f 实像 等大 倒立 v=2f
f＜u＜2f 实像 放大 倒立 v>2f
u=f 不成像
u三、作业设计
[随堂练习]
1.物体放在凸透镜前，到凸透镜的距离是16cm，此时光屏上得到的是放大的像，则所用透镜的焦距可能是（ ）
A.4cm B.8cm
C.18cm D.10cm
2.物体放在凸透镜的光轴上，在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能是（ ）
A.50cm B.30cm
C.20cm D.13cm
答案
1.D 2.D
[课后作业]
教材第99页第2、4、5题。
板书设计
第3节 凸透镜成像的规律
1.物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像（应用：照相机）
2.物距f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。（应用：投影仪）
3.物距u＜f时，成正立、放大的虚像。（应用：放大镜）