【核心素养目标】5.3凸透镜成像的规律教学设计++2023-2024学年人教版八年级上册物理

凸透镜成像的规律
一、教学目标
1.物理观念
（1）知道物距和像距
（2）理解凸透镜成像时的规律。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：学生探究凸透镜成像规律的过程是重点
教学难点：如何引导学生设计实验，分析实验数据，归纳总结得出规律的过程是难点
三、教学分析
本节是人教版八年级物理上册第五章透镜及其应用的的第三节，本章是光学部分的重点章和难点章，而本节课探究凸透镜成像规律又是本章的重点和难点，本节课是在光的折射、透镜、透镜在生活中的应用的基础上进行的。本节课要求学生通过实验探究知道凸透镜成像的规律,经历并体会科学探究的基本过程，本节课我以凸透镜成像情况与物距（u）像距v有关为主线，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、解决问题的过程，让学生在体验知识的形成、发展过程中能主动获取知识，享受到成功的喜悦
四、教学过程
（一）新课讲解
环节一：新课导入
多媒体展示图片：照相机、投影仪、放大镜，提问学生：他们在结构上有什么共同点 (都有凸透镜。)
教师引导：都是凸透镜，为什么我们看到的像不同 凸透镜成像有怎样的规律 引出课题《凸透镜成像的规律》。
环节二：新课教学
多媒体展示：照相机和投影仪所成的像与物体到镜头的距离特征，提出问题：照相机和投影仪成像情况有何不同 (物体离照相机镜头较远，成缩小的实像;物体离投影仪镜头较近，成放大的实像。)
教师讲解：物体与凸透镜的距离是物距，像与凸透镜的距离是像距。
提出问题：凸透镜成像的正倒、大小、虚实和什么因素有关呢
猜想与假设：学生大胆猜想，有的认为可能与物距有关，有的认为与凸透镜的焦距有关。
制定计划与设计实验：展示实验器材(蜡烛、凸透镜、白色硬纸板、光具座)，介绍光具座的作用：可以调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置和高度，并且可测量物距和像距。
提出问题：根据这些实验器材，如何设计具体的实验步骤以及实验记录表格
提示学生由于凸透镜对光的偏折程度和透镜的焦距有关系，所以研究物距的变化时，重点关注物距等于、大于或小于一倍焦距和二倍焦距时的成像情况。然后组织学生小组讨论，由组长反馈讨论结果，教师总结，并在多媒体上出示实验记录表和具体实验步骤：
①每组选用不同焦距的凸透镜，记录其焦距，再组装实验器材，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏中心在同一高度上。
②将烛焰向凸透镜由远及近移动，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰完整的像，观察像的大小正倒虚实的变化规律，多测几组，并记录。
进行实验与收集证据：学生组装实验器材，进行实验。教师进行巡视指导，对组装和操作有问题的同学进行指点和帮助。
分析与论证：引导学生根据实验数据总结实验规律，让小组代表将小组内所得的成像规律进行板书。
环节三：巩固提高
提问：实像和虚像的分界点，放大与缩小的分界点，正立与倒立的分界点分别是什么位置 (一倍焦距是实像与虚像、正立与倒立的分界点;二倍焦距是放大与缩小的分界点。)
环节四：小结作业
小结：凸透镜成像的规律，可用顺口溜记忆：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，(成实像时)物近像远像变大，物远像近像变小。
作业：思考用照相机照相时，发现底片上的像有点小，想要使像更大一些应该如何操作
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