科学探究：凸透镜成像[下学期]

《凸透镜成像的规律》教学设计
上海市罗星中学理化组 周小梅
一、教学目标
（一）、知识与技能目标：
知道凸透镜成像的规律。
（二）、过程与方法目标：
1、 在实验中学会观察、提出问题的能力；
2、 尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想；
3、 学习设计简单的实验方案；
4、 学习从实验中归纳简单的科学规律，培养初步的分析概括能力，创新能力。
（三）、情感态度与价值观目标：
1、 通过实验探究激发学生对科学的求知欲；
2、 在实验中养成实事求是、尊重自然规律的科学态度；
3、 善于合作、乐于交流，增强师生、生生间的情感。
二、教学重点
1、 知道凸透镜成像的规律；
2、 培养学生的科学探究能力。
三、教学难点
凸透镜成放大虚像的条件及像的性质。
四、教学方法
探究式教学法。
五、教具与媒体
教师用：
多媒体计算机、凸透镜（焦距10厘米）、光具座、二极管光源、光屏、火柴
学生用：（两人一组）
凸透镜（焦距10厘米）、光具座、二极管光源、光屏、火柴。
六、教学过程
（一）、引入新课：
让学生透过盛水烧瓶由远到近观察字母“F”
师：请描述一下看到的现象。
生：描述看到的现象。
（二）、探究过程：
（1）提出问题：
师：通过对刚才现象的观察，我们知道了凸透镜能成像。那么凸透镜在什么条件下成放大的像？在什么条件下缩小的像呢？
（板书：第三节 凸透镜成像的规律）
（2）猜想和假设：
生：讨论并对上述问题做出猜想。当物体离凸透镜较远时，能成缩小的像……
师：应该怎样去验证猜想是否正确呢？
生：用实验的方法可以来验证猜想的正确性。
（3）设计实验：
1、 介绍实验器材（配合实验器材）：
师：同学们的桌子上都有一只凸透镜，它的焦距是10厘米，给大家一只二极管组合装置做物体，研究它所成的像。一面光屏用来承接像。大家可以将凸透镜、物体、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出物体到凸透镜的距离（物距）和光屏到凸透镜的距离（像距），有了这些器材，你应该怎样做呢？
生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动物体，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、物体、移动凸透镜，使光屏上成像。……
师：与学生交流并探讨出实验的方法和注意事项。
1、 将凸透镜固定在光具座的中央，物体和光屏放在凸透镜的两侧。使光源、透镜、光屏的中心在同一高度；
2、 将物体放在离凸透镜尽量远的位置，打开发光体；
3、 移动光屏直到光屏上出现清晰的像为止；
4、 记录下物体到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正；
5、 将物体向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；
6、 继续把物体向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？
7、 实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。
（4）进行实验：
学生进行实验，学生以小组为单位进行实验操作，同时教师巡视指导。
（实物投影）实验表格：
物体到凸透镜的距离（cm） 像到凸透镜的距离(cm) 像 的 大 小(放大或缩小) 像 的 倒 正（倒立或正立）
（（5）分析论证：
师：我们从实验中获得了许多数据，下面我们一起来根据成像的情况对数据进行分类；
（用数轴的形式将学生的实验数据体现在黑板上）
师：从数轴上我们来分析：何时成倒立缩小的像？何时成倒立放大的像？
生：学生讨论分析数据的特点并得出结论（若学生找不到2倍焦距这个分界点，教师可提示）。物体到凸透镜的距离大于2倍焦距成倒立的缩小的像。物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间成倒立放大的像。
（板书结论）
师：物体到凸透镜的距离小于焦距时能不能成像呢？
生：光屏上不呈现像，而在光屏这一侧透过凸透镜可以看到一个正立的放大的像。
（利用多媒体计算机演示凸透镜成像实验的动态效果：物体连续移近凸透镜，光屏远离凸透镜，像由小变大、由倒变正的动态效果。学生观看以 后对成像规律将有完整的认识。）
（三）、实像和虚像：
师：在刚才的实验中，同学们看到了正立的像，却无法用光屏承接，是因为在成像的位置并没有光线在那里会聚，只是我们感到光线是从那里射出来的，是虚像；倒立的像则不同，在像的位置真的有光线在那里会聚，可以用光屏承接，像这样由真实光线会聚而成的像叫实像。
想想议议：知道了什么是实像、什么是虚像之后，请你进一步猜测并根据上面探究所得资料进行分析，在什么情况下凸透镜成实像？在什么情况下成虚像？
生：讨论并回答，当物体到凸透镜的距离大于焦距时成实像；当物体到凸透镜的距离小于焦距时成虚像。
（四）、悟与惑
（五）、作业
复习凸透镜成像规律