人民教育出版社教材必修版

人民教育出版社教材必修版第三章第三节

《探究凸透镜成像的规律》教学设计方案

【教材分析】

这一节是本章的重点。通过学习，不仅要使学生了解凸透镜的成像规律，而且要使学生初步了解实验━分析━归纳的科学探究方法，强化学生学习的独立性、主动性。在探究过程中，引导同学们对凸透镜成像规律进行猜想，初步设计方案，组织同学用实验探究的方法，得出凸透镜成像的规律。利用学生的相互讨论与合作作为进行探究与创造的手段，并为探究与创造营造良好的氛围与必要条件。通过探究与创造活动，使学生获得一定的知识与技能，使学生体验了过程，获得了一些探究与创造的方法，把讨论、探究、创造三位一体化，让每个学生获得成就感。本节内容较多，分为两课时，本节课学习后一课时。

【学生分析】

本节课是在学生学习了《生活中的透镜》和《凸透镜成像规律一》即u>2f的成像规律基础上来学习《凸透镜成像规律二》的，此时学生已经初步掌握了凸透镜成像的一些知识和如何探究凸透镜成像规律的过程与方法，因此学生在自主学习、合作探究等方面的能力已有了一定提高，所以在本节课的教学中，学生会在当f

【教学目标】

1知识与技能

理解凸透镜成像规律。

2过程与方法

●能在探究活动中初步获得提出问题的能力。

●通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。

●学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3情感态度与价值观

具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学原理，乐于参与观察、实验等科学实践。

【教学重点】

1、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。

2、引导学生根据实验记录表格进行归纳和总结。

【教学难点】

帮助学生理解和认识凸透镜成像规律

【教具准备】

学生分组实验：

光具座、凸透镜、火柴、光屏、蜡烛

【教学方法】

科学探究法、实验法、观察法、讨论法。

【导入新课】

问题：上节课探究了凸透镜成像的部分规律，现在请同学们回忆一下我们学了哪些规律？

引导学生回答：当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立等大的实像，且物距减小像距增大，像变大。

问题：照相机的成像原理是什么呢？

引导：照相机的成像原理是当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像。

【推进新课】

活动探究：探究凸透镜成像规律（二）

创设情境：

问题1：对于凸透镜成像，你们还想知道一些什么问题呢？

学生活动：

1.想知道当物距小于二倍焦距时，凸透镜的成像有怎样的规律？

2．想知道投影仪、放大镜的成像原理是怎样的？

问题2：请学生猜想一下，投影仪、放大镜的成像原理可能会是怎样的呢？

学生可能会猜：

1. 投影仪的成像原理可能是当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像。

2．放大镜的成像原理可能是当物体一倍焦距内时，凸透镜成正立放大的虚像。

问题3：你们猜想的依据是什么？

学生议论纷纷

照相机是被照景物离镜头很远，它的成像原理是u＞2f成倒立缩小的实像，而投影仪成倒立、放大的实像是物体离镜头较近，而放大镜成正立放大的虚像是物体离放大镜更近。

教学说明：猜想是建立在一定的科学依据上的，而不是胡乱的猜想。下面我们用光具座来探究物距小于二倍焦距时凸透镜的成像规律，实验前请同学们思考如何设计实验方案及实验记录表格？（让学生思考讨论、作答、教师综合整理。）

【实验步骤】

1、将蜡烛、凸透镜、光屏依次固定在光具座上，并点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

2、把蜡烛放在离凸透镜大于一倍焦距小于二倍焦距处，向后移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察这个像是倒立的，还是正立的，是放大的还是缩小的？改变蜡烛的位置，重复上述实验，将实验数据、现象填入表格（以下实验中的数据、现象均记入表格）。

3、把蜡烛放在焦点处，移动光屏，观察成像情况，并记录。

4、把蜡烛放在离凸透镜小于焦距处，移动光屏，观察成像情况。

实验记录表格：（f=10cm）

【学生活动】

1.学生分组实验，分工合作，动手操作，观察记录，教师巡回指导。

2.实验完毕，整理实验器材，将实验记录表格交教师阅览，教师作出评价，并将其中一组同学的实验记录表格展示于黑板上。

3.学生讨论、交流，教师引导，得出凸透镜成像规律。

结论：

(1)f＜u＜2f凸透镜成倒立，放大实像，且物距减小，像距增大，像变大；

(2)u=f不能成像。

(3)u＜f凸透镜成正立，放大的虚像，物与像在凸透镜的同一侧，且物距增大，像变大；物距减小，像变小。

4.问题讨论：

（1）、投影仪的成像、放大镜的成像分别属于哪一种情况？

（2）、对学生提出的问题，猜想进行评价及验证。

（3）、虚像与实像区别：

实像特点：能用光屏承接;实际光线的交点。

虚像特点：不能用光屏承接;实际光线反向延长线的交点。

（4）、虚、实像的分界点：

（5）、放大、缩小像的分界点：

【课堂小结】

通过这节课的学习，你们有什么收获？同学们总结一下吧

1．知道了投影仪、放大镜的成像原理。

2．学会了如何用光具座探究凸透镜成像的规律。

3．学会了根据实验数据表格进行归纳和总结。

【课堂练习】

2、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如下图，a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦点。

在a、b、c、d、e这五个点中:

①把烛焰放在点上，可以成正立、放大的虚像；

②把烛焰放在点上，所成的像最小；

③把烛焰放在点上，属于照相机原理；

④把烛焰放在点上，属于投影仪原理。

3、小华用三个同样大小的凸透镜一个做照相机、一个做放大镜、还有一个做投影仪，三个凸透镜焦距都是20㎝，现要用照相机拍墙上的一幅画，放大镜观察小虫子，投影仪演示幻灯片，方框中提供了