第四章 多彩的光 第五节 科学探究：凸透镜成像-（教案）【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级上册物理沪科版（安徽）

第五节　科学探究：凸透镜成像 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.知道凸透镜和凹透镜的形状特点。 2.认识凸透镜和凹透镜对光的作用。 3.知道凸透镜和凹透镜的焦点，了解凸透镜的主光轴、光心、焦距。 4.通过实验探究凸透镜成像的规律。 5.知道应从像的放大或缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况。 【能力目标】 让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的学习过程，探究凸透镜和凹透镜对光的作用、凸透镜成像的规律，培养学生制订探究计划、进行实验、收集数据、对实验现象和数据进行初步分析、对探究结果进行交流、评价的能力。 【素养目标】 探究凸透镜成像的规律时，各小组使用的凸透镜焦距不同，但大家的结论相同，这样就能够确定凸透镜成像的普遍性。这既对学生进行了严谨认真的科学态度教育，也培养了学生团队合作的精神。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 凸透镜和凹透镜的形状特点，凸透镜和凹透镜对光的作用，凸透镜的焦点、焦距，凸透镜成像的规律。 【教学难点】 凹透镜具有虚焦点的原因、实像和虚像的区别、凸透镜成像性质的决定因素。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 中午放学到家，飞飞热得满头大汗。骄阳下，院子里的花草“无精打采”，如图。飞飞喝过水之后，便想给花草浇水。 “使不得，万万使不得，那样会把花草给‘浇’死的!”爷爷急忙制止了飞飞。 花草“怕水”?飞飞困惑了…… 二、教学步骤 探究点1　凸透镜与凹透镜的认识 [阅读课本]P70“凸透镜”及P73“拓展一步” [小组讨论] (1)凸透镜和凹透镜是利用什么原理制成的? (2)凸透镜和凹透镜的形状有什么特点? (3)凸透镜和凹透镜对光有什么作用? (4)什么是凸透镜的主光轴、光心、焦点、焦距? [实验1]如图，让平行光垂直照射在凸透镜和凹透镜上，你分别看到了什么现象? 由此你能得出什么结论? [归纳提升](1)凸透镜和凹透镜都是利用光的折射原理制成的。 (2)凸透镜的中央较厚、边缘较薄，凹透镜的中央较薄、边缘较厚。凸透镜和凹透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分。 (3)凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。 (4)凸透镜的主光轴、光心、焦点、焦距： ①通过两个球面球心的直线，叫做透镜的主光轴，简称光轴。 ②凸透镜的中心称为光心，用O表示。 ③平行于主光轴的光经凸透镜会聚的点称为凸透镜的焦点，用F表示，凸透镜的两侧各有一个焦点。 ④焦距：焦点到光心的距离称为焦距，用f表示。 [班内交流](1)凹透镜的焦点是什么样的? (2)不论是凸透镜还是凹透镜，光过透镜之后，光线总是向哪端偏折? (3)凸透镜和凹透镜三条特殊的光线：平行于主光轴的光线、经过焦点的光线、通过光心的光线通过透镜折射之后，各有什么规律? [分析](1)凸透镜的焦点是实际光线会聚成的，是实焦点。凹透镜也有焦点，它是平行于主光轴的光经凹透镜发散后，其反向延长线的交点，这个焦点不是实际光线会聚成的，是虚焦点。 (2)观察可知，光过透镜之后，光线总是向透镜的较厚端偏折。 (3)透镜三条特殊光线作图的规律： 光线 图解 平行于主光轴的光线折射后通过焦点 通过焦点的光线折射后跟主光轴平行 通过光心的光线经过透镜后方向不变 　　[归纳提升](1)平行必过焦点。 (2)过焦点必平行。 (3)过光心方向不变。 “图示法”：对于凸透镜和凹透镜光路作图、凸透镜成像规律，需要认准平行于主光轴的光线、通过光心的光线、通过焦点的光线这三条光线经过透镜的规律，用图示进行揭示，直观、具体、形象。 探究点2　凸透镜成像 [阅读课本]P71~P73“凸透镜成像” [小组讨论](1)选一个凸透镜，要研究其成像情况，需要改变什么? (2)实验需要用到哪些器材?这些器材的安装有什么要求? (3)分别研究凸透镜成哪些情况的像? (4)对于每种成像情况，需要测量哪些数据? [分析](1)需要在改变物距的同时改变像距。(2)凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座(上有刻度尺、支架)。(3)成倒立、放大的实像；倒立、缩小的实像；正立、放大的虚像及不成像。(4)分别测量各自的物距与像距。 [实验2]探究凸透镜成像的规律： (1)设法获取凸透镜的焦距。 (2)将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序固定在光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。 (3)探究中保持凸透镜的位置不变，调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到缩小的实像，此时蜡烛到凸透镜的距离称为物距，用u表示，像到凸透镜的距离称为像距，用v表示，并将u、v记录下来。 (4)调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到放大的实像，并将u、v记录下来。 (5)调整蜡烛到凸透镜的距离，在光屏上得到等大的实像，并将u、v记录下来。