5.3 凸透镜成像的规律（教学设计）-【上好课】八年级物理上册同步备课系列（人教版）
年级 | 八年级 | 授课时间 |
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课题 | 5.3 凸透镜成像的规律 | ||
教学 目标 | 1. 通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 2. 经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。 3. 通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。 | ||
教材 分析 | 探究凸透镜成像的规律是一个较完整的探究实验，也是本章的重点。通过学习，不仅要使学生了解凸透镜成像的规律，而且要使学生了解科学探究方法。在科学探究过程中，引导学生对凸透镜的成像规律进行猜想，并初步设计方案，最后用实验探究的方法，得出凸透镜成像的规律。 由于本实验的“分析和论证”部分对于学习物理不久的初中学生来说还有一定的难度，因此，教材从像的虚实、大小和正倒三个方面提出了问题，引导学生对实验数据进行分析，得出结论。在实际教学中，可采用分工合作的方式收集实验数据，不仅让学生获得一次合作探究的体验，也节约了时间，保证了本次探究任务能在课堂教学时间内完成。 | ||
教学 器材 | 光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、焦距不同的凸透镜两个、光屏等。 多媒体ppt，包含视频：《探究凸透镜成像的规律》、《凸透镜成像时，像与物的变化关系》、《凸透镜成像的规律及其应用》等。 | ||
教师活动 | 学生活动 |
导入新课 【播放图片、视频】播放照相机、投影仪、放大镜的成像图片。播放视频《凸透镜成像的各种情况》。 【提出问题】照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是一个凸透镜。它们都利用凸透镜使物体成像，照相机所成的像比物体小，投影仪所成的像比物体大。照相机、投影仪所成的像是倒立的，而放大镜所成的像是正立的。凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系? 今天一起进行探究——《5.3凸透镜成像的规律》。 |
观看透镜或图片，思考问题，进入情景。 |
【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？ 【猜想假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。 支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。 ②可能与凸透镜的焦距有关。 支持事例： 同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。 ③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。 支持事例：照相机与投影仪，物体和所成的像分居在凸透镜的两侧；通过放大镜观察物体，物体和像在透镜的同一侧。 【设计实验】 （1）相关概念
①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm； ②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm； ③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 （2）我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟凸透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。 （3）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 （4）数据记录表格（见下）。 【进行实验与收集证据】 （1）在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。 （2）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。 |
对老师所提进行猜想并回答。
讨论并设计实验方案，进行展示。
进行分组实 |
（2）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ，记录在表格中。 （5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处） ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 （7）数据记录汇总
【分析与论证】 分析上表记录，学生进行讨论，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，什么条件下成虚像？ （2）像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的像，在 | 验，分工合作，收集证据。
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