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、教学任务分析 本节学习凸透镜成像的规律。这节的内容涉及到凸透镜成像的规律。其中透镜对光的作用是光折射规律的具体应用,而凸透镜成像的规律又与实际生活联系紧密,因此本节内容是初中物理中的一个重要知识点。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道实验目的、器材和装置,能根据实验现象归纳出实验结论。 (2)能识别实像和虚像,能确认光屏上的像是否清晰,能读出物距和像距。 (3)会调节光源、凸透镜、光屏在光具座上的位置与高度。 2、过程与方法 (1)经历凸透镜成像规律的探究过程,感受观察、比较、归纳、推理等科学探究方法。 3、情感、态度与价值观 (1)初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识等。 三、教学重点和难点 重点:凸透镜成像规律。 难点:探究过程中像与物所在范围的确定。 四、教学资源 1、演示实验器材:多媒体课件、凸透镜、光具座、F点光源 2、学生实验器材:凸透镜、光具座、蜡烛、学习任务单、实验活动评价表 五、教学环节设计图 活动I 学生实验 凸透镜成像的影响因素 情景 演示实验 情景 演示实验 活动 评价总结 活动 学生实验 凸透镜成规律 情景III 多媒体动画 情景I 演示实验:利用F点光源与两个不同焦距的凸透镜以及挡板,以白板为光屏演示与影响凸透镜成像的因素。 情景II 演示实验:三心在同一直线但不在同一高度,像未在光屏的中央。 活动I 学生实验:探究凸透镜成像的规律。 情景III 播放flash: 播放凸透镜成实像的多媒体动画课件。 活动II 学生评价:同学展示实验活动评价表,同学代表交流的得失与感受, 六、教学设计思路 本设计通过小实验创设情景,提出问题,激发学习兴趣。设置合理探究点,在教师控制下通过学生的自主活动进行有序实验探究。通过学生间的交流与合作,归纳物理结论。在学习过程中使学生充分感受科学方法的应用,感悟物理学研究的方法,逐步养成良好的学习习惯。 本设计要突出的重点是:通过学生探究实验,得出凸透镜成像的规律。方法是:通过实验,观察、分析、推理、归纳得出凸透镜成像规律。本设计要突破的难点是:如何在学生探究实验中引导学生将所测得的物距、像距分别与凸透镜的一倍、两倍焦距做比较得出凸透镜的成像规律,同时还要在有限的课时内让实验的结论具有一定的普遍性。本设计突破难点的方法是用execl表汇集数据得出普遍性规律,利用小程序演示化静为动,直观展现出物距变化时像的变化规律,使得对一倍、两倍焦距这两个特殊点做比较变地顺理成章。 七、教学过程 (一)情景引入 师:通过之前的学习,我们了解了透镜对光的作用以及利用特殊光线作图的方法,本节课将通过实验进一步探究凸透镜成像的规律。那么你觉得凸透镜所成的像可能和什么因素有关系呢? 生:凸透镜的焦距、物距、物体。 演示实验1:利用F点光源与两个不同焦距的凸透镜,以白板为光屏演示与焦距与物距的关系,然后半遮F点光源演示与物体的关系。 (二)探究已知焦距的凸透镜成实像的规律 师:本节课的实验目的为探究凸透镜成像规律,同学们观察一下桌上的实验器材有哪些? 生:凸透镜、蜡烛、光屏、光具座 师:没错。首先是我们的凸透镜,本节课我们使用的都是焦距为10cm的凸透镜。 然后是发光物体,你们手上的是蜡烛,老师这里还有F点光源。F点光源可以看出上下左右,但蜡烛只能看出上下。蜡烛真正发光的是哪部分,下面的蜡杆吗?应该是烛焰。再是光具座,光具可以在上面自由滑动,同时标有刻度可以方便读出光具的位置。 师:首先记录好凸透镜的焦距为10cm。然后从左到右在光具座上依次安放蜡烛、凸透镜和光屏。为了方便观察实验现象,我们希望像成在光屏的中央,因此我们需要调节烛焰中心、光屏中心与凸透镜光心位于同一高度。 演示实验2:三心在同一直线但不在同一高度,像未在光屏的中央。 师:然后固定凸透镜,将蜡烛放在距离凸透镜大于两倍焦距处,移动光屏找像过程中,眼睛要注意观察光屏,直到光屏上出现最清晰的像为止。记录物距与像距以及成像情况。 将蜡烛向凸透镜方向移动,重复实验多次,并将实验数据和观察结果记录在下表中。 学生实验1: 由远及近寻找六个成像的点,其中三个给定三个自由发挥,并记录与学生学习任务单中。实验数据记录完毕后,请前三组做完的同学将他们的数据汇总到excel表中。 序号 蜡烛位置(cm) 凸透镜位置(cm) 光屏位置(cm) 物距 (cm) 像距 (cm) 放大/缩小/等大 正立/倒立 虚像/实像 1 23 50 2 50 3 50 4 50 5 38 50 6 46 50 将eccel表中数据进行按物距大小排序,并将放大、缩小、等大的像分别染色。 师:根据表中实验数据和观察结果,我们可以得出凸透镜成像具有什么样的规律? 生:当物距大于二倍焦距时,在小于二倍焦距大于一倍焦距范围内成缩小倒立实像;当