4.5 科学探究：凸透镜成像 教学设计2023－2024学年沪科版物理八年级全一册

教学设计 课程基本信息 学科 物理（沪科版） 年级 八年级 学期 秋季 课题 科学探究：凸透镜成像 教学目标 1. 物理观念 . 认识凸透镜和凹透镜。 . 通过实验认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 . 通过实验探究凸透镜的成像规律，知道凸透镜成像规律的应用。 2. 科学思维和探究 . 初步学习根据探究目的制定探究计划，并选择实验所需要的器材。 . 通过探究凸透镜成像的规律，培养学生的实验操作能力和对实验现象、数据的初步分 析能力。 . 初步培养学生对探究结果进行交流、评估的能力。 3. 科学态度与责任 . 激发对科学的求知欲、乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常 用品中的物理学原理。 . 乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 教学内容 教学重点：1.知道凸透镜的成像规律。 2.培养学生的科学探究能力。 教学难点：1.根据实验数据，分析归纳凸透镜成像的规律。2.实像与虚像的区别。 教学过程 环节一：认识凸透镜 教师活动 【引导学生观察】 观察下面的透镜，并将它们分类。它 们的形状有什么不同？ 学生活动 学生观察手中的透镜，并结合课本对透 镜进行分类。 小组合作，利用已有器材探究透镜对光 的作用，并用光路图表示观察到的现象。 学生自学课本，理解主光轴、光心、 焦点、焦距的概念。 小组合作完成焦距的测量，并记录结果： 焦距 f= 。 【探究透镜对光的作用】 利用：柱形透镜、平行光源，观察透镜 对光的作用，用光路图表示观察到的现象： 【引导学生自学】 参考课本第 70 页、73 页内容，在上 图中标出主光轴、光心、焦点、焦距。 【测量焦距】 怎样利用阳光或手电筒的光测量凸透镜 的焦距？把你的测量过程，以及发现的问题 与周围同学交流.在交流中你有哪些收获，有 哪些困惑或疑问？ 器材：手电筒、光屏、光具座。 （注意：手电筒正对凸透镜，尽量远离，调 节凸透镜到光屏的距离，使光屏上的光斑最 小最亮！） 设计意图 引导学生通过观察认识生活中常见的透镜，并进行分类，引导学生从生活走向物理。 通过小组合作，共同探究透镜对光的作用及测量凸透镜的焦距。培养学生的合作能力、 交流能力、思考能力。激发他们学习物理的兴趣。 环节二：感受放大镜的奇妙---放大镜总是成放大的像吗？ 教师活动 【引导学生实验并猜想】 结合“课前准备 ”的几个小实验，利用 放大镜观察你周围的物体，你观察到了哪些 像？你是如何看到的？ 比比看，哪个小组的 发现最多？ 提出问题：凸透镜的成像情况与什么因 素有关？ 【引导学生实验并自学】 阅读课本第 72 页“加油站 ”，说说什 么是物距和像距. 学生活动 【回顾并进行实验】 利用放大镜观察周围的物体 【展示汇报】 猜 想 ： 凸 透 镜 的 成 像 情 况 可 能 与 物体到凸透镜的距离有关。 2. 物距：物体到光心的距离 像距：像到光心的距离 设计意图 1. 让学生进一步认识凸透镜的结构。 2. 生活与物理相结合，猜想凸透镜成像的各种情况及影响因素，激发学生的求知欲。 环节三：实验探究凸透镜成像的规律 教师活动 【引导学生设计实验与制定计划】 学生活动 1. 要研究凸透镜成像情况与物距有什 么关系 ，应改变 ，观 察 ，然后对大量实验结果进 行分析归纳，找出凸透镜成像的规律. 2. 实验中用什么作研究物体？ 光屏起 什么作用？实验表格中需要记录内容？ 【引导学生进行实验与收集证据】 1.器材的安装与调试：将蜡烛、凸透镜、 光屏依次放置在光具座上，点燃蜡烛，调整 烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一 高度. ①上下调整蜡烛的高度，观察光屏上烛 焰的像位置有什么变化？ ②上下调整光屏的高度，观察光屏上烛 焰的像位置有什么变化？ 想一想，为什么要求烛焰、凸透镜、光 屏三者中心大致在同一高度？ 2.实验与记录 ①调节物距和光屏到凸透镜距离，先后 两次在光屏上得到大小不同的缩小的清晰的 烛焰像，将 u 、v 数值记录在表格中. ②调节物距和光屏到凸透镜距离，先后 两次在光屏上得到大小不同的放大的清晰的 烛焰像，将 u 、v 数值记录在表格中. ③调节物距，找到烛焰经凸透镜后所成 的放大的虚像（虚像不能呈现在光屏上，你 怎样观察所成的虚像？ ），将 u 的数值记录 在表格中. 【小组合作设计实验】 展示汇报： 【小组合作进行实验】 收集数据，观察实验想象，并展示汇报： 1.要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大 致在同一高度的目的：使像呈现在光屏中心。 2.展示光屏上成缩小的像，并测出 u 、