1.5 透镜和视觉 第2课时 教学设计（表格式）-2025-2026学年浙教版八年级上册科学

浙教版八上科学§1.5透镜和视觉教学设计 课题 1.5透镜和视觉（2）……凸透镜成像规律 单元 一 学科 科学 年级 八上 教材分析 本节课为浙教版八上第1章第5节《透镜和视觉》的第2课时，主要探究凸透镜成像规律。此前学生已学习了光的反射规律、透镜的类型及相关的一些概念（焦点、焦距、实像、虚像等），教材通过实验进一步探究凸透镜成像的规律。这部分内容是初中光学部分的重中之重，呈现规律多而复杂，要求学生具有一定的抽象思维能力、探究实验设计能力、动手操作能力、分析归纳能力等，尤其是成像清晰的判断等特点，需要教师指导下完成。教学中让学生带着问题，用探究的方法深入研究凸透镜成像规律，体验科学探究过程，在探究过程中培养科学研究方法，形成清晰的凸透镜成像的规律。 本课时是对光的折射现象的进一步延伸和细化，通过凸透镜对光的作用，将折射现象顺利地过渡到实际应用中，所以具有承上启下的作用。 学习 目标 科学观念：掌握凸透镜成像的规律；能识别凸透镜所成像的实虚情况；知道凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像和正立放大虚像的条件；会利用凸透镜规律解释一些简单的现象； 科学思维：知道应从像的放大或者缩小、倒正、虚实三个方面描述凸透镜的成像情况； 探究实践：经历从生活现象中提炼问题的过程，经历实验过程和分析数据的过程，学会归纳实验数据的方法，获知凸透镜成像的一般规律； 态度责任：经历实验过程，形成乐于探究生活中常见仪器的原理的精神，初步形成将科学技术应用于日常生活的意识。 重点 凸透镜成像规律特点 难点 凸透镜成像规律的探究过程及不同像的成因条件 教学环节 教师活动 设计意图 导 入 新 课 凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜其实是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。 那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？让我们通过实验来探究凸透镜成像的特点。 导 入 新 课 讲 授 新 课 一、探究凸透镜成像的特点 【目标】 通过改变物体相对于凸透镜的位置，探究凸透镜成像的特点。 【器材】 凸透镜，光具座，光屏，蜡烛（或LED灯）等。 【过程】 提出问题： 物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系？ 设计实验： （1）对探究问题，物距是自变量，实验中需要改变 。 （2）我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察 的情况。 （3）由于凸透镜对光的会聚程度跟它的 有关，我们可以重点观察物距 、 或 1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。 参考：物距 物体所成像情况 焦距 小于 大于 等于 进行实验： （1）选择一块焦距 f＝ 10cm 的凸透镜，用点燃的蜡烛火焰作物体，用白色硬纸板作光屏来承接蜡烛火焰的像，研究蜡烛火焰所成的像。 （2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做？ （3）把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛火焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，测出物距u和像距v。 将蜡烛逐次移近凸透镜，重复上面的操作。 (4)当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛火焰的像时，撤去光屏， 试着从光屏一侧向凸透镜方向观察，能否观察到蜡烛火焰的像？像的大 小、正倒怎样？像的位置在哪里？ (5)记录实验数据。 把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。 参考： 分析与论证： （1） 像的正倒：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下成正立的像？ 参考：物距大于一倍焦距时成倒立的像；物距小于一倍焦距时成正立的像。 分界点是焦点。 （2）像的虚实：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成实像？什么条件下成虚像？ 参考：物距大于一倍焦距时成倒立的实像；物距小于一倍焦距时成正立的虚像。 分界点是焦点。 （3）像的大小：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像？什么条件下成放大的实像？能否成缩小的虚像？ 参考：物距大于二倍焦距时成缩小的实像；物距小于二倍焦距且大于一倍焦距时时成放大的实像。（分界点为二倍焦距处） 不能成缩小的实像。 实验结论： （1）当 u ＞ 2f时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、缩小的 实 像。 （2）当 f ＜ u ＜ 2f时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、放大的 实 像。 （3）当 u ＜ f 时，蜡烛火焰在光屏上成正立、放大的 虚 像。 视频：凸透镜成像规律探究 现象解释：用放大镜看远处楼房，楼房倒立缩小（附视频） 解释：放大镜看远处楼房缩小了是因为凸透镜成像规律。 当用放大镜（凸透镜）看远处的楼房时，物距通常大于2倍焦距。根据凸透镜成像规律，这种情况下所成的像是倒立缩小的实像。这是因为光线从远处的楼房出发，经过放大镜折射后，在放大镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间的位置形成一个倒立缩小的实像。 二、关于凸透镜成像实验的问题讨论 问题1、把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做？ 参考：使烛焰的像成在光屏的中央 问题2、实验过程中，若蜡烛因燃烧而变短，此时会出现什么现象，应该如何操作？ 参考：蜡烛因燃烧而变短时，其像的位置会偏向光屏的上方，为使烛焰的像成在光屏的中央，可以将蜡烛位置适当上升。 问题3、如果不小心将蜡油粘在凸透镜的某一区域上，此时还能正常成像吗？ 参考：可以成像，但像可能比正常情况下暗淡些。 问题4、实验过程中，若有一只苍蝇停在凸透镜中间，光屏上能看到苍蝇的像吗？ 参考：苍蝇停在凸透镜的一倍焦距仙，光屏上不会出现苍蝇的像。 问题5、如果在光具座上无论怎样左右移动光屏，都不能呈现烛焰的像，则可能的原因有哪些？ 参考：原因①、光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上。使光屏上无法呈现像。 原因②、由于物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像。使光屏上无法呈现像。 原因③、由于物距太小（接近焦距）像距较大，光屏调不到烛焰的像所在的位置。 学法指导： 三、凸透镜成像的特点的理解 1、凸透镜成像的两个转折点： ① 在二倍焦距处 ( u=2f )是大小的转折点； u=2f，成等大的实像； u＞2f，成缩小的像； u＜2f，成放大的像。 ② 在焦点处 (u=f )是虚实像的转折点； u＞f时，成实像； u＜f时, 成虚像。 2、凸透镜成像的两个“凡是”: ①凡是实像都是倒立的（上下颠倒，左右颠倒），像和物在分居在透镜的两侧。 （注：实像是由实际光线会聚而形成的，可用光屏承接。） ②凡是虚像是正立的，与物体在透镜同侧。 （注：虚像是由折射光线的反向延长线相交的交点构成的，不能用光屏承接，只能用眼睛直接观看。） 3、物距与像距变化规律： （1）成实像时物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大。 （2）成虚像时物距越小，像距越小，像越小。物距越大，像距越大，像越大。 4、物像移动规律： （1）像和物体的移动方向一致； （2）u＞2f，像移动速度比物体慢；（小像移小步） （3）f＜u＜2f，像移动速度比物体快。（大像移大步） 本课时内容为“凸透镜成像规律” 主要着力于通过实验探究来获知凸透镜成像的规律 难点是实验设计 这需要发挥教师的主导作用 学生在实验操作过程中难免出现这样或那样的细节问题 需要教师耐心、细致地辅导、纠正 帮助学生进行规范操作 实验数据的处理与分析也是学生的难点之一 通过共同分析与认证，获得结论 讨论与交流可促进学生理解 学法指导必不可少 课 堂 练 习 1、下列说法中正确的是 (　D　) A. 放大镜的镜片是凹透镜 B. 照相机的镜头是凹透镜 C. 近视眼镜的镜片是凸透镜 D. 远视眼镜的镜片是凸透镜 2、某同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在光屏的下方。为了使像能成在光屏的中央，下列操作可达到目的的是（   A   ） A. 将蜡烛往下移                  B. 将蜡烛往上移                   C. 将凸透镜往下移                  D. 将光屏往上移 3、小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法中正确的是（　C ） A．凸透镜的焦距为25cm B．蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 C．屏上的像是倒立缩小的实像 D．取走光屏，则凸透镜不成像 4、在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（  B ）  A. 利用了这一原理制成了照相机 B. 若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小 C. 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像 D. 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像 5、小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律： （1）如图，烛焰在光屏上成清晰的像，则其像是倒立________(选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像； （2）将蜡烛向左移动，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动，但是不管蜡烛怎么向左移动，像始终在一倍到两倍焦距之间； （3）相机和手机的镜头也是凸透镜：①通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到实验室去探究，实验数据如下表，请判断手机镜头的焦距大约为_____cm。②请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 参考：（1）缩小（2）左（3）0.5；像距都非常接近焦距(像距变化不大) 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。 同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。 板书设计 帮助学生掌握重点， 更加容易的学习。 学科网（北京）股份有限公司 $$