3.3 凸透镜成像的规律 教学设计 2025-2026学年 苏科版八年级上册物理

3.3 凸透镜成像的规律 教学设计

【教学目标】

1.知道实像和虚像的概念，了解它们的区别。

2.能通过实验探究凸透镜成像特点。

3.学会运用光路图来分析凸透镜成像的情况，培养利用几何光学知识解决问题的能力，以及将抽象的成像原理具象化的思维方式。。

4.学会正确使用光具座等实验器材，能独立设计并实施简单的实验步骤来探究凸透镜成像规律，提高实验设计、数据收集与分析的能力。；

【教学思路】以视频“放大镜能使远处楼房成不同特点的像”引入，通过凸透镜成像的探索活动，认识实像和虚像的概念，归纳总结凸透镜成像特点。理解物距、像距和像的性质（大小、正倒、虚实）之间的静态和动态关系，内化凸透镜成像特点。本节课属于重难点内容，可以借助适量的动画或视频变抽象为直观，降低学习难度。

【教学过程】

一、建立联系，引入任务

【引入】观看视频：放大镜能使远处楼房成不同特点的像。提出问题：凸透镜成像具有什么特点？然后学生模仿视频进行体验。

二、围绕任务，素养内化

【探索活动1】

如图1.5-5所示，在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，以便在光屏上得到倒立的蜡烛火焰的像。（设计意图：认识实像和如何判断实像，让学生初步认识凸透镜能成实像。）

【实验分析】

1.实像：

（1）概念：在光屏上所成的像，是来自蜡烛火焰的光通过凸透镜会聚而形成的，这样的像叫作实像。相对于物体来说，它是呈倒立。

（2）判断方法：实像可以用光屏来承接，实像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧，如图1.5-6所示

（在教学过程中，结合凸透镜的三条特殊光线作图进行分析，让学生深入理解实像的概念：实际光线会聚而成的）思考一下：蜡烛位于什么位置？（1f以外）

【探索活动2】用放大镜看同伴的眼睛，可模仿右图。

（设计意图：认识实像和如何判断虚像，让学生初步认识凸透镜能成虚像。）

【实验分析】

2.虚像：

（1）概念：通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着光射出的方向看去，能看到像，这样的像叫虚像。相对于物体来说，它是呈正立。

（2）判断方法：虚像不可以用光屏来承接，虚像和蜡烛位于凸透镜的同侧，如图所示。

 

 

 

 

 

 

思考一下：蜡烛位于什么位置？（1f以内）

3.物距和像距：

物体到凸透镜的（光心）距离叫作物距，用字母u表示，像到凸透镜（光心）的距离叫作像距，用字母v表示。

 

 

 

 

 

 

【讨论与思考】凸透镜能够成倒立的实像，也能成一个正立、放大的虚像。那么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？

【探究实践】探究凸透镜成像的特点

1.阅读教材P41-42相关内容。在实验过程中思考与解决以下问题：

（1）认识光具座，熟悉光具座上的刻度尺，想想如何在光具座上固定实验器材？

（2）光源的选择是蜡烛还是LED灯？说说你选择的理由。

LED灯，光源稳定，便于观察确定位置。

（3）物距是自变量，实验中需要改变物距。在操作过程中如何改变物距？教材上说重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。这是什么原因？

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。由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关

（4）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？

三心等高，目的是使像成在光屏的中央

（5）把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置（u>2f），调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距（仍使u>2f），重复实验。

 排除偶然因素，使实验结论更具有普遍性。

（6）如何确定像距？

当烛焰的像最清晰时。判断方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置