3.3 凸透镜成像的规律 -2025-2026学年苏科版物理八年级上册

该初中物理教学设计聚焦凸透镜成像规律，通过复习平面镜成像（正立等大虚像）和小孔成像（倒立实像），对比自制幻灯机演示的倒立放大实像，引出物距像距概念，构建新旧知识衔接的学习支架。 特色亮点：采用对比实验（不同焦距凸透镜）与分组探究（任务驱动找清晰像、读数练习、验证等大像猜想），结合归纳法分析数据得规律，培养科学探究（实验操作、证据收集）与科学思维（归纳推理）；通过光路图绘制、联系照相机等生活实例，深化物理观念，实验设计与合作学习提升互动，助力教师高效落实重难点。

课题：凸透镜成像的规律 提供者： 单位： 教学内容分析 （1）本节课的主要教学内容是凸透镜成像的规律。 （2）本节课主要介绍了实像和虚像的概念，物距与像距的定义，以及通过实验探究得出凸透镜成像的规律，包括成倒立缩小的像、倒立放大的像、等大的像以及不成像的情况等知识点。 （3）通过学习本节课，学生能够知道不同物距下凸透镜成像的特点，学会对实验数据进行分析与论证，培养从物理现象中归纳出物理规律的能力，了解科学探究的重要性，具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 教学目标 （1）物理观念：理解凸透镜成像的各种情况，包括实像和虚像、物距与像距的概念，以及不同物距下成像的特点。 （2）科学思维：学会通过实验观察、数据收集和分析来探究凸透镜成像的规律，培养从物理现象中归纳出物理规律的能力。 （3）科学探究：掌握使用光具座等实验器材进行凸透镜成像实验的方法，通过实验探究了解科学探究的重要性和过程。 （4）科学态度与责任：培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理，同时培养学生的交流合作和评价探究结果的能力。 教学方法 实验法、归纳法 教学重点及难点 （1）理解并掌握凸透镜成像的规律，包括成像的特点、物距与像距的关系等。 （2）掌握探究凸透镜成像规律的实验方法和步骤，培养学生的实验探究能力和数据分析能力。 （3）引导学生从物理现象中归纳出物理规律，提升学生的科学思维能力。 教学过程 师生活动设计 二次备课 一、引入 流程一：复习旧知，引出新知 复习：（师：）同学们，之前我们深入学习了平面镜成像的相关知识，谁能踊跃地告诉老师平面镜所成的像是怎样的像呢？（生：）平面镜成的是正立且等大的虚像。 继续复习：那大家还记得小孔成像的特点吗？（生：）小孔成的是倒立的实像。 引入：现在老师为大家展示自制的幻灯机，让大家观察在墙面上所成的像。（演示自制幻灯机模型，将光线通过凸透镜投射在墙面上）（师：）同学们，你们仔细观察后看到了什么呢？（生：）看到了倒立且放大的实像。 猜一猜：（师：）那么同学们，你们认为这个幻灯机所成的像，能否通过一些操作将其调大或调小呢？（生：）应该可以吧。（师：）那你们觉得可以通过哪些方式来进行调节呢？（生：）可能可以通过移动凸透镜或者光屏的位置来实现调节吧。 信息快递：（师：）在这里，老师给大家介绍两个非常重要的概念，物距（u）：指的是物体到透镜的距离；像距（v）：也就是像到透镜的距离。 设计意图：通过这样的复习和引入，旨在唤起学生对之前所学成像情况描述的回忆，充分激发学生的学习兴趣，同时考查学生在课堂上的观察力，让学生初步接触并了解 “物距、像距” 这两个重要概念。 流程二：对比实验，引发思考 （师：）同学们，现在老师给大家准备了两个相同的凸透镜，但是它们的焦距不同，一个焦距是 10cm，另一个焦距是 15cm。大家猜猜看，如果用这两个凸透镜分别做实验，所成的像会有什么不同呢？（生：）可能焦距小的凸透镜成的像会更大吧。（师：）哦，这只是你们的猜测，那我们通过实验来验证一下吧。 （师：）现在请大家分成两组，分别使用这两个焦距不同的凸透镜进行实验，观察并记录所成的像的情况。（生：）开始分组进行实验，认真观察实验现象，记录下所成的像的特点以及相关数据。 （师：）实验做完了，大家来说说你们的发现吧。（生：）我们发现焦距小的凸透镜成的像确实更大一些，而且像的清晰度也有所不同。（师：）非常好，大家通过实验得出了这个结论，这也让我们明白了焦距对成像的影响是很大的。 设计意图：通过这样的对比实验，引发学生的思考，让学生亲自感受焦距对成像的影响，培养学生的实验观察能力和分析能力。 二、探索新知 流程二：活动：探究凸透镜成像的规律 【实验器材】光具座，F 光源，焦距为 10cm 的凸透镜，光屏，自制幻灯机。 【任务一】比一比，哪一个小组能最快地成一个清晰的像。 【问题 1】（师：）同学们，在实验过程中，如何操作才能使光屏上的像达到最清晰的状态呢？（生：）需要不断地调整凸透镜和光屏的相对位置，仔细观察像的变化，直到看到最清晰的像为止。 【问题 2】（师：）那怎样才能让所成的像正好位于光屏的中央呢？（生：）要让物体、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度水平线上，这样才能保证像能成在光屏的中央。 （师：）大家开始进行实验操作吧，看看哪个小组能最快地完成任务。（生：）开始认真操作实验，调整器材的位置，寻找最清晰的像。 【任务二】每个小组重新来做一下，练习寻找最清晰的像。（生：）再次进行实验操作，进一步熟悉实验过程，提高寻找最清晰像的能力。 【任务三】物距、像距读数练习。（师：）同学们，现在我们来练习读取物距和像距的数值。（生：）认真观察实验现象，仔细读取并记录物距和像距的数据，确保数据的准确性。 【任务四】学生实验：探究凸透镜成像规律 分组实验： （1）分别找到倒立缩小的像和倒立放大的像，测量并记录物距和像距。（生：）按照要求进行实验，通过缓慢移动 F 光源和光屏的位置，仔细观察像的变化，当找到倒立缩小的像时，记录下此时的物距和像距；当找到倒立放大的像时，再次记录下相应的数据。 （2）实验中，改变物距，移动光屏找像。（建议：将 F 光源从远到近进行实验）（生：）随着物距的逐渐变化，认真地移动光屏的位置，密切观察像的变化情况，并及时记录下相关数据。 分析数据：当物距大于像距时，像是缩小的。当物距小于像距时，像是放大的。（师：）同学们，我们一起来分析一下刚才实验记录的数据，看看能从中发现什么规律呢？（生：）通过观察数据，我们发现物距和像距的大小关系与所成的像的大小之间存在着一定的联系。 猜想：物体放在哪一个点，就能成等大的像。（师：）同学们，你们大胆地猜想一下，物体放在什么位置时能够成等大的像呢？（生：）可能在物距等于两倍焦距的位置吧。 验证实验：（生：）进行验证实验，将物体准确地放在物距等于两倍焦距的位置，仔细观察像的情况，并认真记录下相关数据。 分析数据：当物距大于像距时，物距、像距与焦距满足什么关系？当物距小于像距时，物距、像距与焦距满足什么关系？（师：）再次引导学生分析实验数据，帮助学生逐步得出规律。（生：）经过分析，我们总结出了物距和像距与焦距之间的具体关系。 将物距调到小于一倍焦距时，移动光屏，光屏上有像吗？撤掉光屏，用眼睛从光屏这一侧通过透镜观察烛焰，你能看到它的像吗？（生：）进行实验操作，当物距调到小于一倍焦距时，发现光屏上没有像，而用眼睛从光屏这一侧通过透镜观察烛焰时，能够看到正立、放大的虚像。 将蜡烛放在焦点处，你还能在光屏上看到像吗？（生：）进行实验，当蜡烛放在焦点处时，发现光屏上没有像。 设计意图：通过一系列的实验活动，让学生亲身参与探究凸透镜成像的规律，培养学生的实验操作能力、数据分析能力和归纳总结能力，使学生能够深入理解凸透镜成像的原理和规律。 三、课堂小结 （师：）同学们，今天我们通过精心设计的实验探究了凸透镜成像的规律，大家都有哪些收获呢？（生：）回顾实验过程，总结出凸透镜成像的各种情况，如倒立缩小的像、倒立放大的像、等大的像以及正立放大的虚像等，并且清楚地了解了物距、像距与焦距之间的关系。（师：）非常棒，同学们都掌握得很扎实。希望大家以后在生活中能够运用所学的知识去解释一些常见的光学现象，比如照相机、投影仪等的工作原理。（生：）点头表示认同，对今后能够运用知识解决实际问题充满期待。 课后作业 （1）根据凸透镜成像规律，画出当物距分别为 25cm、15cm、5cm 时，凸透镜成像的光路图，并标明像的性质（正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像）。 （2）利用自制幻灯机模型，调整不同的物距，观察像的变化情况，并记录下来。 学科网（北京）股份有限公司 $