5.3 凸透镜成像的规律 教学设计 2025-2026学年人教版八年级上册物理

《凸透镜成像的规律》教学设计 1、 课标要求 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 2、 教材分析 本节课是本章的核心，它是学生学习了“透镜”和“生活中的透镜”的基础上，用实验探究的方式归纳并总结得出凸透镜成像的规律，同时也是“眼眼睛和眼镜”“跨学科实践之制作望远镜”这两节课的理论基础，在本章教材中起着承上启下的作用。 探究凸透镜成像的规律是一个比较完整的探究实验，通过探究式学习，不仅要使学生能正确说出凸透镜成像的规律，更重要的是要让学生经历实验探究过程，对实验获得的证据进行分析、推理与论证，发展科学思维能力。 三、学情分析 学生本节课之前已经学习过《透镜》和《生活中的透镜》这两节内容，掌握了凸透镜的基本知识，也明白凸透镜在不同情况下成像性质是不同的。本节课接着成像性质不同的影响因素来探究凸透镜成像规律，符合学生认知规律，有利于学生掌握。在前面的学习中，学生已经具备了一定的猜想能力和实验设计能力，也具备一定的实验探究能力和动手能力。但是学生对实验数据的分析和论证能力还有欠缺，需要在老师的带领下分析实验数据和总结实验规律，同时要在实验过程中发展学生的科学思维能力。 四、学习目标 1、经历实验探究过程，能正确说出凸透镜成像的规律。 2、通过对实验获得的证据进行分析、推理与论证，发展科学思维能力。 五、评价任务 1、通过学生举手回答问题、小组讨论交流展示、教师巡视实验、小组内成员互说结论等方式来检测目标一。 2、通过小组展示实验结果、教师引导分析实验数据、引导学生运用所学知识联系其应用等方式检测目标二。 六、教学重难点 1、重点：通过实验探究，归纳凸透镜成像的规律。 2、难点：对实验数据进行分析论证，总结得出实验结论的过程。 七、教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 引入新课 小实验引入新课：在图片中的小男孩面前放一杯水，小男孩就“转身”了，这里包含的物理知识是什么呢？------凸透镜成像。 小实验引入，激发学生的求知欲。用“小男孩转身”，来鼓励学生要积极勇敢的面对困难。 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 推进新课 1、 探探究凸透镜成像 规律 实验过程 一、探探究凸透镜成像 规律 实验过程 一、探探究凸透镜成像 规律 实验过程 一、探探究凸透镜成像 规律 实验过程 （一）实验猜想 1、展示校园一角照片： 2、师生互动：这些照片的“特殊”之处是多了一个凸透镜，我们是透过凸透镜拍摄的照片。能否对照片进行分类呢？通过对照片分类，发现透过凸透镜所成的像有三种：拍远景，凸透镜成倒立、缩小的像；拍近景，凸透镜成正立、放大的像；取景范围不近又不远，凸透镜成倒立、放大的像。 3、猜想：凸透镜成像的特点与物体到凸透镜的距离（即物距）有关。 校园一角照片展示，让学生从熟悉的环境中发现规律。 从易到难，顺从学生思维特点。 实验前的细节讨论必不可少，它能够让学生更快更好的完成实验过程。 小组交流讨论，提高合作学习的意识和能力。 明确实验探究的各项任务，学生对于实验过程就不会盲目。 教师在实验前适当的引导，能让学生更快更好的完成实验探究过程。 以小组为单位，各成员分工合作完成实验动手操作，最大程度的让学生参与课堂。 用透明塑料纸将各组结果叠加展示，一目了然的看出规律，也体现了物理实验结论要具有普遍性的特点。 鼓励学会要大胆质疑，不怕质疑。 （二）实验设计 1、实验目的：探究凸透镜成像的规律 2、实验器材：光具座、光源（用F型光源替代蜡烛）、焦距为10cm的凸透镜、光屏、透明塑料纸、蜡烛模型、双面胶等。 3、实验思路：改变物距，移动光屏找到像的位置，观察像的虚实、大小、正倒，并记录物距和像距，找到凸透镜成像的规律。 4、实验前细节讨论：（小组讨论2-3分钟） （1）怎样使像呈现在光屏中央？ （2）怎样找到那个最清晰的像的位置？ （3）怎样记录物距和像距？ （4）实像和虚像的区别是什么？如何观察虚像？ 5、师生互动：结合学生的讨论情况，用学生回答和教师补充的方式，对以上问题一一解答。 （1）操作方法：调节光源的中心、透镜光心、光屏的中心，使它们的三心在同一高度上。 （2）将光源与凸透镜固定之后，左右移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像。 （3）物距：物体（光源）到凸透镜的距离。 像距：光屏（像）到凸透镜的距离。 （4）实像：可以用光屏承接，倒立，实际光线会聚而成。（直接看光屏就可以观察实像） 虚像：不能用光屏承接，正立，光线反向延长线相交而成。（撤掉光屏，透过凸透镜观察虚像。） （三）进行实验与搜集证据 1、明确各小组的实验任务： （1）调节蜡烛和光屏位置，在光屏上找到清晰的倒立、缩小的实像，记录此时物距和像距大小，在透明塑料纸上用蜡烛模型展示。 （2）调节蜡烛和光屏位置，在光屏上找到清晰的倒立、放大的实像，记录此时物距和像距大小，在透明塑料纸上用蜡烛模型展示。 （3）调节蜡烛和光屏位置，在光屏上找不到像，但透过凸透镜可以观察到正立、放大的虚像，记录此时的物距（无需记录像距），在透明塑料纸上用蜡烛模型展示。 2、教师实验前指导： （1）根据照片印象，光源离凸透镜较远，能成倒立、缩小的实像；光源离凸透镜较近，能成正立、放大的虚像；光源离凸透镜不是特别近又不太远，能成倒立、放大的实像。 （2）在透明塑料纸上展示：在实验盒中选择标记“物体”的蜡烛模型粘贴在光源所在刻度线处，再选择合适大小的蜡烛模型根据像的特点粘贴在光屏所在的刻度线处。 3、学生进行实验：根据实验要求，以小组为单位，完成3个小实验任务。 4、搜集证据：学生将根据实验结果，分别将3个小实验任务的结果在3张透明塑料薄膜上粘贴。小组派一个代表将3张透明塑料纸粘贴到黑板上的对应位置。所有小组把同一个实验任务对应的透明塑料纸进行重叠放置。 （四）分析与论证 根据实验结果，总结实验结论：根据学生们粘贴的透明塑料薄膜重叠所反映出来的规律，在教师的有效引导下，让学生们自己总结凸透镜成像的规律。 结论一：当u>2f时，f<v<2f,成倒立、缩小的实像。 结论二：当f<u<2f时，v>2f,成倒立、放大的实像。 结论三：当u<f时，成正立、放大的虚像。 （五）实验评估，完善实验探究过程 1、教师引导：凸透镜物距满足u>2f、f<u<2f、u<f 时，都可以成像，在u=2f、u=f时能否成像？成像的特点怎样？ 2、学生完善实验探究过程：学生分别探究u=2f、u=f时的成像特点并总结规律。 结论四：当u=2f时，v=2f,成倒立、等大的实像。 结论五：当u=f时，不成像。 3、 实验评估与交流： （1） 对“u=2f时成等大的像”发出质疑，怎么比较像和物的大小关系？ 答：用一个和光源大小相同的F型纸片与光屏上的像进行重合，比较像和物的大小关系。 （2） 对“u=f时不成虚像”发出质疑，透过透镜能看到一个正立的放大的像，是虚像吗？ 答：u=f时，部分同学透过透镜看到一个正立放大的像，但是并不清晰，所以不是虚像。 二、作图解释凸透镜成箱的规律 1、教师演示：（1）先用自制教具解释“u=f不成像”的原因。从光源处做两条特殊光线，经过凸透镜折射后，折射光线是两条平行线，既不相交，也不会反向延长相交，这就是一倍焦距不成像的原因。 （3） 用自制教具分别解释u>2f、u=2f、f<u<2f的成像特点，让学生理解实像是由实际光线会聚而成。同时根据演示过程得出“物近像远像变大”的结论。 （4） 用自制教具分别解释u<f的成像特点，让学生理解虚像是由光线的反向延长线相交而成。 2、教师总结：凸透镜成成像的规律可以通过实验探究所得，也可以用作图的知识解释，帮助学生理解凸透镜成像的规律。 用自制教具从作图的角度来解释凸透镜成像的规律，非常清晰明了。而且展示过程是动态的，可以让学生理解“物近像远像变大”这一结论。 三、凸透镜成像规律的应用 师生互动：将凸透镜成像的规律与凸透镜在生活中的应用联系起来，一一对应。 将凸透镜成像的规律与实生活应用联系起来，体现了“从物理走向生活”这一学科理念。 课堂小结 1、 对照学习目标，学生自测目标的达成情况。 2、 小组内成员互相说“凸透镜成像的规律”，要求表达清晰、完整。 体现教学评一致性 课后实践作业 1、 完成小实验：当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，能成完整的像吗？光屏上的像可能有什么变化？ 2、完成小实验：当光屏的像偏上，如何调节光源能够使像重新回到光屏中央？可以通过调节透镜使像回到光屏中央吗？ 体现学生自主学习能力的培养。 板书设计 5.3凸透镜成像的规律 物近像远像变大。 八、课后反思 本节课的优点：1、让学生全程参与实验探究过程，体现了学生的主体地位。2、探究凸透镜成像的规律时，最难的就是总结归纳得出实验结论。本节课让学生根据实验数据把结果呈现在透明塑料纸上，各组的实验结果叠加展示，能一目了然的发现规律，并且把各组实验结果综合起来后才总结结论，体现了实验结论的普遍性。3、探究结束后，我们用自制实验教具从作图的角度来动态的解释凸透镜成像的规律，让学生更加理解凸透镜成像的规律。 本节课的缺点：1、本节课实验结果展示时，要把各组成果张贴在黑板上，有点浪费时间，会导致课堂时间的紧张。2、教师引导过多，学生思考的过程偏少。 学科网（北京）股份有限公司 $