5.3 凸透镜成像的规律 教学设计 2026-2027学年人教版八年级上册物理

该初中物理教学设计聚焦凸透镜成像规律这一核心知识点，通过展示照相机、投影仪、放大镜等生活光学仪器的图片或短视频导入，承接透镜基本概念，以自主预习、小组讨论、实验操作作为学习支架，引导学生探究物距、像距与像的性质关系。 此设计以科学探究为主线，学生经历完整探究过程，通过小组合作完成不同物距实验并汇总数据，结合动画课件和口诀归纳规律，培养科学思维与物理观念。实验操作与生活应用结合，提升学生探究能力，为教师提供规范教学流程与多元评价支持。

阳信县第四实验中学正贯当下毅赢未来 阳信县第四实验中学“365学本式成长课堂模式”教学设计 科目 物理 年级 八年级 课题 凸透镜成像的规律 课型 新授课 设计者 李潇 课时 使用时间 课标要求 1.认识凸透镜成像的基本规律； 2.能根据实验现象归纳成像特点与物距、像距的关系； 3.了解凸透镜成像规律在生活中的应用。 教材内容分析 本课题是人教版八年级物理上册“透镜及其应用”的核心内容，承接“透镜”的基本概念，是理解照相机、投影仪、放大镜等光学仪器工作原理的基础。内容兼具实验探究性和规律总结性，需通过动手操作突破抽象思维难点，为后续光学知识的学习奠定实验和理论基础。 学习者 特征分析 1. 已掌握凸透镜、凹透镜的基本概念，知道光线通过透镜的折射特点； 2. 具备初步的实验操作能力，但对实验设计、数据记录与分析的严谨性不足； 3.抽象思维较弱，对“物距”“像距”与“像的性质”的关联需要通过具象实验感知。 教学目标 物理观念 1. 明确物距（u）、像距（v）的定义； 2.掌握凸透镜在不同物距条件下的成像特点（大小、正倒、虚实）；3.能说出凸透镜成像规律在常见光学仪器中的应用。 科学思维 1. 能通过实验数据归纳凸透镜成像的规律； 2. 能运用成像规律分析简单的光学现象； 3.初步建立“变量控制”的实验思维。 科学探究 1. 经历“提出问题—设计方案—进行实验—记录数据—归纳结论”的完整探究过程； 2.学会正确组装和调节实验器材（光具座、凸透镜、蜡烛、光屏）；3.能规范记录实验数据并绘制简单的规律表格。 科学态度与责任 1. 培养严谨的实验态度和合作探究精神； 2. 感受物理知识与生活的联系，激发对光学学习的兴趣； 3.认识科学探究中“实事求是”的重要性。 教学重点 1. 凸透镜成像的基本规律（物距与像距、像的性质的对应关系）； 2.实验探究的规范操作与数据记录。 教学难点 1. 理解物距变化时像的大小、正倒、虚实的变化规律； 2.运用成像规律解释生活中的光学现象。 学习评价设计 1. 过程性评价：观察学生实验操作的规范性、小组合作的参与度、数据记录的完整性；2.终结性评价：通过课堂练习、课后作业检测规律掌握情况； 3.表现性评价：鼓励学生用所学规律分析生活中的光学仪器，评价知识应用能力。 教学资源 1. 实验器材：光具座、凸透镜（焦距f已知，如10cm）、蜡烛、光屏、火柴； 2. 多媒体资源：凸透镜成像规律动画课件、生活中光学仪器工作原理视频； 3.辅助工具：实验数据记录表格、课堂练习单。 教学过程设计 备注 （二次备课） 创设情景，导入新课 1. 展示生活中的光学仪器：照相机拍照、投影仪投影、放大镜放大文字的图片或短视频； 2. 提出问题：“这些仪器都用到了凸透镜，为什么同样是凸透镜，能成不同的像（有的缩小、有的放大，有的实像、有的虚像）？” 3.引出课题：今天通过实验探究“凸透镜成像的规律”，解开其中的奥秘。 学习活动（1） 问题导学，自主预习（1） 1. 自主阅读教材，明确核心概念：物距（u）是物体到凸透镜光心的距离，像距（v）是像到凸透镜光心的距离； 2. 思考预习问题：实验中需要测量哪些物理量？如何判断成的像是否清晰？ 3.熟悉实验器材，了解光具座的刻度读取方法。 小组讨论，合作探究（1） 1. 小组交流预习疑问，共同明确实验目的和核心概念； 2. 讨论实验方案：如何组装器材（凸透镜居中，蜡烛和光屏在两侧）？如何调节器材使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度（确保像成在光屏中央）？ 3.分配实验角色：操作员、记录员、观察员、汇报员。 小组展示，解难释疑（1） 1. 各小组派代表展示实验方案，说明器材组装和调节的关键步骤；2.针对“为什么要调节三者中心等高”“如何准确测量物距和像距”等问题，师生共同解惑； 3.教师强调实验注意事项：蜡烛点燃后注意安全，光屏移动要缓慢以寻找最清晰的像。 学习活动（2） 问题导学，自主预习（2） 1. 预习实验步骤：分别使物距u＞2f、f＜u＜2f、u＜f，观察光屏上的像或通过凸透镜直接观察像； 2.明确记录要求：每组实验至少记录3组不同物距下的像的大小、正倒、虚实及像距数据。 小组讨论，合作探究（2） 1. 小组按方案进行实验，先将蜡烛放在u＞2f处（如f=10cm，蜡烛放在30cm刻度处），移动光屏找到最清晰的像，记录像距和像的性质； 2. 依次改变蜡烛位置，使f＜u＜2f（如蜡烛放在15cm刻度处）、u＜f（如蜡烛放在5cm刻度处），重复实验并记录数据； 3.实验中若未找到像，小组内分析原因（如器材中心未等高、物距过小等）并调整。 小组展示，解难释疑（2） 1. 各小组展示实验数据记录表，分享不同物距下的成像结果； 2. 针对“u＜f时光屏上找不到像”的现象，引导学生通过凸透镜直接观察，发现正立放大的虚像； 3.教师收集各组数据，汇总到黑板上，为后续规律归纳做准备。 学习活动（3） 问题导学，自主预习 1. 思考：如何根据汇总的实验数据，总结凸透镜成像的规律？ 2. 尝试用表格形式整理物距、像距与像的性质的对应关系。 小组讨论，合作探究 1. 小组对比各组实验数据，排除异常数据，归纳共性规律；2.讨论：当物距逐渐减小时，像距和像的大小如何变化？ 3.结合生活实例，思考不同成像情况对应的应用场景（如u＞2f对应照相机）。 小组展示，解难释疑 1. 各小组展示整理的规律表格，分享归纳过程； 2. 师生共同完善规律：明确“u=2f”“u=f”两个特殊点的成像特点（u=2f成等大倒立实像，u=f不成像）； 3.解惑：“为什么放大镜成虚像时不能用光屏承接？”“照相机拍照时，物体远离镜头，像如何变化？” 点拨构建，评研提升 1. 教师用动画课件演示凸透镜成像全过程，直观展示物距变化与像的性质的关系； 2. 总结核心规律，用简洁口诀辅助记忆：“一焦分虚实，二焦分大小；物远像近像变小，物近像远像变大；实像倒立异侧，虚像正立同侧”； 3. 课堂练习：给出具体物距和焦距，让学生判断像的性质及应用（如f=10cm，u=18cm时成什么像？对应什么仪器？）； 4. 小组互评实验表现，教师点评各组探究过程中的亮点与不足。 作业布置 1. 基础题：完成教材课后习题，填写凸透镜成像规律表格； 2. 实践题：用放大镜观察不同距离的物体，记录像的变化，验证规律； 3.拓展题：查阅资料，分析照相机、投影仪的调节原理（如照相机如何调焦使像更清晰）。 板书设计 凸透镜成像的规律 一、核心概念 物距（u）：物体到凸透镜光心的距离 像距（v）：像到凸透镜光心的距离 焦距（f）：已知（如10cm） 二、实验关键 1.器材组装：烛焰、凸透镜、光屏中心等高 2.操作步骤：改变u→找清晰像→记数据 三、成像规律（f=10cm为例） 教学反思与 后记 学科网（北京）股份有限公司 $