第二节 探究：凸透镜成像的规律（教学设计）物理新教材沪科版八年级全一册

年级

八年级全一册

学科

物理

教师

课题

第二节 探究：凸透镜成像的规律

教学

目标

物理观念

1. 理解物距、像距、焦距、实像、虚像的核心概念，系统掌握凸透镜成像的完整规律；
2. 能准确区分实像与虚像的形成原理与呈现差异，建立透镜成像的完整认知体系；
3. 明确不同物距下像的大小、正倒、虚实特点，理解成像规律的内在逻辑。

科学思维

1. 能运用成像规律分析动态成像问题，理解光路可逆原理在透镜成像中的应用；
2. 能基于实验数据归纳规律、基于规律推理论证，培养逻辑推理与动态分析能力；
3. 能通过光路图分析成像本质，建立 “光线会聚 / 反向延长” 的成像物理图景。

科学探究

1. 完整经历凸透镜成像规律的实验探究过程，掌握光具座的规范操作方法；
2. 学会处理实验数据、排查常见实验故障，提升实验设计与结论归纳能力；
3. 能通过控制变量思想探究物距对成像的影响，养成严谨的实验习惯。

科学态度

与责任

1. 认识凸透镜成像规律在生活与科技中的应用价值，感受我国古代光学智慧与当代航天科技的传承；
2. 养成规范操作、尊重实验事实的科学态度，提升实验故障排查的科学思维；
3. 体会物理规律的普适性，激发探究光学世界的兴趣。

教材

分析

本节是第四章《神奇的透镜》的核心实验课时，是初中几何光学的重点内容。教材以《墨经》的古代光学记载与 “太空授课” 水透镜实验引入，通过完整的探究实验，系统得出凸透镜成像的五条规律，深入辨析实像与虚像的本质，拓展动态成像、光路可逆与生活应用。本节课既是对凸透镜结构、光学作用的深化与应用，也是后续学习眼睛与视力矫正、透镜应用的核心规律基础，同时融入传统文化、实验探究与工程应用，是培养学生实验探究能力、几何光学思维的重要载体。

学情分析

1. 知识储备：学生已掌握凸透镜的结构、会聚作用与三条特殊光线，会画基本光路图，对放大镜、照相机有生活经验，但对成像规律的动态变化、实像与虚像的本质区别理解模糊。
2. 思维能力：学生具备初步的实验操作能力，但对 “三心同高” 的实验设计逻辑、成像规律的动态分析能力不足；对实验故障的排查、光路可逆的应用容易混淆。
3. 学习特点：学生对动手实验、成像现象兴趣浓厚，但容易重结果轻过程，对规律的条件、本质与应用需要系统引导；对实验故障的分析能力需要逐步培养。

教学重点

1. 凸透镜成像实验的器材组装与 “三心同高” 的操作要求；
2. 凸透镜成像的五条核心规律，不同物距下像的特点；
3. 实像与虚像的概念辨析与本质区别。

教学难点

 1. 物距变化时像的大小、像距的同步变化规律，建立动态成像的物理图景；
2. 实验中光屏找不到像的故障分析与排查；
3. 灵活运用成像规律解释照相机、放大镜等生活实例，解决动态成像问题。

教学

器材

分组实验器材：光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、刻度尺；
演示器材：水透镜演示装置、自制照相机模型、不同焦距的凸透镜；
多媒体素材：凸透镜成像光路动画、太空授课水透镜实验视频、实验故障分析动画 。