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教学目标:
(1)通过实验,探究凸透镜成像规律;
(2)会使用相关的实验仪器,能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料;
(3)经历从所观察到的凸透镜成像的有关记录和收集到的实验数据中,归纳出凸透镜成像规律的过程
教学重点、难点
重点:凸透镜成像规律的实验探究
难点:从实验数据得出凸透镜成像的规律
教具:光具座、蜡烛、火柴、光屏、焦距f=10cm的凸透镜
课型:实验、讲解、讨论
教学设计
一、导入新课
演示实验:
当凸透镜距灯泡较近时,通过透镜可以看到灯丝正立、放大的虚像;
适当增加凸透镜与灯泡的距离,在墙上看到灯丝倒立、放大的像,继续增加凸透镜与灯泡的距离,在墙上又能看到灯丝倒立、缩小的像。
板书:1、实像:能在光屏上呈现的像叫做实像。
2、物距:物体到透镜光心的距离叫做物距(u);
像距:像到透镜光心的距离叫做像距(v)。
二、新课教学
通过以上讨论,我们知道,凸透镜能成正立、放大的虚像,也能成倒立、放大的实像,还能成倒立、缩小的实像。那么,凸透镜成不同的像时,像距、物距和焦距之间到底存在什么关系呢?下面,让我们通过实验来进行研究。
为了准确地测量出物距和像距,我们这个实验用到的主要仪器是光具座。
① 如何测量物距和像距?
② 强调:实验时,凸透镜中心,烛焰中心及光屏中心大致在同一高度。
探究活动一:倒立缩小的像
像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm
倒立缩小的像
问题:
(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系?
(2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧?
(3) 物上、下移动,光屏上的像怎样移动?
(4) 用书本将透镜上半部分遮挡起来,像有什么变化?
(5) 对调蜡烛和光屏,成什么像?
结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时f 应用:照相机 探究活动二:倒立等大的像 像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm 倒立等大的像 讨论: (1) 物距与焦距、像距与焦距的关系? (2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧? 结论:当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f。 探究活动三:倒立放大的像 像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm 倒立放大的像 讨论: (1) 物距与焦距、像距与焦距的关系? (2) 像是虚像还是实像?像与物是在同侧还是异侧? 结论:当f2f。 探究活动四:正立放大的像 像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm 正立放大的像 讨论: (1) 像是虚像还是实像? (2)像与物是在同侧还是异侧? (3) 物距与焦距的关系? 结论:当u 应用:放大镜 根据以上讨论,你能不能总结出凸透镜的成像规律呢? 板书:3、凸透镜的成像规律: 当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f 当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f,v=u,物像异侧; 当f2f,v>u,投影仪,物像异侧; 当u 讨论与交流:实验中你还有哪些新发现? 问题讨论,引申拓展: (1) 凸透镜成实像的条件是什么?实像是倒立的还是正立的? (2) 凸透镜成虚像的条件是什么?虚像是倒立的还是正立的? (3) 凸透镜成像时,什么情况下物像异侧?什么情况下物像同侧? (4) 凸透镜成实像时,物距减小,像距如何变化?像的大小又如何变化? (5) 某人在做凸透镜成像实验时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上观察到像,这是什么原因? ① ② 补充:课本 最后一段文字:a、两倍焦距处是物体成缩小的像还是放大的像的分界点; b、一倍焦距处是物体成倒立实像和正立虚像的分界点; (6) 你能否想出两种方法测出凸透镜的焦距? (7) 当u=f时,凸透镜能成像吗?为什么? 三、巩固练习 1、在凸透镜成像实验中,当光屏与透镜的距离为16cm时,在光屏上得到烛焰倒立放大的实像,则此凸透镜的焦距可能是:( ) A、4cm B、8cm C、12cm D、16cm 2、见《创新作业》 第7题 四、布置作业: 课本 1、2、3、4、5 教学反思: 本节内容教学难度大,应分为两个课时进行。重点应放在实验探究上,以问题为主线,可以对学生的探究活动起指导作用。 摘要 本文在研究光的折射的基础上,要求学生通过科学探究,归纳和总结出凸透镜的成像规律。锻炼学生熟练的实验操作技能与技巧,使学生经历科学探究的基本过程,激励学生勇于发表自己的意见,有与别人交流合作、反思评估的意识。 关键词:凸透镜成像规律 凸透镜成像规律是初二物理的教学重点也是教学难点。突破这个难点,对培养学生学习物理的兴趣,对树立学生的自信心,对提高整体教学质量有着积极的意义。 (一)学情分析 1、凸透镜成像规律概念多、易混淆,如:焦距、物距和像距,实像和虚像,放大和缩小。规律多,在不同的物距条件下所成像的性质不同。 2、根据皮亚杰的认知发展理论,初二学生的认知水平处于具体运算阶段,学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。 3、凸透镜在学生现实生活中是普遍存在的,如放大镜、照相机和幻灯机的镜头等。学生最熟悉的莫过于放大镜了,而他们又往往认为,放大镜只起“放大”作用。对于“成像”,学生是不明白的,或者说是模糊的。 (二)课程目标 1、通过实验总结出凸透镜的成像规律。 2、在实验中进一步理解实像和虚像的含义。 3、通过经理研究凸透镜成像规律的过程,学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 4、在探究凸透镜成像规律的实验中,培养对科学的求知欲,有主动与他人合作交流的精神。 (三)教学策略新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构,引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据维果茨基的最近发展区理论,教师应该为学生创设情境,进行支架式教学。 1、重视小孔成像规律,了解实像,倒立的概念 在空的易拉罐的底部中央,用钉子敲个小孔,蒙上一层塑料薄膜,这样就制作一个针孔照相机,利用它观察窗外的景物。让学生观察小孔到物体距离不同时像的特点,最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个实验建立描述像特点的概念:如实像、放大和缩小、倒立等,认识到像不总是缩小。为以后探究凸透镜成像做好知识准备。 2、通过观察平面镜成像规律,比较实像和虚像的概念 通过对平面镜成像规律的探究,认识比较实像和虚像的方法和特点。虚像只能用眼睛观察而不能在光屏上呈现,实像既可以用眼睛直接观察,也能够呈现在光屏上。 3、使用放大镜观察物体,形成初步的感性认识 学生对凸透镜成像没有感性认识,让他们直接探究凸透镜成像规律,学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究,不知道究竟探究什么。让学生拿起桌面上的凸透镜,背对着窗户。观察纸上的一些文字,在发现文字放大的同时,会惊奇地发现纸上出现窗外景物倒立、缩小的像!这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验,教师应该把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看,学生认识到放大镜属于凸透镜,凸透镜不总是成放大的正立像,还能成放大的倒立像、缩小的倒立像,使学生对凸透镜能成不同的像有了感性认识。 4、介绍器材,模拟操作 1)教师介绍实验用的`器材:光具座、光屏、凸透镜、蜡烛等。简单地说一下注意点。 2)展示几张烛焰在光屏位置的图片,判断合适与不合适。 3)教师针对以上出现的问题。强调烛焰、透镜、光屏三者的中心要“等高、共轴”。 凸透镜成像规律成的倒像,不但是上下颠倒同时左右也颠倒,蜡烛的火焰左右对称不易观察,所以在此将实验装置中的烛火换成F型的LED灯具,以方便观察。另外,凸透镜成像规律是在傍轴条件下的,所以强调“物”、“像”、“屏”要等高、共轴。通过上述学生上来演示模拟使用器材,对可能出现情况的判断,是为了让学生暴露出存在的问题,及时改正;其他学生可以更直观、形象地看到问题产生的原因,从中吸取经验。 5、分析数据,归纳规律 教师应充分创设和抓住机会,让学生经历从物理现象和实验数据归纳出科学规律的过程;同时学生表述自己的观点,与人交流,也有利于培养学生具有将自己的见解与他人交流的意识,敢于提出与别人不同的见解,能自我反思、听取别人的意见,勇于放弃或修正不正确的观点,逐步具有信息交流能力。 学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像,教师应该引导学生提出这样的问题:当物体到凸透镜的距离不同时,物体通过凸透镜成的像有什么不同呢?这样提问题能使学生知道探究的目的,能引导学生寻找探究的方法,比其他提问方法效果好。当学生得到许多实验数据后,老师这样问学生:“凸透镜究竟能成几种像呢?”引导学生先把像的种类分析出来,共有四种。继续追问:“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢?”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。由于此实验得到的数据量大,数据规律不是明显的正比或反比定量关系,数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律,学生从来没有遇到,所以分析数据是本节课的最大难点,引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析,学生很难得出正确的结论。教师要发挥主导作用,引入分析数据的技术工具。让同学们把自己的数据输入到计算机。深入分析,加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后,教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。 (四)教学设计的反思与启示 从总体上把握前后概念、规律之间的联系,杜绝凸透镜成像规律教学孤立化倾向,把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来,使学生在课堂探究时不必为一些概念花费较多的时间,让学生集中时间和精力去提出问题、设计实验、分析数据、归纳规律,这样就能化解探究凸透镜成像规律这个教学难点,使学生理解这一规律。物理实验应该以简单性为原则,在本实验中为了观察凸透镜成倒像的实质,采用了不对称的图形的LED灯组,并且可以建议学生另外设计实验来观察这一现象。 【教材分析】 本节内容是本章的核心,它是在学生对生活中常用的透镜及其成像情况,获得丰富、具体的感性认识的基础上,带着问题,用探究的方法研究的内容。本节的主要内容,就是让学生通过科学探究的活动,找出凸透镜成像的规律。使学生在全过程中自主研究,体验科学探究的全过程,从而培养科学研究方法,得出清晰的凸透镜成像规律。同时还培养了学生的发现问题、解决问题、分析归纳、动手、创造等多方面能力,以及培养了对科学的求知欲,乐于探究的科学态度。 【教学目标】 知识与技能 理解凸透镜的成像规律,知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系。 过程与方法 1、能在探究实践中,初步获得提出问题的能力。 2、通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。 3、学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 情感态度与价值观 1、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,勇于探究日常用品中的物理学原理。 2、乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 【教学重点与难点】 1、理解凸透镜成像规律。 2、使学生初步了解科学探究的方法。 【教学准备】 多媒体、教师和学生用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。 【教学教程】 创设情景,引入新课 提出问题 请同学们做这样一组小实验: (幻灯) 你看到什么: ①用凸透镜近距离的看书上的字; ②用凸透镜远距离的看屏幕; (用凸透镜近距离看看到正立、放大的虚像;用凸透镜远距离的看到倒立、缩小的实像。) 同样是凸透镜,所成的像却有如此大的差别。相信大家一定有许多疑问,请把你的疑问写下来,然后我们一起交流一下。 (①凸透镜成像有什么规律?②为什么会有时成放大的像,有时成缩小的像?③什么时候成放大的像,什么时候成缩小的像?……) 当然,同学们一定还有许多其它的问题,今天我们先来解决这个问题: (幻灯)课题:凸透镜成像有什么规律 提出猜想 同学们想一想:凸透镜成像的不同与什么因素有关?你这样猜想的根据是什么? (与物距有关;与像距有关……当放大镜靠近物体时成正立、放大的虚像;当放大镜远离物体时看到倒立、缩小的实像。) 为了验证同学们的猜想,我们必须干什么?(做实验) 制定实验计划 在制定实验计划之前,我们先来回顾一下上节课学习的照相机的使用。 请一位同学到前面来,配合一下老师。 现在老师想用这架照相机拍下他的相貌,大家看看老师这样做行不行。 ①(把镜头对着大家)我这样拍,能拍到他的脸吗?怎么办? ②(把镜头倒过来,对准自己)能拍到像吗?景物、镜头和胶片必须谁在中间? ③(把相机高高举过头顶)能不能拍到他的脸?应该怎么办? ④(把镜头非常的靠近该同学的脸部)能拍到像吗? 好,现在老师学会拍照了。(拍下一张照片)同时,老师也相信大家一定能设计好本次的探究活动。 小组讨论完成学案上的实验计划。 ①你打算如何改变物距来研究像的性质与物距的关系? (先把物体放在u>2f处,然后放在2f>u>f处,最后放在u ②你打算使用哪些器材来完成本次探究活动? (蜡烛、凸透镜、光屏、火柴、光具座) 介绍:大部分同学也许不了解光具座,它是专门用来研究凸透镜成像规律的仪器。另外,本次实验我为大家准备的凸透镜焦距都是10cm的。 ③实验具体步骤: (a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上,并使它们在同一直线、同一高度。 b、逐次固定蜡烛与凸透镜的距离分别为:30cm、15cm和5cm,移动光屏,使光屏上成清晰的像,记录像距和像的性质。 插入:在这里,老师有一个疑问,当物距为5cm时,会不会像我们刚才使用照相机一样,在光屏上看不见像?如果无法成清晰的像,我们可以透过透镜看看像的性质。 c、实验完成后熄灭蜡烛并整理仪器。) ④你认为本次实验还应注意什么? (及时记录数据……) 下面请同学们按照设计好的实验步骤开始实验。 (学生开始实验,老师巡回指导) 好!实验结束,请同学们把蜡烛熄灭。我们请一个小组汇报一下实验结果。 (介绍像距与焦距的关系) 其他小组的实验结果与他们的是否相似? 我们一起来讨论一下,从这张数据表格中可以得到什么? ①像的大小与物距是否有关?当物距在什么情况下成缩小的像?在什么情况下成放大的像? ②像的正倒与物距是否有关?当物距在什么情况下成正立的像?在什么情况下成倒立的像? ③像的虚实与物距是否有关?当物距在什么情况下成虚像?在什么情况下成实像?有没有正立的实像?有没有倒立的虚像? 思考: 根据上表的数据,凸透镜成放大的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?成缩小的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大? 小结: 大家实验做得很好,得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。通过本节课的学习,同学们有哪些收获? 当然,相信同学们还有其他许多的问题,同学们课后可以相互讨论,也欢迎同学们与老师来共同探讨。 教学目标: 1、知识和技能 了解显微镜、望远镜的基本结构。 2、过程与方法 尝试应用已知的科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力。 3、情感、态度、价值观 初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响。 重、难点:显微镜、望远镜结构原理 教学器材:显微镜、电脑平台 教学课时:1课时 教学过程: 一、前提测评: 一凸透镜的焦距为10cm,当: 物体与透镜的距离为25cm时,成 物体与透镜的距离为15cm时,成 物体与透镜的距离为5cm时,成 二、导学达标: 引入课题:为什么要利用显微镜和望远镜? 进行新课: 1、显微镜: (1)、显微镜的结构: 各部分的作用……目镜: 物镜: 反光镜: (2)、显微镜如何放大物体:课本P65示 (作光路图说明) 总结:显微镜实际上是二各凸透镜的组合,一个做投影仪,另一个做放大镜。 2、望远镜:图3。5—2示 各部分的作用……目镜: 物镜: 反光镜: (2)、望远镜如何看清远处的物体:课本P66示 (作光路图说明) 总结:望远镜实际上是二各凸透镜的组合,一个做照相机,另一个做放大镜。 4、介绍新型的显微镜、望远镜。 达标练习:完成物理套餐中的本节内容。 小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动: 1、完成课本练习。 2、我还想知道……? 教学后记: 可以让学生自学的方式进行,最后总结它们的结构和原理,然后复习本章知识。 教学目标: 1、知识和技能:理解凸透镜的成像规律。 2、过程和方法:能在探究活动中,初步获得提出问题的能力。 通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。 重、难点: 1、试验的过程。 2、总结凸透镜成像的规律。 教学器材:透镜、光屏、蜡烛、刻度尺 教学课时:2课时 教学过程: 一、前提测评: 1、凸透镜、凹透镜对光各有什么作用? 2、什么是焦点?什么叫焦距?光心有什么特点? 二、导学达标: 引入课题: 照相机:可以成缩小、倒立的实像 凸透镜投影仪:可以成倒立、放大的实像 放大镜:成正立、放大的虚像 思考:是什么原因影响了凸透镜所成的像? 1、演示试验: 物距:物体到透镜的距离,用U表示。 像距:像到透镜的距离,用V表示。 焦距:用f表示 2倍焦距:用2f表示 注意事项:A、蜡烛、透镜、光屏的中心在同一高度。 B、调节光屏找出最清晰的像。 结果:距离不同成的像不同 像与距离有什么关系? 2、学生试验:试验过程如课本示 A、要找出放大、缩小的区域B、要找出倒立、正立的区域C:要找出不成像的区域。 试验结果填入课本表格,并进行总结 3、凸透镜成像的规律 (对照电脑模拟) 物距像距倒、正大、小虚、实 u>2f u=2f f u 4、凸透镜成像的原理:(作图法) 实像:真实光线汇聚而成的像,可以出现在光屏上。 虚像:讨论其特点 讨论:平面镜成的是实像还是虚像? 达标练习:完成物理套餐中的本节内容。 小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:完成课本练习。 写出凸透镜成像时各种的规律。
结尾:非常感谢大家阅读《凸透镜成像的规律教学设计(热门5篇)》,更多精彩内容等着大家,欢迎持续关注华南创作网「hnchuangzuo.com」,一起成长!
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