探究凸透镜成像的规律物理优秀教学设计教案.docx

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探究凸透镜成像的规律物理优秀教学设计教案

探究凸透镜成像的规律

教材的地位和作用评论（0）

教学设计主线:

凸透镜的基本知识—凸透镜的成像规律—凸透镜的应用。

课程标准要求:

“探究并知道凸透镜成像的规律。

”

中考要求:

考试热点,每年都涉及到对凸透镜成像规律的应用

2教学目标评论（0）

1.知识和技能

（1）.知道凸透镜成像的规律。

（2）.会应用凸透镜成像的规律解决简单的实际问题。

2.过程和方法

（1）.通过探究活动,体验科学探索的全过程和方法。

（2）.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3.情感、态度和价值观

（1）.体会实验探究活动在认识事物过程中的重要物理意义,建立生活与物理知识的联系。

（2）.乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

3学情分析评论（0）

（1）、知识储备:

学生学了凸透镜的基本知识已为本节的教学做好了知识上的储备。

（2）、技能储备:

通过前面的学习,学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力。

从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。

（3）、学习心理:

学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力,对探索凸透镜成像规律有着强烈的好奇心和求知欲。

4重点难点评论（0）

教学重点:

探究凸透镜成像规律。

因为学生对于科学探究的全过程缺乏经验,因而把它作为重点。

教学难点:

实验探究中数据的处理和分析。

对于实验探究学生处于起步阶段,记录数据后,分析这些数据归纳得到结论,是学生比较陌生的,因而此处确定为难点。

5实验方法设计评论（0）

实验探究法、观察法、讨论法

6实验环境设计评论（0）

多媒体教室环境,激发学生学习兴趣,降低学生学习难度,有效优化课堂教学。

物理实验教学环境,让学生动手动脑学知识,给学生提供充分的自我发展机会,有效的培养学生的科学探究能力和创造潜能。

通过分组学习合作培养学生严谨求实的态度及与他人交流合作的能力。

7教学过程

7.1第一学时

7.1.1教学活动

活动1【导入】环节一：

创设情境，引出课题评论（0）

教师活动:

【模型1展示】出示由LED灯制成较大的发光的LOGO的模型,

【问题导引】今天给大家带来个礼物------LOGO的模型,虽是模型但个头偏大,怎么办?

希望同学用学过的凸透镜把模型缩小的像成在光屏上,谁来试一试?

学生活动:

学生持一凸透镜将它成像为倒立、缩小的像。

【观察】观察光屏上的像,归纳像的特点。

【回答】光屏上的像是倒立的、缩小的、实像。

教师活动:

【模型2展示】出示由LED灯制成较小的发光的手掌的模型

【问题导引】今天给大家带来另一个礼物------手掌的模型,但个头偏小,怎么办?

希望同学用同一凸透镜把模型放大的像成在光屏上,谁来试一试?

学生活动:

学生持同一凸透镜将它成像为倒立、放大的像。

【观察】观察光屏上的像,归纳像的特点。

【回答】光屏上的像是倒立的、放大的、实像。

教师活动:

【问题导引】为什么认为这两次像是实像?

学生活动:

【回答】能用光屏承接到的像是实像

教师活动:

【问题导引】屏幕上有一行字同学们看不到,请同学们帮忙用凸透镜看看并念念

【课件展示】

学生活动:

学生持同一凸透镜将它成像为正立、放大的像,并念道“凸透镜成像规律”

【回答】看到的像是正立的、放大的、虚像。

​

​

教师活动:

【问题导引】请同学回忆回忆刚才看到凸透镜分别成什么像?

学生活动:

【回答】LOGO模型倒立的、缩小的、实像;

手掌模型倒立的、放大的、实像;

字体正立的、放大的、虚像

【设计意图:

设计意图:

教师通过展示自制的“LED模型”和“小字”,自然顺畅的创设了凸透镜成像的情境,同样是凸透镜,所成的像有如此大的差别,引起认知冲突,为提出本节课的问题做了铺垫,有助于学生将日常的生活经验与本节课的新知识建立联系,体现了从生活走向物理的理念。

】

活动2【导入】环节二：

分析因素，提出问题评论（0）

教师活动:

【问题导引】通过观察同学们发现同一凸透镜所成像的大小不同,那么

①凸透镜成像有什么规律?

②什么时候成放大的像,什么时候成缩小的像?

③像的虚、实,大、小,正、倒跟物距有什么关系呢?

【设计意图:

培养学生由生活现象发现问题、提出问题的能力】

【课件展示】

​

学生活动:

【猜想假设】凸透镜成像的不同是否与物体到凸透镜的距离有关?

【设计意图:

创设情景,加深学生的感悟,培养观察能力,开发思维】

活动3【讲授】设计实验　　　制定计划评论（0）

教师活动:

【导引】那今天我们我们一起来进行实验探究。

【课件展示】

学生活动:

【观察】观察实验器材,认识光具座（零刻度在中间）、物体（发光体是F字形光源）、光屏等实验器材。

【倾听】听教师介绍1.实验器材的名称和使用方法,体会器材的组装和使用方法。

2.物距（u）、像距（v）

教师活动:

【问题导引】怎么才能在光屏上找到它清晰的像呢?

【课件展示】

【教师演示】教师缓慢移动光屏时,注意提示学生观察光屏上的像。

①组装实验装置,将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。

学生活动:

【观察】观察教师在光屏上找清晰的像的过程。

【体会】体会在光屏上找清晰的像的方法和注意事项。

【课件展示】

教师活动:

【问题导引】

1.光屏上成的像与物体比较有什么特点?

2.光屏上成的像是实像还是虚像、放大还是缩小、倒立还是正立、像与物左右的关系是相同还是相反?

学生活动:

【观察】观察光屏上的像,归纳像的特点。

【回答】光屏上的像是倒立的、放大的、实像,像与物左右的关系是相反

教师活动:

【实验演示】教师缓慢移动光源,让光源向凸透镜移近,改变物距u,使f

【问题导引】

1.光屏上的像发生了什么变化?

2.谁的变化引起了像的变化?

3.光源位置变化造成了光源与谁的距离的变化?

学生活动:

【观察】观察老师演示实验的过程,重点观察光屏上像的变化情况。

【回答】1.光屏上的像变小了。

2.光源的位置发生了变化。

【思考】光源位置变化实质上是改变了光源与谁之间位置的变化?

【回答】光源到透镜的距离变了……透镜到光屏的距离也变了,即物距变了,像距也变了。

教师活动:

【知识总结】物体到透镜的距离叫物距（u）;像到透镜的距离叫像距（v）。

【引导语】通过刚才的实验我们发现:

即使是同一个透镜,也有可能成大小不同的像。

【问题导引】

1.同一透镜所成的像的性质又与什么因素有关?

2.同一透镜物距发生改变后,能否保持像距不便?

这说明了像距是由什么决定的?

学生活动:

【体会】体会物距和像距的含义。

【思考】什么因素影响同一凸透镜所成的像的性质。

【猜想】可能跟物距和像距有关。

【思考】物距和像距的因果关系。

【回答】当凸透镜的焦距保持不变时,物距决定凸透镜成像的性质。

教师活动:

【引导语】今天我们就一起来研究同一个凸透镜成像时,像的性质与物距的关系。

【设计意图:

在本环节中,学生的主体、教师的主导作用体现得很好,学生知识与技能的形成不是由教师告知的,而是由学生主体通过观察、体验、对比、归纳后而发现的。

例如:

教师提出“怎么才能在光屏上找到清晰的像呢?

”这一问题,可以引发思考,激发学生探究的热情。

通过教师的演示操作示范,学生自然地学会了在光屏上确定清晰的像的方法,为后边的实验探究活动奠定基础。

在例如:

教师通过演示实验和有效的问题链为学生顺利提出可探究的问题提供了问题情境和的铺垫。

】

活动4【活动】进行实验　　收集证据评论（0）

教师活动:

1.强调实验步骤2.怎样观察虚像?

【课件展示】

1.为了方便大家确定物体和像的位置,凸透镜在光具座上的位置对准光具座标尺的零刻度线;

2.光源与光屏在在光具座上的位置对应的数据就是相应的物距与像距。

【实验任务】每组至少找到分别成倒立、缩小的像,倒立、放大的像,正立、放大的像,。

【注意事项】

把物距、像距、物和像的左右是否相同或相反、放大与缩小、倒立与正立、实像与虚像等信息标在记录表中。

​

【个别指导】教师巡视,个别指导学生实验,收集数据。

学生活动:

【倾听】1.倾听教师介绍器材的特点和使用方法。

2.明确实验任务和实验要求。

3.学习观察虚像

【实验】依据探究指导卡（见附件）,收集实验数据,并将实验数据记录在实验记录表中。

【设计意图:

在探究学习中由于学生之间存在很大差异,许多学生在进行自主探究学习时会感到不知所措,容易产生无效学习。

因此,在学生的探究学习过程中,加强教师的指导具有更重要的意义。

本环节中教师利用学习指导卡来引导学生的探究实验过程的方法值得借鉴。

另外教师指导学生在实验中要在尽可能广的范围内改变以上物体到透镜的距离,并通过移动光屏找到像的位置,并将物距、像距和像的性质等信息记录在记录表或记录图中,这种基于“证据”的分析得出结论,避免为追求结论而忽视科学方法的做法值得引起老师的借鉴和重视。

】

活动5【活动】探究　　收集数据评论（0）

教师活动:

依据探究指导卡（见附件）,收集实验数据,并将实验数据记录在实验记录表中。

【数据展示】

​

活动6【活动】交流合作　　分析论证评论（0）

教师活动:

教师将凸透镜焦距相同的实验小组实验数据统一输入Excxel表格进行多组数据的处理,利用排序,引导学生归纳出物在什么范围内,凸透镜成什么像,学生自己寻找分界点。

【设计意图:

通过引导对比不同大组的数据找到与焦距的关系,培养了学生自己归纳的能力,同时也让学生体验科学探究带给他们的成功与快乐。

】

根据数据,把代表物和像的彩色磁条分别粘贴在示教板相应的位置上,学生很容易看出成像的大小与物体所处位置的关系。

【设计意图:

可形象直观处理数据,得出规律,符合学生的认知水平,便于记忆。

通过示教板的两条虚线,使像的虚实、正倒、大小一目了然。

】

【问题导引】

1.红、绿色区域的成像有什么不同?

2.如果把物体放在红、绿区域之间,像应比物体大还是小呢?

3.成等大的像时,物距应为多少?

学生活动:

【观察】观察教师展示的各组同学的实验记录图。

【回答】物体放在红色区域时,成倒立、缩小的实像;物体放在绿色区域时,成倒立、放大的实像。

【思考】……

【回答】应该成等大的像。

【思考】……（可能先沉思,然后同学之间小声交流,也可能有同学常识回答）

【设计意图:

培养学生的动手能力、观察能力、实事求是的科学态度、交流合作精神及创造意识】

教师活动:

【知识总结】

1.当u=2f时,光屏上成倒立等大的实像;

当u>2f时,光屏上成倒立缩小的实像;

当u<2f时,光屏上成倒立放大的实像。

【方法启迪】这样,从大量的具体事物的认识中概括出抽象的一般认识的思维方法和推理形式就叫归纳法。

学生活动:

【体会】1.体会物体经凸透镜在光屏上成像时遵循的规律。

2.回忆自己经历的探究过程,体会研究问题的方法。

【设计意图:

本部分教学中综合应用不同的科学方法逐步得出并完善凸透镜的成像规律,学生学会知识的同时体会到研究问题的方法。

首先用Excxel表格进行多组数据的处理,利用排序,通过对大量数据的对比、分析,归纳出成像的大小与物体所处位置的关系。

其次,通过示教板可形象直观处理数据,便于记忆推导出凸透镜成等大实像和虚像的条件。

另外,本部分教学中教师通过追问来引导学生的探究活动给人的印象深刻。

例如:

在分析实验数据时,提出如下问题引导学生的思考:

（1）红、绿区域的成像有什么不同?

（2）如果把物体放在红绿区域之间,像应比物体大还是小呢?

（3）成等大的像时,物距应为多少?

】

活动7【活动】引导观察，提出新问题评论（0）

教师活动:

【引导语】同学们是否注意到,各组的实验记录图中记录物体在焦点之内时的成像情况较少,物体放在焦点之内时,为什么光屏上接不到像?

学生活动:

【思考】为什么把物体放在焦点之内时光屏上接不到像。

（可能先沉思,然后同学之间小声交流,也可能有同学尝试回答）

教师活动:

【观察验证】引导学生透过凸透镜观察凸透镜另外一侧的物体。

教师活动:

【引导语】通过前面的探究我们发现物体在焦点之外时,经凸透镜能成实像;在焦点之内时,经凸透镜能成虚像,把物体放在焦点之上的时候成不成像,要是成像又应该有何特点?

【知识总结】当u=f时,物体通过凸透镜不成像。

学生活动:

【设计意图:

由于虚像不能直接呈现在光屏上,学生不容易发现,所以直接让学生通过透镜观察像的大小和性质,为学生在脑海中构建知识提供了必要的铺垫,符合教学实际和学生的认知规律。

】

教师活动:

【知识梳理】通过前面的分析,我们得到了凸透镜成像的规律

【课件展示】

​

【问题导引】

1.大家注意观察,随着物体靠近透镜,像是靠近还是远离透镜?

2.像的大小是如何变化的?

【知识总结】当u>f时,随着物距的减小,像距逐渐变大,像随着像距的增大而变大;随着物距的增大,像距逐渐减小,像随着像距的减小而变小。

学生活动:

【观察】再次观察示教板上凸透镜成像。

【回答】1.随着物体靠近透镜,像远离了透镜。

2.像随着像距的增大而变大了。

【体会】回忆自己经历的探究过程,体会物体经凸透镜成像的规律。

【设计意图:

本部分教学中,首先观察实验帮助学生梳理凸透镜成像的规律,能营造和谐愉快的课堂气氛,在互动交流中学生的思维处于积极状态,有效的帮助同学理解凸透镜成像规律的内在关系。

另外,实验只能研究物体在不同点时凸透镜成像的规律和特点,不能描述凸透镜成像的变化过程,利用示教板凸透镜成实像时的变化过程,补充了学生的经验,使学生的认识又有了一次升华。

】

教师活动:

【问题导引】当光屏上成实像时,如果实验时手指不小心遮住了一部分凸透镜,光屏上能成像吗?

光屏上像有什么变化?

学生活动:

【观察】用手指遮住了一部分凸透镜,观察光屏上像的变化。

【回答】光屏上能成完整的像,像变暗了。

课堂小结:

【设计意图:

以板书方式再现教学过程,突出重、难点。

让学生对本课内容有个全面了解,做到心中有数。

】

活动8【练习】巩固新知评论（0）

凸透镜成像题目分类训练:

1、凸透镜焦距是8厘米,物体放在距透镜20厘米处,在透镜的另一侧的光屏上可得到一个_______、________的_______像,

利用这个原理制成了________________。

;

若把物体放在12厘米的位置上,调整光屏,可在透镜上得到一个________、_______、的_______像,利用这个原理制成了_______.。

若把物体放在距透镜6厘米的地方,（填能或不能）在光屏上成像。

那么能成一个_______、_________的像,应是__________。

2.当蜡烛离凸透镜36厘米时,它的像清晰的映在距透镜20厘米的另一侧的光屏上,光屏上得到的是一个_______、__________的_________像。

【课件展示】

​

活动9【作业】课后作业评论（0）

1.如图所示是“研究凸透镜成像”的实验图。

​

​

（1）若在透镜右边的光屏上（光屏未画）得到清晰缩小的实像,则物体可能置于透镜左边_______点处;

（2）能在光屏上成离透镜最近的像的是_________点处;能在光屏上成最大的像的点是_______点处;

（3）成虚像的点是________点。

2.关于凸透镜成像,下列说法正确的是（）

A.实像一定是倒立的,虚像一定是正立的

B.实像和虚像都可能是放大的或缩小的

C.成实像时,物体离凸透镜越近,像越小

D.成虚像时,物体在二倍焦距之外

3.根据凸透镜成像的规律,寻找生活中凸透镜成像的应用,写份调查报告。