初中物理课时目标及教法学法设计

毛丽萍

课时名称：第五章 第3节 凸透镜成像的规律

一、课标要求：探究并知道凸透镜成像的规律

二、教学目标：

1.通过实验，探究并知道凸透镜成像的规律。

2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。

3.通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。能归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件。

三、教学重点：凸透镜成像规律的探究过程及其应用。

四、教学难点：

1.引导学生设计实验方案。

2.科学探究中实验数据的处理和分析。

五、易考点：

1.凸透镜成像的规律及应用。

2.凸透镜成像规律的探究过程。

六、教法与学法

实验法、讨论法

任务：探究凸透镜成像的规律

步骤一：（创设情境，提出问题）请同学们拿一个凸透镜，分别观察黑板上的字、文具盒、课本上的字。结合上节知识，说说哪些因素可能影响凸透镜成像的大小、倒正和虚实。

问题：

（1）观察到的成像情况按照放大、缩小和倒立、正立分类，可以分成哪几种情形？

（2）过上节的学习我们知道，照相机成像时，物距比像距大还是小？投影仪成像时，物距比像距大还是小？

（3）猜想：凸透镜成像的大小、倒正、虚实可能和哪些因素有关？

步骤二：（设计实验，进行实验）请同学们一起设计实验，并以小组合作的形式进行实验，探究凸透镜成像的规律。

问题：

（1）怎样测量凸透镜的焦距？室内没有太阳光时，测量凸透镜焦距还需要添加什么器材？

（2）为使像成在光屏中心，实验中烛焰、凸透镜和光屏还应满足怎样的位置关系？

（3）怎样利用光具座上的刻度读取物距和像距？

（4）怎样判断在光屏上得到一个清晰的像？光屏应选择光滑的还是粗糙的？

（5）如何观察虚像？

（6）学生分组动手实验并收集数据。

步骤三：（分析现象，得出结论）分析课本第98页表格中记录的数据和现象，分析凸透镜成不同的像时物距与焦距的关系。

问题：

（1）光屏上成缩小和放大的像时，物距和焦距要符合什么条件？像距与焦距是什么关系？

（2）当蜡烛到凸透镜的距离小于焦距时，光屏上能否成像？观察像时眼睛与蜡烛在凸透镜的同侧还是异侧？观察到的像与蜡烛在凸透镜的同侧还是异侧？

（3）凸透镜成像规律的应用有哪些？

步骤四：（评价反思，拓展实验）通过实验还能发现哪些规律，在探究过程中各小组出现过哪些问题，怎样解决的。

问题：

（1）蜡烛从远离凸透镜的位置逐渐向凸透镜靠近的过程中，像的大小、倒正如何变化？像距如何变化？

（2）在上述移动过程中，是否始终能够观察到像？观察不到像的位置是一个什么特殊点？当物距等于2f时，成像的性质是什么？

（3）根据表格中记录的数据，画出一个v-u图像，观察图像曲线，是否成对称图形？对称轴与曲线相交的点有什么特点（v和u的大小关系，v、u与f的大小关系）？

（4）由图像可知，光屏上成清晰的像时，对调蜡烛和光屏的位置，光屏上能否成清晰的像？像有什么变化？为什么？试着做一下。

（5）光屏上成清晰的像时，把凸透镜的一半或中心用不透明物体遮住，观察光屏上成像的大小、倒正、亮度如何变化？为什么？

（6）可以用LED灯代替蜡烛进行实验吗？有什么利弊？如果用LED灯组成一个“上”的形状，调节物距和像距，在光屏上成倒立的像是否是“下”的形状？“倒立”的含义是指什么？

（7）实验中烛焰位置偏低时，像会成在光屏的上方还是下方？调节像到光屏的中心可以采用哪几种方法（只调节蜡烛、凸透镜、光屏三者中的一个）？

（8）实验中，在光屏上观察不到像的原因可能有哪些？

达标检测：

1. 学习透镜知识时，秦老师与同学们发现照相机、投影仪与放大镜，在距离、成像等方面有差异，经过讨论，确立了探究课题【凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟 （选填“物体的大小”或“物距”）有什么关系】，小敏同学利用图示装置进行实验时，发现当物距大于二倍焦距时移动光屏能承接到一个倒立、 的实像，与上面研究过的 成像原理相同；若想让所成实像变大些，可将蜡烛适当 （选填“靠近”或“远离”）透镜。

2.小何同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断正确的是（ ）

A.该凸透镜的焦距是16cm

B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C.当u=20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

3. 小明同学在做凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到烛焰清晰的像，同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜，这时光屏上（ ）

A.出现手指的实像 B.出现手指的影子

C.烛焰的像变得不完整 D.烛焰的像完整，但变暗

4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。

（1）实验前应知道凸透镜的 ，由图可知，凸透镜对光线具有 作用。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，点燃蜡烛后，无論怎样移动光屏，都不能在光屏上得到像，请你写出一个可能的原因 。

（3）调整后，把蜡烛放在距凸透镜18cm处时，如图乙所示，在凸透镜的另一侧光屏上会得到一个倒立、 的实像。

（4）如果让蜡烛在图乙的基础上远离凸透镜，仍要在光屏上得到烛焰清晰的像，光屏应向 （填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。