凸透镜成像规律教学设计

凸透镜成像规律教学设计

作为一位优秀的人民教师，很有必要精心设计一份教学设计，教学设计一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。那么你有了解过教学设计吗？下面是小编为大家整理的凸透镜成像规律教学设计，希望能够帮助到大家。

①引导学生提出问题：凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系

然后让学生提出猜想：照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，看来像是放大的还是缩小的，跟物体和像的'相对位置有关；无论照相机还是投影仪，物体和所成的像都在凸透镜的两侧，而在放大镜中，物体和像在透镜的同一侧，看来像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。

②制订实验计划，指导学生做实验，验证上面的猜想是否正确。

实验前先向学生介绍实验装置和做法，使学生明白实验研究什么和怎样去研究。在学生知道了实验的目的和做法以后，让学生按照课本中列出的实验步骤独立地去实验、观察。课本上没有用光具座来做实验，是考虑到许多学校没有或只有数量很少的光具座。如果有用光具座做实验，会方便些。

照课本上介绍的方法，先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，调整光屏与透镜的距离，使烛焰在光屏上成一清晰的像，观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离，把数据记录课本上的表格中。

把蜡烛向凸透镜移近几个厘米，放好后重复以上操作，当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上得不到蜡烛的像。

继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上已经看不到蜡烛的像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。

在学生实验的基础上，让学生自己总结凸透镜的成像规律，并让他们书面或口头表述自己的观点。使学生知道：当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。

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：课本 图4-23

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) ……此处隐藏14556个字……论一下，拿出你们的小组的实验设计方案。（教师指导下进行全班交流，并参照书上给出的实验设计方案，比较各组的方案中的成功之处和考虑不够周到的地方，请学生修正自己组的方案，可以边设计，边实验校正，边修改。）教师介绍：物距（u）、像距（v）、实验器材。

师：从"物距"这个名词的字面含义上看，物距应该指的是什么？生：物体到透镜的距离。

师：准确地说是物体到透镜光心的距离。那像距呢？生：像到透镜光心的距离。

师：同学们的桌子上都有一只凸透镜，它的焦距我们在学习《透镜》一节中已经测出是10厘米，给大家一只蜡烛做物体，研究火焰所成的像。一面光屏用来承接火焰的像。大家可以将凸透镜、蜡烛、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出蜡烛到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，有了这些器材，你应该怎样做呢？

生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动蜡烛，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、蜡烛、移动凸透镜，使光屏上成像。？（说明：若实验方案较多不能统一，可先让学生动手试一下，来证实实验方案的可行性；若方案较统一，教师可进行归纳总结。在边讨论边动手尝试中不仅可以学习如何拟定实验方案，还可培养与他人交流合作的能力。）师：同学之间交流并探讨出实验的方法和注意事项

（1）凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。使火焰、透镜光屏的中心在同一高度； （2）将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛；

（3）移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正；

（4）将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像； （5）继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？

实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。同学们可以直接填写在课本上给出的实验表格上，也可用自己设计的表格。（各小组讨论，并将各组方案汇总至教师处，并投影在大屏幕上）

4、进行实验

1、学生根据要求，自己组装仪器并进行实验。把蜡烛放在离透镜不同的位置上，移动光屏，观察像的大小、正倒。

2、各人得出数据后在小组内进行讨论，分析数据，比较物距和焦距关系，得出成放大、倒立像的条件和缩小、倒立像的条件。（教师边巡视边指导）

3、将各组数据及结论全班交流，分析各组数据中是否出现错误，并探讨一下出现错误的可能情况，并改正。（评估各组结论是否正确）

4、分析论证

师：下面我们把探究的结果汇报一下。学生回答。教师介绍实像和虚像：

师：在实验中同学们有没有发现：把蜡烛放在什么位置，无论光屏如何移动，均无法在光屏上得到像？此时，若取下光屏，在光屏处直接用眼睛观察，你会看到什么现象？这个像和前两次成的像有什么区别？

师：在刚才的实验中，同学们看到了正立的放大像，却无法用光屏承接，是因为在成像的位置并没有光线在那里会聚，只是我们感到光线是从那里射出来的，是虚像；倒立的像则不同，在像的位置真的有光线在那里会聚，可以用光屏承接，像这样由真实光线会聚而成的像叫实像。

师：知道了实像和虚像之后，我也提出两个问题。请你进一步猜测并根据上面探究所得资料进行分析，在什么情况下凸透镜成实像？在什么情况下成虚像？

生：讨论并回答，当物体到凸透镜的距离大于焦距时成实像；当物体到凸透镜的距离小于焦距时成虚像。师：我们从实验中获得了许多数据，并得出结论。请同学们根据成像的情况对结论进行归纳分类。（教师提示：

1、利用数学上的数轴知识，把物距分为几个特殊的段，看像的特点是什么；

2、先把像的特点进行分类，再看物距的位置。）

师：通过这节课的探究学习，你能总结出凸透镜成像的规律吗？（通过前面各子课题的解决，培养学生解决综合问题的能力）结论：

1。当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的实像。 2。当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的实像。 3。当u

6、评估小结

师：通过这节课，你知道了什么？（如果学生难以回答，教师可以具体的问下面的问题）能否简单谈谈当初所做的猜想和假设与探究结果之间有何差异？

生：猜想时认为成像情况与物体到凸透镜距离的远近有关，探究结果对距离描述得更加准确。师：这节课经历了哪几个探究过程？生：（讨论回答）提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、归纳分析。师：通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么？生：讨论回答。通过一个口诀记住凸透镜成像的规律一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小。物近像远像越大，物远像近像越小。

7、拓展

其实我们的眼睛的成像原理也是凸透镜成像的规律，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，类似照相机的凸透镜成像那么物体能成什么样的像？

8、当堂练习：

1、根据透镜成像规律：物体从距凸透镜两倍焦距以外靠近凸透镜时，像逐渐______透镜，像距逐渐______，像也逐渐______，并且像是_____立_____像。当物体移至凸透镜的焦点时，像和像距都变得“无限大”，因而在光屏上无法成像。当物体越过焦点，继续向凸透镜移动时，像的性质发生了改变，像出现在物体的_____侧，变成_____、_____立、_____像。

2、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（

） A倒立放大的实像

B倒立缩小的实像C正立放大的实像

D正立放大的虚像

9、布置作业教学反思

本节课的教学活动给学生一个全新的体验，学生活动进行热热闹闹，但我们一定要注意，凸透镜成像规律比较抽像，直接得出成像规律是非常困难的，最好在学生分组实验数据实验现象的基础上，再结合成像光路图更容易得出规律。教学中要注意培养学生根据实验现象分析、总结规律能力的训练，培养学生的综合能力，传授物理问题的研究方法。结合凸透镜成像规律的特点的探究，通过培养学生对实验数据的分析和论证的能力，使学生得到从感性认识到理性认识的飞跃。学生亲身体验在不断发现问题和提出问题的过程中逐步完善和升华，深化对凸透镜成像规律的认识，从而用实验探究的方法来得出凸透镜成像规律的特点，使学生进一步理解照相机、投影仪和放大镜的原理。其他教师评价

1、思路清晰，条理清楚，教态自然，语言精练。通过一个口诀记住凸透镜成像的规律较好

2、体现了新课改的理念，体现了学生的主体性。课堂上引导学生交流讨论，充分重视学生探究过程中各种能力的培养。

3、课件制作较好，便于理论分析。

4、凸透镜成像规律比较抽像，直接得出成像规律是非常困难的，最好在学生分组实验数据实验现象的基础上，再结合成像光路图更容易得出规律。