第六章常見的光學儀器第二節學生實驗：探究-凸透鏡成像一、教學背景分析本節內容是本章的核心，同時也是學生學習第三節“生活中的透鏡”的基礎。 學生接觸物理這門學科時間很短，在知識方面，學生雖然知道一些較簡單的物理現象，了解一些基本的物理規律，但對凸透鏡不太了解，對凸透鏡的成像規律知道的就更少。在能力方面，學生初步具備了一定的探究問題的意識和能力，有一定的協調能力和合作精神。在情感方面，初二學生有較濃厚的學習興趣和強烈的求知欲望，而且在此之前有過探究“平面鏡成像特點”的經歷，知道探究的一般過程。但本節探究課學生面臨著諸多困難，例如實驗探究涉及的物理概念、名詞多，如物距(u)、像距(v)、焦距(f)、實像、虛像，特別是要找到各種像應調整什么，如何調整，學生感到盲目；從數據中要得出結論也不易，因此老師必須重視加強對學生探究過程的指導，幫助學生熟悉實驗器材的使用，指出實驗過程中的注意事項，幫學生細化實驗步驟，使全體學生都能順利完成探究全過程，都能體會到成功的喜悅。同時，培養學生收集信息、整理資料、分析問題、解決問題的能力，初步學會科學探究的一般方法。二、教學目標1.通過實驗，總結實像和虛像的區別，記住實像和虛像的定義。2. 會正確使用蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座等器材設計實驗，探究凸透鏡成像規律。通過探究凸透鏡成像規律的活動，體驗科學探究的全過程和方法。能在探究活動中，根據實驗現象，初步獲得提出問題解決問題的能力。學習從物理現象中用觀察、比較、列表等方法總結歸納科學規律。3.理解凸透鏡成像規律。熟記凸透鏡成放大、等大、縮小的實像和放大虛像的條件。根據凸透鏡成像規律清楚調節像大小的方法。會應用凸透鏡成像的規律解決簡單的實際問題。三、教學重點和難點教學重點：凸透鏡成像規律的探究過程。教學難點：對實驗數據進行分析，歸納得到凸透鏡成像規律。四、教學過程1.教學引入學生用自己桌上的凸透鏡觀察遠處的物體和周圍的物體，然后教師引導大家一起做實驗，將凸透鏡緊靠書上的字，適當增加凸透鏡與字之間的距離，并調節眼睛與透鏡之間的距離，仔細觀察，看到的像有沒有變化？談自己看到的現象，討論并交流觀察到現象，根據學生回答情況恰當導入新課。2.“知識點”教學為研究凸透鏡成像規律，我們還需要學習幾個知識點：物距（u）：物體到透鏡的距離。像距（v）：像到透鏡的距離。實像：能在光屏上呈現的像，它是由實際光線會聚而成的。（也可用眼睛觀察到）虛像：不能呈現在光屏上的像，它是由實際光線的反向延長線會聚而成但可以用眼睛觀察到。3、介紹實驗器材4、利用圖片講解一倍焦距和二倍焦距讓學生明確物體在光具座上的范圍以及像的范圍。5、點明探究的問題;凸透鏡成像的虛、實，大、小，正、倒跟物距和像距的關系6、討論探究方案在光具座上移動蠟燭，然后移動光屏尋找清晰的像所在的位置，測出物距和像距，記錄像的特征。將數據和觀察到的現象記錄在表格中，與同學討論，總結出大家認同的規律。7、講解實驗步驟并強調注意事項組裝實驗裝置，將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調整到同一高度。將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處，把蠟燭放在較遠處，使物距u2f，調整光屏到凸透鏡的距離，使燭焰在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。將蠟燭移近凸透鏡，改變物距u，仍使u2f，仿照步驟 再做2次實驗，分別觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。將蠟燭移近凸透鏡，改變物距u，使fu2f，調整光屏到凸透鏡的距離，使燭焰在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。將蠟燭移近凸透鏡，改變物距u，使fu2f，仿照步驟 再做2次實驗，分別觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v。將蠟燭移近凸透鏡，改變物距u，使u=f，看能否成像；使uf，在光屏上不能得到蠟燭的像，此時成虛像，應從光屏這側向透鏡里觀察蠟燭的像，觀察虛像的大小和正倒。8、 進行實驗，收集證據學生進行分組實驗，教師巡回指導，督促他們及時記下各種數據，給有困難的學生適當的幫助與提示。焦距f/cm物距u/cm物距與焦距的關系像距v/cm像的性質實虛大小正倒9、分析與討論同學們針對記錄的各種數據，進行歸納總結出凸透鏡成像的規律：先分小組討論，然后小組間互相交流；每小組推薦一位同學進行班級交流；教師小結成像規律。分析論證小組討論，小組間互相交流，明確結論。（1）像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像？在什么條件下成虛像？（2）像的大小：凸透鏡在什么條件下成縮小的實像？在什么條件下成放大的實像？10、知識配對游戲11、快速搶答1.當物距 于焦距時，成倒立的實像，當物距 于焦距時，成正立的虛像，并且虛像是 的。2.當物距大于2倍焦距時，像距在______________之間，得到_______、________的實像。當物距等于2倍焦距時，像距等于2倍焦距，得到_______、________的實像。當物距在1倍和2倍焦距之間時，像距_____________焦距，得到_______、________的實像。3.當生成虛像時，像與物的左右 ，上下________，當生成實像時，像與物的左右 ，上下 。12、規律再現，總結提高凸透鏡成像變化規律口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。虛像同側且正立，實像異側且倒立。物體移向凸透鏡，實像變遠且變大，虛像變近且變小。13、能力提升1.把凸透鏡正對著太陽光，可以在距凸透鏡10cm處得到一個最小最亮的光斑。如果將一物體放在距凸透鏡30cm的主光軸上，則在凸透鏡的另一側可以得到一個 （ ）A、倒立放大的實像 B、倒立縮小的實像C、正立放大的虛像 D、正立縮小的虛像2.一凸透鏡的焦距是10cm,將點燃的蠟燭從離凸透鏡50cm處移到15cm處的過程中，像的大小和像距的變化情況是（ ）A、像變大，像距變小。 B、像變大 ，像距變大。C、像變小，像距變小。 D、像變小，像距變大。14、巔峰突破在做探究凸透鏡成像的實驗時，當物距是20cm時，得到一個清晰倒立縮小的實像，測得像距是13cm,則此凸透鏡的焦距為（ ）A、f20cm B.13cm2f f2f 倒立放大的實像u=f 不成像u f 正立放大的虛像