4.5凸透镜成像 教案(第二课时)
2020_2021学年八年级物理上册4.5科学探究：凸透镜成像两课时教学设计新版教科版
4.5科学探究：凸透镜成像第一课时教学目标【知识与能力】1、了解透镜的种类。
2、了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
【过程与方法】能在探究活动中，初步形成提出问题的能力。
【情感态度价值观】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道理。
2、初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学重难点【教学重点】认识凸透镜和凹透镜。
【教学难点】凸透镜和凹透镜对光线的作用。
课前准备课件、凸透镜、凹透镜等。
教学过程一、创设情境，引入新课教师讲故事：寒冷的冬天，一批旅行者冒着零下48°C的严寒跋涉着。
到了中午，他们准备生火做饭，可打火机丢失了，怎么办？博士想了一个巧妙的方法：他们砍下一块冰，做成一块水晶般透明的透镜，用这透镜对着阳光，于是就生起了火！同学们，你们信吗？过渡：其实博士做的是一个凸透镜，是透镜的一种，那么我们今天就来认识一下透镜。
二、学习目标教师：看今天我们可能会有什么收获。
1、知道如何区分凸透镜和凹透镜。
2、知道关于透镜的几个概念：主光轴、光心、焦点、焦距。
3、知道凸透镜和凹透镜对光线的作用。
三、新课教学1、识别凸透镜和凹透镜小组活动:教师将透镜分发给各小组，让学生感受两种透镜的特点。
（教师：我们前后4人一个小组，每组有两种透镜，大家仔细观察，再用手轻轻地摸一摸，感受一下两种镜片有什么不同？）（学生体验并回答）教师讲解：中间厚边缘薄的透镜我们叫凸透镜；中间薄边缘厚的叫凹透镜。
教师出示其他形状的透镜。
再说明透镜是组成照相机、投影仪、显微镜、电影放映机等光学仪器的重要元件。
2、认识几个新名词介绍一下透镜的主光轴和光心。
对于光心，让学生知道大致在透镜的中心处即可。
3、凸透镜和凹透镜对光线的作用教师引导：我们知道两种透镜形状不同，那么光线通过透镜之后的传播方向是不是也不同呢？下面我们让光线分别通过两种透镜后照射到白纸上，看白纸上会有什么现象？小组活动：如果有阳光的话，靠南边的学生借助太阳光，靠北的学生利用手电筒的光（距凸透镜要远些），分别正对透镜照射，我们在透镜的另一侧放一张白纸，调整透镜到白纸的距离，仔细观察白纸上看有什么现象。
沪科版八年级全册 物理 教案 4.5科学探究：凸透镜成像
/ 53 / 5/ 54教学程序 教 学 内 容学 生 活 动 资源安排、设计意图 4.分析论证 得出结论展示几组的观察记录数据及对应的像的性质。
特别注意强调实像的判断。
师生分析：先分析成像的条件。
（1）对数据进行观察并初步分析。
（2）再通过用Excel 对数据排序转换，把物像的情况直观的显示出来。
引导同学仔细观察和分析。
通过刚才大家的观察，发现了什么？ 引导学生观察思考得到成缩小像的规律。
结论：1．u>2f ，成倒立、缩小、实像 ，f<v<2f ；物距减小，像变大，像距增大。
2. u=2f ，成倒立、等大、实像，v=2f 3． f<u<2f ，成倒立、放大、实像 ，v>2f ； 4. u=f 不成像5. v<f 成正立、放大、虚像学生汇报观察到的现象，分析成像的性质。
学生观察数据并进行分析，从中自己归纳得出结论引导学生通过分析图形找到规律。
并能顺利描述出自己的观点。
学生分析思考、交流 学生实验：研究u<f 的成像情况。
汇报观察结果。
从数据直接得到凸透镜成像规律是以往教学中的难点，利用凸透镜的三条特殊光线分析成像本节课设计了用Excel 对数据排序转换，让学生更加直观的得到结论，突破了难点课堂小结巩固练习师生共同观看Flash 动画，将探究全过程进行逐一回顾；播放连续变化的动态过程，学生练习，学案展示， 教师运用展台展示、互动回忆、回答 动态记忆 讨论、作答、交流 难点突破，学生记忆中实验，仅仅限于的几个特殊位置，通过此素材，可以提高学生的学习效率5 / 5。
(教案) 4.5科学探究：凸透镜成像2
师：纠正“底座”名叫光具座，
生：上台展示其实验方案。
师：点拨实验方案。
（哪是物距呢？哪是像距呢？是不是在光屏上得到像后，记录下物距、像距和成像情况，做完这一次实验就行了呢？为了使得出的结论更加准确，可以取不同的物距多做几次，具体情况可参照你们报告单上的实验记录表格进行。）
【教学设计】一.故事引入
张华(232～300)在《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。清代郑复光就做过这一实验。1819年，他取透明度极好的冰，用手工削制成透镜，因表面“甚难得圆”而招致失败。后用凹底锡壶，充以热水，放在冰块上旋转，得到形状很好的冰凸透镜，用它对日聚焦，竟使“火煤”燃烧起来，可见冰镜取火不是妄说。
结论：
当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时，成缩小、倒立的像；
当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、的实像；
当物体位于凸透镜的时，成等大、倒立的实像；
当物体位于凸透镜的以内时，成放大、正立的虚像；
当物体位于凸透镜的时，不能成像。
6. 拓展像变小变近。
【板书设计】
【作业布置】
【课后记】各个老师课后手写
【学情分析】对于凸透镜也仅仅知道它叫放大镜，能把物体放大，但对凸透镜能成缩小实像和放大实像他们是知之甚少的。
【突破方式】在凸透镜成像规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、去猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为凸透镜成像规律的“发现者”，课堂的主人，使本节课的教学过程如研究课题那样去进行。 在整个教学过程中，教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到教学的真正目的。
4.5科学探究：凸透镜成像第2课时
多彩的光
第五节：科学探究:凸透镜成像
（第2课时）
提出问题：凸透镜成像有什么规律呢？
提出猜想
物体到透镜的距离 有关 凸透镜成像可能与 _________________
物体到透镜的距 离简称为物距(u) 像到透镜的距离 简称为像距(v)
2014-11-25
如何保证蜡烛的像始终能 成在光屏上？
调节蜡烛、透镜、光屏的 中心， 使它们的中心在同一高度上。
实验探究：凸透镜的成像规律
凸透镜成像的特点
物 距 u 像 的 特 点 像 距 v 应用
大小
倒正
虚实
u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f
缩小 等大
倒立 倒立 倒立 正立
实像 实像 实像
f<v<2f
v=2f
v>2f
放大
放大
不成像 虚像
例题讲评：
1.把凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20㎝处 得到一个最小最亮的光斑。 (1)若将物体放在此透镜前50㎝的地方，可在 倒立 缩小 实 凸透镜的另一侧得到一个____ 、 ___、 ____像; 大于 20cm小于40cm 像距范围为 _____________________. (2)若将物体放在此透镜前30㎝的地方，可在凸 放大 实 像;像 透镜的另一侧得到一个倒立 ____、 ___、___ 大于40cm 距范围为______________. (3)若将物体放在此透镜前10㎝的地方，光屏 不成 正立 上 ___像,但仍能得到一个____ 、放大 ___、虚 __像;
u逐渐减小，v逐 渐增大，像逐渐 增大。但u >f，v >f，是实像。
f 2f
f 2f
我的课件4.5科学探究-凸透镜成像课课时2
小结：
一焦分虚实，二焦分大小，虚像同侧正
实像异侧倒，物在二倍外，像在一二间 光路可逆性，物象位置换，远大近者小
一焦不成像，二焦等大点，不论像虚实
物近焦点大，物远焦点小。
U>2f f<v<2f 缩小 倒立 实像 U=2f V=2f 等大 倒立 实像 f<u<2f V>2f 放大 倒立 实像 U=f 不成像 u<f 放大 正立 虚像
凸透镜的第四条特殊光线
F
F
从物体发出的任一条光线都过像点
如何作凸透镜的任一条光线
如图作出光线通过凸透镜的折射光线
作法：
1、任意作一发光点S 2、过S 作平行于主光轴的光线 3、过S作过光心的光线 4、过S 的任意条光线折射后都过S’
作图法研究凸透镜成像
凸透镜的三条特殊光线
F
F
凸透镜成像规律
大于2倍焦距
倒立、缩小、实像
凸透镜成像规律
等于2倍焦距
倒立、等大、实像
凸透镜成像规律
小于2倍焦距 大于1倍焦距
倒立、放大、实像
凸透镜成像规律
不 成 像
等于1倍焦距
凸透镜成像规律正立、放大、虚像小于倍焦距归纳一下物距
像距
大小 倒正 虚实
八年级物理全册4.5科学探究：凸透镜成像第2课时教案新版沪科版20180818187
八年级物理全册4.5科学探究：凸透镜成像第2课时教案新版沪科版20180818187第2课时探究凸透镜成像教材解读上节课同学们学习了透镜，透镜除了对光起会聚或发散作用外，另一个重要作用是成像。
凸透镜成像的规律是光学中的重要规律，在生活实际和现代科技中有广泛的应用，如眼睛、照相机、显微镜、望远镜等，都是利用凸透镜成像的原理工作的。
本节教材让学生经历完整的科学探究过程，从提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验，到实验与观察、分析与论证等，都由学生完成，给学生较大的自主探究空间，对探究能力的要求也比较高。
教学目标知识与技能通过实验探究凸透镜所成像的虚实、正倒、大小与物体位置的关系，进一步理解虚、实像的概念。
规律对凸透镜成像规律的几点认识(1)凸透镜成像的两个分界点：①2倍焦距点为成放大和缩小像的分界点；②焦点是成实像和虚像的分界点。
(2)物体位于焦点以外，物距减小时，像距增大，实像变大；物体位于焦点以内，物距减小时，像距变小，虚像变小。
总之，物体越靠近焦点，像越大，同时像距也越大。
(3)物体位于焦点以外，当u>v时，成倒立、缩小的实像，且物体移动速度大于像移动速度；当u<v时，成倒立、放大的实像，且物体移动速度小于像移动速度。
(4)所有实像均倒立，所有虚像均正立(仅限一次成像)，实像可用光屏承接而虚像不能。
凸透镜成像规律可概括为：“1倍焦距分虚实，2倍焦距定大小；物近像远像变大，物远像近像变小(成实像时)；虚像正立总放大，实像倒立有大小；虚像与物在同侧，实像透镜那边找。
”学点探究凸透镜成像提出问题：凸透镜成像情况与什么因素有关呢？猜想与假设：凸透镜的成像情况可能与__物体离凸透镜光心的距离即物距(合理即可)有关__。
制订计划(1)探究凸透镜成像你需要的器材有：__光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏__。
(2)你认为除了观察像的__大小__、__正倒__、__虚实__特点外，还需测量__不同情况下的物距u(物体到光心的距离)和像距v(像到光心的距离)__。
科学探究：凸透镜成像第2课时+精品教案
听讲、讨论。
听见、记录
思考、听讲、记录
思考、听讲、记录
听讲、记录、思考
激发学习兴趣，引出本课主题。
根据表格寻找规律，帮助记忆表格
学会画成像光路图。
理解实像大小与物距的关系
理解虚像大小与物距的关系
总结凸透镜所成规律。
巩固新知
知识拓展
板书设计
第5节科学探究：凸透镜成像第2课时
凸透镜成像规律：
1.一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小。
板书：成虚像时，物近像近像变小。
【ppt12】得到凸透镜所成规律的总表，添加了物距小于一倍焦距时，像距的大小（u＞v），此时像距无限制，可能大于两倍焦距，也可能小于一倍焦距。
【ppt13、14】组织学生进行随堂练习。
【ppt15】进行课堂小结
【ppt16】拓展凹透镜的成像规律
【ppt17】布置作业。
2.成实像时，物近像远像变大。
成虚像时，物近像近像变小。
物距（u）
像距（v）
成像特点
像与物的位置
正倒
大小
虚实
u＞2f
2f>v>f
倒立
缩小
实像
异侧
u＝2f
v=2f
倒立
等大
实像
异侧
f＜u＜2f
v>2f
倒立
放大
实像
异侧
u＝f
不成像
u＜f
u＞v
正立
放大
虚像
同侧
【ppt10】将实像的光路图画在一个图上面，点一下PPT，光线消失，只留下物和像，可以直观的看到，当物体靠近凸透镜时，像远离凸透镜，而且像变大，得出规律。
板书：成实像时，物近像远像变大。
凸透镜成像规律教案设计
案例题目：《探究凸透镜成像的规律》教学设计（第二课时）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，就是让学生在探究凸透镜成像规律的实验基础上，我利用多媒体网络信息，将凸透镜成像规律以动画图像的形式直观的给出，对比自己通过科学探究活动，找出凸透镜成像规律．来更好的同化记忆，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
考虑到初中生学习物理的思维特点是由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，以及初中物理光学现象是用几何光学来解释这两个特点，实施了“从形象到抽象，物理与数学结合”的教学策略，并在实践中取得了较好的效果，从而达到了高效学习的目的。
教学重点和难点教学重点：凸透镜成像规律的理解和同化记忆。
教学难点: 学生对已有知识的理解学习者特征分析这一节的内容是本章的核心知识，也是承上启下的作用。
经过一段时间的教学实践观察，学生的好奇心强，喜欢观察实验现象和具有初步的分析归纳能力。
但有的班学生的学习能力一般，自主完成实验探究能力也很差。
喜欢做实验，但常忘记实验目的和方法步骤，部分同学还胡乱实验和观察。
为了促进学生的自主学习意识，培养学生的动手、动脑实验能力。
我认真组织课堂活动，注重启发引导，让学生在明确实验目的和方法后，让学生分组独立完成自己的实验任务。
然后选三组同学的数据填表，再引导同学归纳主要的凸透镜成像规律。
我利用多媒体网络信息，将凸透镜成像规律以动画图像的形式直观的给出，对比自己通过科学探究活动，找出凸透镜成像规律．来更好的同化记忆，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
教学目标1.知识与技能目标（1）理解凸透镜成像的规律及应用举例2.过程与方法目标（1）通过多媒体展示规律与自己探究的规律想对比，强化记忆，高效学习。
；（2）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.情感态度与价值观目标培养学生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；教学方法课堂教学以活动探究为主，通过情境创设让学生参与活动，引导学生对比、感悟并归纳、总结规律，并采用展示图片、视频播放法、案例分析法、问题探究相结合的教学方法。
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第四章 多彩的光
第五节 科学探究：凸透镜成像（3课时）
第二课时
【教学方法】
实验探究法、讨论法、交流法、讲授法。
【教具准备】
课件 投影仪 LED 台灯 光具座 凸透镜 光屏 电子蜡烛
【教学过程】
（一）导入新课
教师演示，学生观察：
1、“F ”形LED 台灯的发出的光通过凸透镜在黑板上成像状况
2、改变台灯到凸透镜的距离，在黑板上成像状况有何不同。
让学生完成猜想影响凸透镜成像情况的主要因素。
（二）新课讲授
一.物距与像距
1、物体到凸透镜光心的距离简称为物距，可用符号u 来表示；
2、像到凸透镜光心的距离，简称为像距，可用符号ν来表示。
二.凸透镜成像规律的探究：
1、提问：凸透镜成像的情况与什么因素有关？让各组学生进行猜想。
2、设计实验：需要哪一些实验仪器？
3、实验仪器如何放置及其原因。
①三物同线：凸透镜、蜡烛、光屏三物在同一直线上
②三心同高：凸透镜的光心、烛焰中心、光屏中心在同一高度上。
（提问：为何要三心同高？如果没有三心同高能否看见像？教师利用LED 台灯和凸透镜进行演示，引导学生理解原因）
③光屏上任意一个模糊的烛光是不是都是所成的像？如何调节像的清晰度？调节蜡烛还是光屏？这一系列具体的操作教师以提问的形式进行强调。
4、进行实验和收集数据：
物距
像距
小结：（flash展示）
（1）当u>2f，成倒立、缩小、实像。
（2）当u=2f，成倒立、等大、实像
（3）当2f>u>f，成倒立、放大、实像
提问：观察实验现象以及flash动画, 物体靠近透镜时，像靠近还是远离透镜？像如何变化？（2）
指导学生做到这个实验时，学生产生疑问。
光屏上显现的是光斑，而不是像。
教师利用flash 解释原因：此时一条线平行主光轴入射，另一条过光心，两条光线经过凸透镜折射后平行，无法相交，不成像。
此时，在光屏上不能直接看到像。
说明此时凸透镜成虚像。
提问：如何找到虚像？（透过透镜像蜡烛的同侧观察，发现像的性质）
将不透光的纸板遮住凸透镜的上半边，然后前后移动光屏，是否能在光屏上看到完整的像？为什么？
【知识小结】
凸透镜成像规律
（1）当u>2f，成倒立、缩小、实像。
（2）当u=2f，成倒立、等大、实像
（3）当2f>u>f，成倒立、放大、实像
（4）当u=f，不成像。
（5）当u<f, 成正立、放大、虚像。
在光屏上找不到像。
说明此时凸透镜成虚像。
视线透过透镜像蜡烛的同侧观察
（6）u=f是实像和虚像的分界点即“1倍焦距分虚实”
（7）u=2f放大和缩小的实像的分界点即“2倍焦距分大小”
（8）虚像都是正立的，实像都是倒立的。
（9）当u>f，物体靠近透镜时，像远离透镜，像变大。
即“物近像远”
【作业布置】
1、完成导学案的“试试身手”“自我提高”
2、书本P74作业1-5
【板书设计】
第五节凸透镜成像
凸透镜成像规律
（1）当u>2f，成倒立、缩小、实像。
（2）当u=2f，成倒立、等大、实像
（3）当2f>u>f，成倒立、放大、实像
（4）当u=f，不成像。
（5）当u<f, 成正立、放大、虚像。
在光屏上找不到像。
说明此时凸透镜成虚像。
视线透过透镜像蜡烛的同侧观察
（6）u=f是实像和虚像的分界点即“1倍焦距分虚实”
（7）u=2f放大和缩小的实像的分界点即“2倍焦距分大小”
（8）虚像都是正立的，实像都是倒立的。
【教学反思】
1、凸透镜成像作为初中物理实验考察的20个之一，在初二物理实验中占了很大的比重。
十分重要，所以如何将现象与抽象的结论相结合是本节课的关键。
2、凸透镜成像的实验也是初中学生第一个接触的较难的实验，所以在实验前需要强调实验
室的规定，以及实验前需要检查仪器，实验后要整理仪器等注意事项。
3、成像的关键在于仪器的选择，调节。
如何选择仪器，仪器如何摆放，调节都是实验的重
点，教师应说明清楚，并且做好演示。
4、实验内容较多，难易各异，需要按照从易到难的顺序和成像的基本规律展开实验，并且
让学生边实验，边填表，边总结，难易分割点时要停下，先小结之前的实验，利用理论来解释现象的产生。
这样可以培养学生的逻辑思维能力。
5、当U=f时，大部分学生产生疑问。
光屏上显现的是光斑，而不是像。
教师利用flash解
释原因：此时一条线平行主光轴入射，另一条过光心，两条光线经过凸透镜折射后平行，无法相交，不成像。
6、当u<f时，在光屏上不能直接看到像。
此时再次提出虚像，可回顾之前所学的虚像的例
子，起到复习效果，知识连贯的作用。
7、如何找到虚像？指导学生，撤下光屏透过透镜像蜡烛的同侧观察，发现像的性质
8、学生易把U=f和u<f的现象混淆，必要时可以让学生在u=f时也撤下光屏透过透镜像蜡
烛的同侧观察，对比于u<f的现象不同。