4.5 科学探究：凸透镜成像
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。
教科版八年级物理4.5科学探究_凸透镜成像
怎样测量凸透镜的焦距？ 太阳光聚焦法：
拿一个凸透镜正对着太阳光，在把一张纸放 在它的另一侧，改变透镜与的距离，直到纸 上的光斑变的最小最亮，测量这个最小最亮 的光斑到透镜光心的距离，这就是焦距。
第二节 探究凸透镜成像规律
探究凸透镜成像的规 律
困惑：
我们看到了人在照相的时候，总是可 以得到一个倒立、缩小的实像；在看电 影的时候，我们可以看到一个放大的实 像；老爷爷还可以透过放大镜看到一个
实验思考
当成实像时，如用手挡住透镜的上半 部，猜一猜，光屏上的像可能有什么 变化？
2014-11-9
F
F
f
2014-11-9
实验拓展
1、在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗？
2、在实验中，你能发现放大的像和缩小的像的分界点在什 么位置吗？
2014-11-9
交流合作
实验思考
3、什么情况下像和物体在凸透镜两侧？ 什么情况下像和物体在凸透镜同侧？
小于
大于
随堂练习
例：如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后 把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光 屏的位置。则： 1、把烛焰放在 点，屏上出现的像最大； 把烛焰放在 点，屏上出现的像最小。
a bc
de
F
F
f 2f
2014-11-9
a bc
de
F
F
f 2f
2、把烛焰放在 点，屏上出现清晰的像时， 屏距凸透镜最远。 3、把烛焰放在 点，屏上不会出现像。
物距（u ）
一束平行光
像的性质 倒立或 正立 放大或 实像或 缩小 虚像 实像点
应用 像距（ v ） V=f f＜v＜2f
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
4.5科学探究：凸透镜成像第1课时
F
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点， 这个点叫做焦点F ； 焦点F到光心O的距离叫做焦距f。
o
2f
2f
发散作用 凹透镜对光有
F
虚焦点
虚焦距
测凸透镜焦距的方法
①让凸透镜正对太阳光在透镜另一侧上下移 动光屏，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑 F，用刻度尺测出光斑F到凸透镜光心O的距离, 即为焦距f。
６、完成光路图：
过焦平行
F
扩展：凹透镜的三条特殊光线
过心不变
过光心的光线经折 射后方向不变。
平行于主光轴的光线 经折射后反向延长线 过虚焦点。 对着虚焦点入射的光 线经折射后平行于主 光轴。
平行过焦
过焦平行
小结
定义：利用光的折射原理制成的光学器件
分类：
凸透镜：中间厚边缘薄的透镜
凹透镜：中间薄边缘厚的透镜 凸透镜：对光有会聚作用
第四章
多彩的光
第五节：科学探究:凸透镜成像
（第1课时）
这些物品都使用了什么？
1、透镜的概念
透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。
A
B
C
D
E
F
透镜的种类有哪些？
2、透镜的种类
凸透镜：中央较厚，边缘较薄的透镜 凹透镜：中央较薄，边缘较厚的透镜
凸透镜中央 厚、边缘薄， （如放大镜） 凹透镜中央 薄、边缘厚， （如近视镜片）
3.透镜的基本概念：
主光轴：通过两个球面球心的直线，称主光轴．
光 心：透镜的中心（在主光轴上）．
C1
光心 O
C2
主光轴
C1
光心 O
C2
主光轴
凸透镜
凹透镜
提出问题: 光通过路的成因
沪科版物理八年级全一册4.5科学探究：凸透镜成像 教案设计
科学探究：凸透镜成像一、教学目标（一）、知识技能目标1．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2．探究凸透镜成像的规律。
（二）、方法过程目标1．观察凸透镜的成像过程，能在观察的过程中发现一些问题。
2．能简单描述所观察现象的主要特征。
（三）、情感态度价值观领悟：初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。
二、教学重难点：难点：科学探究凸透镜成像的规律重点：凸透镜成像规律的应用三、教学工具：凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、关屏四、教学过程一、引入新课：同学们根据平时的观察：列举生活中有关透镜的现状，并说出谁是凸透镜的应用器材。
让学生亲自拿着凸透镜观察身边的物体，得出结论：物体离凸透镜远近不同，观察到的像也不同。
二、进行新课学生开始自学焦距、物距、像距，完成以后再图片演示。
（一）提出问题教师：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看：这些结果与什么因素有关?（二）猜想教师：问题提出来了，我们想想看可能与什么因素有关呢?学生：物体到凸透镜中心的距离。
教师：凸透镜到箭头的距离在变，结果看到的像就不一样。
教师：同学把焦距不同的两个凸透镜并排放着，分别通过两个凸透镜来看箭头，你会看到什么样的现象?学生：一开始我移动凸透镜看到两个箭头一起放大，再移动，小口径的凸透镜里的像是放大、倒立的，而大口径的凸透镜里的像仍然是放大、正立的。
教师：你认为这是什么原因使你看到这样的现象?学生：这可能与凸透镜的焦距有关。
教师：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。
有了这些猜想之后你应该怎么办? （三）制定计划老师：介绍实验器材，以及器材的工作原理和实验注意事项学生：制定计划，怎样实验研究。
教师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器——光具座。
介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)，在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。
4.5科学探究：凸透镜成像
F
F
物体位于二倍焦距外时的成像，即u>2f
物距大于2f成像规律
成倒立、缩小的实像，像 与物异侧，物距大于像距。 此时u>2f f<v<2f
其主要应用在：照像机、 人的眼睛
F
F
物体位于二倍焦距时的成像，即u=2f
物距等于2f成像规律
成倒立、等大的实像，像 与物异侧，物距等于像距。 其主要应用在：其很少应 用
练习、 1、根据图中光通过透镜前后的方向， 在图中填上适当类型的透镜．
甲
丙
2、透镜是利用光的
规律
制成的，透镜有两类：一类是中间
比边缘厚的透镜叫做
，
透镜及其应用
3、光心大致在透镜中心处，通过光
心和球面球心的直线叫做透镜 的 。 4、凸透镜对光有 透镜对光有 作用。 作用，凹
5、平行光通过凸透镜，将会聚到主 光轴上的一点，这个点称为凸透镜 的 ， 到光心的距离叫做 ，
其主要应用在：放大镜、 老花镜。
辨别下列透镜:
A
B
C
D
E
F
凸透镜（ A B D ） 凹透镜（ C E F ）
判别凸透镜和凹透镜的方法
辨别透镜的主要方法
常用方法
摸
中央厚 边缘薄 中央薄 边缘厚
看
放大
会
照
聚
ห้องสมุดไป่ตู้
凸透镜
凹透镜
缩小
发
散
三条特殊光线
F F F F
1、 通过光心的光线 传播方向不改变。 2、平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过焦点， 经凹透镜折射后发散，发散的折射光线的反向延 长线通过虚焦点。 3、经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于 主光轴射出 。
沪科版八年级全册物理教案：4.5科学探究：凸透镜成像
《科学探究：凸透镜成像》 同学们在学本节课之前， 基本掌握光的折射规律，能把简单的折射光路图补充完整；对生活中的一些凸透镜，如：放大镜、照相机等有一些感性认识；对物理探究表现出极大的兴趣；但学生设计实验的能力、动手操作能力、收集和处理信息能力比较欠缺，需要教师不断加强指导。
【知识与能力目标】(1)了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点焦距。
了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
(2) 理解凸透镜成像规律【过程与方法目标】(1)观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
(2) 能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【情感态度价值观目标】(1)能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。
(2)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。
【教学重点】凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，对凸透镜成像规律的理解和认识。
【教学难点】从真实的复杂的物理实验情景中抽象概括出事物的本质和规律。
指引探究式教学 ◆ 学情分析◆ 教学目标◆ 教学重难点◆ ◆ 教学方法◆◆ 课 时◆2课时1.多媒体课件。
2.实验器材：老花镜、近视眼镜、凸透镜、凹透镜、刻度尺、白纸板。
不同形状的透镜、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺（光具座）科学探究：凸透镜成像 (第一课时一、 新课引入师：同学们，在生活中你用过或见过哪些镜子?生甲：穿衣镜、汽车后视镜、交通镜、哈哈镜。
生乙：老花眼镜、近视眼镜、平光镜、放大镜、三棱镜、太阳镜。
师：请同学们对你们见过的这些镜子进行分类，并指出分类的根据。
生甲：根据镜面的形状来分，镜面是平的有：穿衣镜、三棱镜、近视眼镜，平光镜；镜面是弯曲的有：哈哈镜、老花眼镜、近视眼镜、放大镜、交通镜、汽车后视镜。
生乙：根据能反射光和能透光来分，能反射光的有：穿衣镜、凸面镜、凹面镜，能透光的有：老花眼镜、近视眼睛、平光镜、三棱镜、放大镜。
教科版八年级上册物理教案：4.5科学探究：凸透镜成像规律
教科版八年级上册物理教案：4.5科学探究：凸透镜成像规律一、教学内容1. 凸透镜成像的规律及应用；2. 实验操作：如何进行凸透镜成像实验；3. 凸透镜成像实验数据的处理与分析。
二、教学目标1. 让学生掌握凸透镜成像的规律，并能够运用这些规律解决实际问题；2. 培养学生的实验操作能力，提高学生的实验观察和数据分析能力；3. 培养学生的科学探究精神，使学生能够主动探究问题，独立解决问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点：凸透镜成像规律的理解和应用；2. 教学重点：凸透镜成像实验的操作和数据分析。
四、教具与学具准备1. 教具：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座、测量尺等；2. 学具：笔记本、笔、实验报告表格等。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察教室内的投影仪，引导学生思考投影仪是如何成像的；2. 理论讲解：讲解凸透镜成像的规律，包括物距、像距、成像性质等；3. 实验操作：指导学生进行凸透镜成像实验，强调实验操作的注意事项；4. 实验观察与数据分析：让学生观察实验现象，引导学生记录实验数据；6. 应用拓展：让学生运用凸透镜成像规律解决实际问题；8. 布置作业：让学生巩固所学内容，提高应用能力。
六、板书设计凸透镜成像规律：1. 物距u > 2f，成倒立、缩小的实像，像距2f > v > f，应用于照相机、摄像头等；2. 物距u = 2f，成倒立、等大的实像，像距v = 2f；3. 物距f < u < 2f，成倒立、放大的实像，像距v > 2f，应用于投影仪、幻灯机等；4. 物距u = f，无像；5. 物距u < f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜、老花镜等。
七、作业设计（1）投影仪的物距和像距分别是多少？为什么？（2）放大镜的物距和像距分别是多少？为什么？答案：（1）投影仪的物距大于2f，像距在2f和f之间，因为成倒立、缩小的实像；（2）放大镜的物距小于f，像距大于f，因为成正立、放大的虚像。
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2020/9/11
进行实验与收集证据
把蜡烛、凸透镜、光屏沿一直线依次放在 桌面上。点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的 中心大致在同一高度。
Gaotian0h 课件
2020/9/11
进行实验与收集证据
先把蜡烛放在离凸透镜较远的地方，然后 逐渐向凸透镜移动。移动过程中，选取若干个 位置，并调整光屏的位置，观察成像的情况。 将实验数据填入下表。
凹透镜
Gaotian0h 课件
2020/9/11
射到地面的太阳光是平 行光，博士让凸透镜正对着 太阳，通过凸透镜的太阳光 可以聚集在一点上，这个点 就是凸透镜的焦点（focal length）。凸透镜和凹透镜 对光的折射作用不同，下面 我们通过实验来进行比较。
凸透镜使太阳光的 能量聚集在焦点
Gaotian0h 课件
Gaotian0h 课件
2020/9/11
问题与猜想
他们猜想，放大镜所成像的大小、正倒， 可能与放大镜以及物体的位置有关。于是，他 们决定用实验的方法研究这个问题。
制订计划
用蜡烛作物体，把蜡烛、 凸透镜、光屏沿一直线依次放 在桌面上。
材料 凸透镜 蜡烛 刻度尺或带有 刻度的底座 光屏
Gaotian0h 课件
Gaotian0h 课件
2020/9/11
教学重点
探究凸透镜成像规律
教学难点
归纳凸透镜成像规律
Gaotian0h 课件
2020/9/11
露珠中有美丽的花朵
Gaotian0h 课件
2020/9/11
在严寒的原野，探险者们丢失了打火 机，怎样生火取暖呢？博士想出了一个巧 妙的方法。
Gaotian0h 课件
是蜡烛射向凸透镜的光经 过凸透镜后会聚成的，是 能量的聚集，能用光屏承 接。
虚像不是实际光线会聚 成的，在像的位置上没有 能量聚集，因此在光屏上 不能成像，但可以通过透 镜直接看到像。
Gaotian0h 课件
2020/9/11
进行实验与收集证据 凸透镜的焦距f=10cm
物体到凸透镜 的距离/cm
30 20 15 10 5
物理
Gaotian0h 课件
义务教育教科版 物理教学课件 （八年级上）
作者 高文超
教科版义务教育教科书物理（八年级上册）
Gaotian0h 课件
教学目标
1．知识与技能 (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。 (3)探究并知道凸透镜成像的规律。 (4)了解透镜在投影仪中的应用。
放大镜能成正立的像
Gaotian0h 课件
放大镜也能成倒立的像
2020/9/11
问题与猜想
小聪演示给小明看，看到了下面图中的情况。
放大镜能成正立的像 放大镜也能成倒立的像
他们发现，用放大镜也能成倒立放大的像。对 此，小聪和小明疑惑不解。经过思考和讨论，他 们猜想，放大镜所成像的大小、正倒，可，倒扣在桌上，然后 在杯底放一个凸透镜或凹透镜。用手电筒射出一平行光 束，垂直镜面射入烧杯中，从烟雾中观察透镜对平行光 的作用。
Gaotian0h 课件
透镜对光的作用
2020/9/11
结论：光从空气射入透镜时，凸透镜对光 有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。
Gaotian0h 课件
透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用；平行主光轴的光 线通过凸透镜后会聚于焦点。凸透镜的中心叫 光心；焦点到光心的距离叫焦距。
Gaotian0h 课件
F
F
O
焦距
凸透镜对光有会聚作用
凹透镜对光有发散作用；平行主光轴的光 线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长相 交于虚焦点。凹透镜的中心叫光心；焦点到光 心的距离叫焦距。
Gaotian0h 课件
2020/9/11
教学目标
2．过程与方法 (1)能在探究活动中初步获得提出问题 的能力。 (2)通过探究活动，体验探究过程的全 过程和方法。 (3)学习从物理现象中归纳科学规律的 方法。
Gaotian0h 课件
2020/9/11
教学目标
3．情感、态度与价值观 (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。
用冰取火
冰透镜取火
2020/9/11
他们砍下一块冰，先用斧 头把它削平，然后用手把它磨 光，做成了一块水晶般透明的 透镜。博士拿着这块冰迎着阳 光，把太阳光聚集在棉絮上。 很快棉絮就燃起了火苗。
冰透镜取火
Gaotian0h 课件
2020/9/11
早在1600多年前，我国 《博物志》中就有“冰燧取 火”的记载，清代科学家郑 复光用实验证实了此方法是 可行的。
f～2f
倒立
放大 实像
＜f
正立
放大 虚像
Gaotian0h 课件
冰透镜取火
Gaotian0h 课件
2020/9/11
博士所做的是一个中间 厚、边缘薄的透镜，叫做凸 透镜（convex lens）如图 所示，老花镜、照相机的镜 头、望远镜的物镜等，都是 凸透镜。
凸透镜
Gaotian0h 课件
2020/9/11
还有一种中间薄、边缘 厚的透镜，叫做凹透镜（ concave lens）如图所示， 近视眼镜就是凹透镜。
倒立或正立
倒立 倒立 倒立 不成像 正立
像的情况
放大或缩小
缩小 等大 放大 不成像 放大
实像或虚像
实像 实像 实像 不成像 虚像
Gaotian0h 课件
2020/9/11
分析论证
分析实验数据，总结凸透镜成像的规律。
物体到凸透
像的情况
镜的距离/cm 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像
＞2f
倒立
缩小 实像
Gaotian0h 课件
2020/9/11
进行实验与收集证据
提示1 焦距标志透镜对光的折
射本领。实验中，可以分以 下阶段选取数据进行研究： 物体在2倍焦距以外；物体 在2倍焦距到1倍焦距之间； 物体在1倍焦距以内。
Gaotian0h 课件
2020/9/11
进行实验与收集证据
提示2 实像（real image）
F
F
O
焦距
Gaotian0h 课件
凹透镜对光有发散作用
1.通过光心的光线传播方向不变； 2.平行主光轴的光线会聚（或发散）于焦点； 3.入射光线通过焦点经透镜折射后平行主光轴。
Gaotian0h 课件
问题与猜想
放大镜是一个凸透镜。小明一直认为，用放 大镜把书上的字放大后都是正立的。但小聪告 诉他，放大镜还能使书上都是字倒立呢！