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| “凸透镜成像的规律”教学设计
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作者： 陈德军
发表时间： 2006-3-6 文章出处： 人民教育出版社
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【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，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律。使学生在全过程中自主研究，体验科学探究的全过程，从而培养科学研究方法，得出清晰的凸透镜成像规律。同时还培养了学生的发现问题、解决问题、分析归纳、动手、创造等多方面能力，以及培养了对科学的求知欲，乐于探究的科学态度。
【教学目标】
知识与技能
1．理解凸透镜的成像规律，知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系。
过程与方法
1．能在探究实践中，初步获得提出问题的能力。
2．通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
3．学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
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学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。
2．乐于参与观察、实验、制作等科学实践。
【教学重点与难点】
1．理解凸透镜成像规律。
2．使学生初步了解科学探究的方法。
【教学准备】
多媒体、教师和学生用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。
【教学设计】
创设情景，引入新课
提出问题
请同学们做这样一组小实验：
（幻灯）
你看到什么：
①用凸透镜近距离的看书上的字；
②用凸透镜远距离的看屏幕；
（用凸透镜近距离看看到正立、放大的虚像；用凸透镜远距离的看到倒立、缩小的实像。）
同样是凸透镜，所成的像却有如此大的差别。相信大家一定有许多疑问，请把你的疑问写下来，然后我们一起交流一下。
（①凸透镜成像有什么规律？②为什么会有时成放大的像，有时成缩小的像？③什么时候成放大的像，什么时候成缩小的像？……）
当然，同学们一定还有许多其它的问题，今天我们先来解决这个问题：
（幻灯）课题：凸透镜成像有什么规律
提出猜想
同学们想一想：凸透镜成像的不同与什么因素有关？你这样猜想的根据是什么？
（与物距有关；与像距有关……当放大镜靠近物体时成正立、放大的虚像；当放大镜远离物体时看到倒立、缩小的实像。）
为了验证同学们的猜想，我们必须干什么？（做实验）
制定实验计划
在制定实验计划之前，我们先来回顾一下上节课学习的照相机的使用。
请一位同学到前面来，配合一下老师。
现在老师想用这架照相机拍下他的相貌，大家看看老师这样做行不行。
①(把镜头对着大家)我这样拍，能拍到他的脸吗？怎么办？
②（把镜头倒过来，对准自己）能拍到像吗？景物、镜头和胶片必须谁在中间？
③（把相机高高举过头顶）能不能拍到他的脸？应该怎么办？
④（把镜头非常的靠近该同学的脸部）能拍到像吗？
好，现在老师学会拍照了。（拍下一张照片）同时，老师也相信大家一定能设计好本次的探究活动。
小组讨论完成学案上的实验计划。
①你打算如何改变物距来研究像的性质与物距的关系？
（先把物体放在u>2f处，然后放在2f>u>f处，最后放在u<f处。这样，由远到近，研究像的性质与物距的关系。）
②你打算使用哪些器材来完成本次探究活动？
（蜡烛、凸透镜、光屏、火柴、光具座）
介绍：大部分同学也许不了解光具座，它是专门用来研究凸透镜成像规律的仪器。另外，本次实验我为大家准备的凸透镜焦距都是10cm的。
③实验具体步骤：
（a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上，并使它们在同一直线、同一高度。
b、逐次固定蜡烛与凸透镜的距离分别为：30cm、15cm和5cm，移动光屏，使光屏上成清晰的像，记录像距和像的性质。
插入：在这里，老师有一个疑问，当物距为5cm时，会不会像我们刚才使用照相机一样，在光屏上看不见像？如果无法成清晰的像，我们可以透过透镜看看像的性质。
c、实验完成后熄灭蜡烛并整理仪器。）
④你认为本次实验还应注意什么？
（及时记录数据……）
下面请同学们按照设计好的实验步骤开始实验。
（学生开始实验，老师巡回指导）
好！实验结束，请同学们把蜡烛熄灭。我们请一个小组汇报一下实验结果。
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物距与焦距关系 |
物距u
（cm） |
像的性质（f=10cm） |
像距v
（cm） |
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正倒 |
大小 |
虚实 |
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u>2f |
30 |
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2f>u>f |
15 |
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U<f |
5 |
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物距与焦距关系
物距u
（cm）
像的性质（f=10cm）
像距v
（cm）
正倒
大小
虚实
u>2f
30
2f>u>f
15
U<f
5
（介绍像距与焦距的关系）
其他小组的实验结果与他们的是否相似？
我们一起来讨论一下，从这张数据表格中可以得到什么？
①像的大小与物距是否有关？当物距在什么情况下成缩小的像？在什么情况下成放大的像？
②像的正倒与物距是否有关？当物距在什么情况下成正立的像？在什么情况下成倒立的像？
③像的虚实与物距是否有关？当物距在什么情况下成虚像？在什么情况下成实像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？
思考：根据上表的数据，凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
小结：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。通过本节课的学习，同学们有哪些收获？
当然，相信同学们还有其他许多的问题，同学们课后可以相互讨论，也欢迎同学们与老师来共同探讨。
附件：学案
一、引入新课：你透过凸透镜看物体后，有哪些疑问？请把它们写下来：
1．
2．
……
二、猜想：凸透镜成像情况不同与哪些因素有关？你猜想的根据是什么？
三、制定实验计划：
①你打算如何改变物距来研究像的性质与物距的关系？
②你打算使用哪些器材来完成本次探究活动？
③实验具体步骤：
④你认为本次实验还应注意什么？
四、进行实验。
五、探究实验记录表
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物距与焦距关系 |
物距u
（cm） |
像的性质（f=10cm） |
像距v
（cm） |
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正倒 |
大小 |
虚实 |
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u>2f |
30 |
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2f>u>f |
15 |
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U<f |
5 |
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可不填 | 六、结论
物距与焦距关系
物距u
（cm）
像的性质（f=10cm）
像距v
（cm）
正倒
大小
虚实
u>2f
30
2f>u>f
15
U<f
5
可不填
①像的大小与物距是否有关？当物距在什么情况下成缩小的像或放大的像？
②像的正倒与物距是否有关？当物距在什么情况下成正立的像或倒立的像？
③像的虚实与物距是否有关？当物距在什么情况下成虚像或实像？有没有正立的实像或倒立的虚像？
思考：凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的实像时呢？
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