第六章常见的光学仪器第二节学生实验：探究-凸透镜成像一、教学背景分析本节内容是本章的核心，同时也是学生学习第三节“生活中的透镜”的基础。 学生接触物理这门学科时间很短，在知识方面，学生虽然知道一些较简单的物理现象，了解一些基本的物理规律，但对凸透镜不太了解，对凸透镜的成像规律知道的就更少。在能力方面，学生初步具备了一定的探究问题的意识和能力，有一定的协调能力和合作精神。在情感方面，初二学生有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望，而且在此之前有过探究“平面镜成像特点”的经历，知道探究的一般过程。但本节探究课学生面临着诸多困难，例如实验探究涉及的物理概念、名词多，如物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像，特别是要找到各种像应调整什么，如何调整，学生感到盲目；从数据中要得出结论也不易，因此老师必须重视加强对学生探究过程的指导，帮助学生熟悉实验器材的使用，指出实验过程中的注意事项，帮学生细化实验步骤，使全体学生都能顺利完成探究全过程，都能体会到成功的喜悦。同时，培养学生收集信息、整理资料、分析问题、解决问题的能力，初步学会科学探究的一般方法。二、教学目标1.通过实验，总结实像和虚像的区别，记住实像和虚像的定义。2. 会正确使用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材设计实验，探究凸透镜成像规律。通过探究凸透镜成像规律的活动，体验科学探究的全过程和方法。能在探究活动中，根据实验现象，初步获得提出问题解决问题的能力。学习从物理现象中用观察、比较、列表等方法总结归纳科学规律。3.理解凸透镜成像规律。熟记凸透镜成放大、等大、缩小的实像和放大虚像的条件。根据凸透镜成像规律清楚调节像大小的方法。会应用凸透镜成像的规律解决简单的实际问题。三、教学重点和难点教学重点：凸透镜成像规律的探究过程。教学难点：对实验数据进行分析，归纳得到凸透镜成像规律。四、教学过程1.教学引入学生用自己桌上的凸透镜观察远处的物体和周围的物体，然后教师引导大家一起做实验，将凸透镜紧靠书上的字，适当增加凸透镜与字之间的距离，并调节眼睛与透镜之间的距离，仔细观察，看到的像有没有变化？谈自己看到的现象，讨论并交流观察到现象，根据学生回答情况恰当导入新课。2.“知识点”教学为研究凸透镜成像规律，我们还需要学习几个知识点：物距（u）：物体到透镜的距离。像距（v）：像到透镜的距离。实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。（也可用眼睛观察到）虚像：不能呈现在光屏上的像，它是由实际光线的反向延长线会聚而成但可以用眼睛观察到。3、介绍实验器材4、利用图片讲解一倍焦距和二倍焦距让学生明确物体在光具座上的范围以及像的范围。5、点明探究的问题;凸透镜成像的虚、实，大、小，正、倒跟物距和像距的关系6、讨论探究方案在光具座上移动蜡烛，然后移动光屏寻找清晰的像所在的位置，测出物距和像距，记录像的特征。将数据和观察到的现象记录在表格中，与同学讨论，总结出大家认同的规律。7、讲解实验步骤并强调注意事项组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度。将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。将蜡烛移近凸透镜，改变物距u，仍使u2f，仿照步骤 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。将蜡烛移近凸透镜，改变物距u，使fu2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。将蜡烛移近凸透镜，改变物距u，使fu2f，仿照步骤 再做2次实验，分别观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v。将蜡烛移近凸透镜，改变物距u，使u=f，看能否成像；使uf，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。8、 进行实验，收集证据学生进行分组实验，教师巡回指导，督促他们及时记下各种数据，给有困难的学生适当的帮助与提示。焦距f/cm物距u/cm物距与焦距的关系像距v/cm像的性质实虚大小正倒9、分析与讨论同学们针对记录的各种数据，进行归纳总结出凸透镜成像的规律：先分小组讨论，然后小组间互相交流；每小组推荐一位同学进行班级交流；教师小结成像规律。分析论证小组讨论，小组间互相交流，明确结论。（1）像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？（2）像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？10、知识配对游戏11、快速抢答1.当物距 于焦距时，成倒立的实像，当物距 于焦距时，成正立的虚像，并且虚像是 的。2.当物距大于2倍焦距时，像距在______________之间，得到_______、________的实像。当物距等于2倍焦距时，像距等于2倍焦距，得到_______、________的实像。当物距在1倍和2倍焦距之间时，像距_____________焦距，得到_______、________的实像。3.当生成虚像时，像与物的左右 ，上下________，当生成实像时，像与物的左右 ，上下 。12、规律再现，总结提高凸透镜成像变化规律口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。虚像同侧且正立，实像异侧且倒立。物体移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小。13、能力提升1.把凸透镜正对着太阳光，可以在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。如果将一物体放在距凸透镜30cm的主光轴上，则在凸透镜的另一侧可以得到一个 （ ）A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像C、正立放大的虚像 D、正立缩小的虚像2.一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）A、像变大，像距变小。 B、像变大 ，像距变大。C、像变小，像距变小。 D、像变小，像距变大。14、巅峰突破在做探究凸透镜成像的实验时，当物距是20cm时，得到一个清晰倒立缩小的实像，测得像距是13cm,则此凸透镜的焦距为（ ）A、f20cm B.13cmf20cm C.10cmf13cm D.6.5cmf10cm教师总结本节的情况并板书凸透镜成像的规律。五、板书设计二、探究凸透镜成像凸透镜成像的规律u2f fv2f倒立缩小的实像u=2f v=2f 倒立等大的实像fu2f v2f 倒立放大的实像u=f 不成像u f 正立放大的虚像