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1、第二章 2.3 透镜成像一、教学任务分析透镜成像这节的内容涉及到透镜对光的作用，凸透镜成像的规律以及凸透镜的应用。其 中透镜对光的作用是光折射规律的具体应用，而凸透镜成像的规律又与实际生活联系紧密，因此 本节内容是初中物理中的一个重点知识。学习本节内容需要光的折射规律、虚像和实像的概念等准备知识。 通过视频引入新课，通过阅读与体验性实验，认识透镜的种类，在实验基础上揭示透镜对光 的作用，同时知道有关透镜的几个物理名称。利用自制照相机给学生拍照，引入探究课题。指导学生在光具座上找到放大、缩小的实像。 采集学生的实验数据共同比较、分析、推理、归纳实验结论。通过继续探究凸透镜成虚像的条件，形成完整的
2、凸透镜成像规律，并借助多媒体等手段在学 生脑海中构建成像的动态过程。在此基础上通过对照相机、投影仪、放大镜等实物的操作，加深 学生对物理规律的理解，提高学生应用物理知识分析和解决实际问题的能力。本节的教学要求教师积极引导，学生主动参与。通过实验探究的过程，感受实验、归纳的科 学方法，初步学会将数据转化为图形的研究物理问题的方法，体会事物的发展变化是有规律可循 的，同时知道量变会引起质变的辩证关系。二、教学目标1、知识与技能（1）知道并能识别凸透镜和凹透镜；知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用； 知道透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。（2）理解凸透镜成像的规律及简单应用。知道实像与虚像的
3、区别。（3）知道凸透镜在照相机、幻灯机和放大镜中的应用。2、过程与方法 经历凸透镜成像规律的探究过程，感受观察、比较、归纳、推理等科学方法。3、态度、情感与价值观（1）在学习凸透镜成像的应用中，感悟生活中处处有物理，激发用所学知识解释生活现象 的兴趣。（2）通过小组实验中互相配合、相互交流，养成合作学习的良好学习习惯。（3）通过凸透镜成像规律的学习，体会事物从量变到质变的辩证关系。三、教学重点和难点重点：凸透镜成像规律。难点：探究过程中像与物所在范围的确定。四、教学资源1、演示器材：大凸透镜、大凹透镜、平行激光光源、光具盘，自制照相机、自制“烛焰” 演示板、光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、书
4、写投影仪等2、学生实验：光具座（改造过，零刻度位于标尺中点处）、蜡烛、凸透镜（焦距已知）、光 屏、火柴、印有数轴的透明胶片、记号笔等3、课件：自制PPT幻灯片，凸透镜成像动画演示课件。3、视频：南极探险队用冰取火五、教学设计思路本设计通过创设情景，提出问题，激发学习兴趣。设置合理探究点，在教师控制下通过学生 的自主活动进行有序实验探究。通过学生间的交流与合作，归纳物理结论。在学习过程中使学生 充分感受科学方法的应用，感悟物理学研究的方法，逐步养成良好的学习习惯。本设计要突出的重点是：通过学生探究实验，得出凸透镜成像的规律。方法是：分成两步走。 先将学生分成两大组分别探究凸透镜成缩小倒立实像与放
5、大倒立实像，再用另一课时共同探究凸 透镜成正立、放大的实像。通过实验，观察、分析、推理、归纳得出凸透镜成像规律，再通过多 媒体动画加深对凸透镜成像规律的理解；通过对实例的分析、讨论，学会用凸透镜成像条件解决 实际问题。本设计要突破的难点是：如何在学生探究实验中引导学生将所测得的物距、像距分别与凸透 镜的一倍、两倍焦距做比较得出凸透镜的成像规律，同时还要在有限的课时内让实验的结论具有 一定的普遍性。本设计突破难点的方法是缩小每组学生的探究范围，每小组只需找到一次成实像 的物距、像距，而结论的得出则依靠每小组提供在透明胶片上的数轴点重叠后反映出的共性归纳 得出。由于透明胶片上反映的共性是非常明显的
6、，所以将物距、像距分别与f 2f比较是水到渠 成的。完成本设计的内容需3课时。本设计说明：由于课时限制，本设计中只探究同一焦距的凸透镜成像情况，对于基础较好的 学生，教师在探究实验中可再增加一个焦距不同的凸透镜，使得出的结论更具有普遍性。六、教学流程2、流程图说明情景I视频录像用冰磨成的凸透镜对着太阳光可以使潮湿火柴点燃。活动I (1)学生阅读理解教科书P.39凸透镜、凹透镜。( 2)观察给定的一些镜片与近视眼镜的镜片，辨别哪些是凹透镜哪些是凸透镜。 情景II演示实验教师在光具盘上分别演示凸透镜、凹透镜对光的作用，同时学生完成学习活动卡P.34 光路图。活动II学生实验1：利用凸透镜对光的会聚
7、作用，测出凸透镜的大致焦距。学生实验 2：用两种透镜分别观察手的指纹以及远处的景物，知道透镜可以成像。情景III师生互动实验：用自制照相机“拍照”引入新课课题情景W (1)演示实验：用由小电珠组成的“烛焰”通过凸透镜成像，说明实像的形成。(2) 利用PPT课件回顾平面镜成像的光路图，复习虚像的形成。活动III学生实验3：探究凸透镜成实像的规律情景V：播放凸透镜成实像的多媒体动画课件，用以小结实验结论。活动W：学生合作拍一张清晰的照片。活动V：学生实验4继续探究实验，得出凸透镜成虚像的规律。情景W：通过板画、列表、多媒体动画等多种方式，归纳凸透镜成像的规律。活动W： (1)完成学习活动卡P.39
8、思考与讨论1：将各光学仪器填入对应的成像规律下的表格中。（2）通过对自制照相机、投影仪、放大镜等实物进行操作与调节，了解凸透镜的应 用，同时进一步加深对凸透镜成像规律的了解。3、教学主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。本设计的内容包括透镜对光的作用、探究凸透镜成像规律以及凸透镜的简单应用。所以本设 计可分为三个主要的教学环节。第一环节:通过观察与阅读使学生认识两种透镜，知道有关透镜的几个物理名称。再通过演 示实验，使学生对透镜的光学作用有一个直观的了解。最后通过学生的体验性小实验，巩固所学 得新知识，同时让学生知道透镜可以成像，为学习下节“凸透镜成像的规律”埋下伏笔。第二环节:用一个自制
9、照相机拍照引入本节课题。利用演示实验、PPT课件让学生知道实像 与虚像的区别。选择恰当的探究点，控制探究范围，铺设实验台阶让学生顺利完成“探究凸透镜 成实像规律”的实验，共同分析、比较、推理归纳得出凸透镜成实像的规律。第三环节，学生继续进行探究实验，得出凸透镜成虚像的规律。利用多种方法由浅入深地对 两节探究实验课的结论进行总结归纳。最后通过操作自制照相机、实物投影仪、放大镜等实物让 学生了解凸透镜在生活中的应用，同时加深对凸透镜成像规律的理解，体会到物理与生活的紧密 联系。七、教案示例第一课时（一）引入1视频：南极考察队的队员们，在丢失火种的情况下，他们面对寒冷和饥饿威胁，开动了 脑筋，终于用
10、“冰”重新取得了火种。2设疑：冰，怎么可以取火呢？是否任意一块冰对着太阳光都能取火？（二）新课3. 活动I：认识两种透镜（1）阅读和理解：教科书P.39透镜及与透镜相关的物理名称“主光轴、光心”（2）学生实验1：学习活动卡P.34，观察并辨别几块凸透镜和凹透镜4演示实验：利用平行激光源与光具盘演示透镜对光的作用，认识“焦点、焦距”等物理名词。（1）凸透镜对光有会聚作用；学生完成学习活动卡P.34光路图。教师同时向学生说明什么 是实焦点。（2）凹透镜对光有发散作用.学生完成学习活动卡P.35光路图。教师同时向学生说明什么 是虚焦点。三）巩固5.活动II：（1）学生实验 1：先利用本节所学的知识解
11、释“用冰取火”的原理，再利用太阳光（没有阳光可用手电筒或日光灯代替）、凸透镜、白纸大致测定凸透镜焦距。（2）学生实验 2：用两种透镜分别观察手的指纹以及远处的景物，知道透镜可以成像。（让学生知道透镜能成像，为下节“凸透镜成像的规律”埋下伏笔） 四）布置作业略第二课时（一）引入1. 师生互动：用自制的照相机给学生“拍照”2. 提问：（1）你看到“底片”上的人是原来的同学吗？（不是，是同学的像）（2）“底片”上人的像从何而来？（光通过凸透镜形成的）3. 设问：凸透镜能成什么性质的像？凸透镜成不同的像各需要满足什么条件呢？（二）新课4. 设置让情景学生了解：实像、虚像及其区别（1）利用小电珠组成“烛
12、焰”演示板，演示实验分成以下几个层次进行：A、介绍仪器；B、开一盏灯，一个物点对应一个像点；C、依次开灯，每一个物点都对应一个像点，所有像点就组成这个物体的像。D、这个像是物体射向凸透镜的光经过凸透镜折射后会聚成的，能用光屏接收，称为实像。(2) 多媒体：PPT演示平面镜成虚像的光路图。说明虚像不能用光屏接收。5. 活动III学生实验3探究已知焦距的凸透镜成实像的规律。(因为这是本节的重点与 难点所在，所以实验中教师的指导作用显得尤其重要。)实验分成以下几个层 次进行。( 1)教师引导实验：A、介绍实验器材一一光具座(改造过，零刻度位于标尺中点处)演示如何进行共轴调节。 以及怎样判断物体在光屏
13、上成清晰的像。B、教师介绍什么是物距、像距，然后调整物距与像距，分别在光屏上找到不同性质的像。( 2)问题：A、同一个凸透镜为什么会成不同性质的像呢？B、请同学猜测一下，对同一凸透镜而言，光屏上像的大小发生变化可能与什么因素有关？ (学生讨论得出：可能与蜡烛到透镜的距离有关。)(3) 学生分组实验：一半同学进行凸透镜成倒立、缩小实像的实验，一半同学进行凸透镜 成倒立放大实像的实验，并分别记录物距与像距。( 4)数据采集、处理并交流：A、把实验得到的物距与像距分别标在印有数轴的透明胶片上。(引导学生由数字关系过渡B、将各组得到的倒立、缩小实像的数轴的透明胶片叠放，叠放后透明胶片的数轴上呈现凸 透
14、镜成倒立、缩小实像的物距、像距集中在某一范围。提问：这些物距、像距虽然不尽相同，但它们所成像的性质是否相同？那么这些物距、像距 所在的范围有无共同点呢？(引导学生与凸透镜的焦距进行比较，由图像关系过度到文字 关系)小组讨论、交流、归纳：凸透镜成倒立、缩小的实像的规律：物距大于f 像距在f 2f之 间。C、将各组得到的倒立、放大实像的数轴的透明胶片叠放。与上述方法类似得出结论小组讨论、交流、归纳：凸透镜成倒立、放大的实像的规律：物距在f、2f之间，像距大于 2f。（三）小结与巩固6播放多媒体课件，对凸透镜成实像的规律进行小结。 强调：对于同一凸透镜而言，成像的性质是由物距所决定的。7. 活动W：
15、A、问题：给出自制照相机的焦距为30cm，若要得到一张清晰的照片，物体与照相机的 距离至少要多远？B、请学生合作，给由小电珠组成的“烛焰”演示板拍一张“正立”的照片。8. 学完这堂课后，你觉得有心中有什么疑惑？（四）布置作业略第三课时 一）引入1.复习凸透镜成实像的条件，学生在叙述时，教师在黑板上画出凸透镜成像的大致图像。1 111 1FF2设问如果将蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内，通过凸透镜将成什么性质的像呢？二）新课3. 活动V：学生实验4探究凸透镜成虚像的规律控制探究范围：将蜡烛位于f以内探究凸透镜成像情况。分以下几个层次进行。（1）复习如何进行共轴调节。（2）将蜡烛位于f以内，移动光屏找像。（3）问题：光屏上找不到像，是否就说明物距小于凸透镜一倍焦距时凸透镜是不能成像的？ 学生讨论得出：光屏上找不到像只能说明物距小于凸透镜一倍焦距时凸透镜是不能成实像，但有可能成虚像。（4）（回顾实像与虚像的区别）学生在教师引导下观察虚像，并描凸透镜成述虚像的性质4. 通过以下几种方式，由浅入深地归纳凸透镜成像的规律（1）板画：将课前复习的
