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第三节　神奇的“眼睛”
1．物理观念：
(1)知道眼睛看见物体的过程。
(2)了解近视眼和远视眼的成因，知道眼镜是怎样矫正视力的。
(3)了解应用透镜的光学仪器。
2．科学思维：从物理学视角了解近视眼和远视眼的成因及视力的矫正需戴上的眼镜。
3．科学探究：通过照相机与眼睛的结构对比，了解眼睛看见物体的原理。
4．科学态度与责任：
(1)通过学眼和远视眼的成因及矫正，增强保护视力的意识，注意科学用眼。
(2)通过学习，能主动关心现代科技的发展，有探索自然规律的志趣，有将知识服务于人类的使命感。
1．重点：
(1)让学生了解眼睛的结构，知道如何保护和矫正视力。
(2)知道透镜的应用。
2．难点：
通过实验探究视力的矫正方法。
课件、气球、眼球挂图、几个不同焦距的凸透镜和凹透镜、一组眼睛模型、光源、显微镜、望远镜、多媒体。
一、我们是如何看见物体的
眼睛是心灵的窗户，通过眼睛，人们能交流信息、相互了解。那么，从物理学角度分析，我们是怎样通过眼睛看到五彩缤纷的世界的呢？
师：对于眼睛，大家想知道什么(或你想提出什么问题)
生甲：我想知道眼睛是怎么看见物体的？
生乙：我想知道眼睛的构造。
生丙：我想知道眼睛变成近视眼、远视眼的原因。
生丁：我想知道近视眼镜、老花眼镜是怎样矫正近视眼、远视眼的？
……
师：同学们提的问题都很好，以上这些问题这节课我们都要逐一探究。人眼的构造大家在生物课上学过，请一位同学说说。
生：人眼的构造由外到内是角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经。
教师出示眼球构造挂图或课件演示。
师：晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏(课件演示课本P95图4—19眼睛视物示意图)，大家想一想眼睛看物体与什么类似？
生：与凸透镜成像类似。
师：从物距和像距的关系来看，眼睛看物体相当于生活中的凸透镜成像的哪一种？
生：相当于物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。
师：请一位同学在教室的最前排和最后排看黑板上同一个“大”字。
该同学在不同位置都能看到“大”字，根据凸透镜成像的知识，远近不同的物体成的像的位置是不同的，也就是说要看清远近不同的物体，视网膜(光屏)要不断移动(即眼球在不断变化，用气球模拟)，请大家思考一下：到底什么在变？
生：不是眼球在变，是晶状体在改变形状和焦距。
师：对。其实眼睛在看远近不同的物体时，晶状体在睫状体的作用下，改变厚薄，改变焦距(即调焦)。
课件演示正常眼看远处物体和正常眼看近处物体的动画，使学生加深印象。
二、视力的矫正
师：近视眼和远视眼的形成，这是大家切身的问题，关于这两个问题，请大家先自学几分钟。
课件演示课本P96图4—20(a)近视眼将像成在视网膜前，4－20(b)远视眼将像成在视网膜后。
演示实验：用几个不同焦距的凹透镜、凸透镜分别作为眼镜片，再用一个光源和一组眼睛模型如课本P96图4—21、4—22来探究视力矫正的方法。
用光束照射每个眼睛模型，让学生根据光束聚焦位置确定出每个模型代表的是哪一种眼睛。
1．探究近视眼的矫正。
师：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，为了能看清远处物体，应在近视眼前面放一个什么镜？说出根据。
生：应放一个凹透镜，因为凹透镜对光线起发散作用。
演示：放一个凹透镜，光还是会聚在视网膜前。
师：怎么办？
生：换一个凹透镜。
师：换一个什么样的凹透镜？
生：换一个更凹的凹透镜，即焦距更短的凹透镜。
师：怎么判断？
生：用手摸。
演示：用一个焦距更短的凹透镜可以使光会聚在视网膜上。
师：由此可见，要矫正近视眼应戴上凹透镜。
师：近视眼还有其他方法矫正吗？
生：激光治疗。
师：介绍激光治疗的原理。
2．探究远视眼的矫正。
师：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。为了能看清近处物体．应在远视眼前面放一个什么镜？说出根据。
生：应放一个凸透镜，因为凸透镜对光线起会聚作用。
演示：放一个凸透镜，光还是会聚在视网膜后。
师：怎么办？
生：换一个凸透镜。
师：换一个什么样的凸透镜？
生：换一个不那么凸的凸透镜，即焦距更长的凸透镜。
演示：换一个焦距更长的凸透镜，光还是会聚在视网膜后。
师：怎么办？
生：换一个焦距更短的凸透镜，凸透镜焦距越短，折光能力越强。
演示：换一个更凸即焦距更短的凸透镜，光会聚在视网膜上。
课件演示：近视眼和远视眼的矫正。
3．眼镜的度数。
师：透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，即Φ＝。
如果某透镜的焦距是0.5 m，它的焦度就是Φ＝＝2 m－1。
如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如，100度远视镜片的透镜焦度是1 m－1，它的焦距是1 m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
近视眼和远视眼患者应到有关的眼科医疗部门去检查，请眼科专家诊断应戴什么样的眼镜，如果没配好，会加剧视力下降。
师：正常眼、近视眼的同学平时应如何做到卫生用眼？
生甲：不要长时间连续用眼，要注意休息。
生乙：要讲究卫生，毛巾要勤洗、勤晒。
生丙：要经常做眼保健操。
……
师：大家讲得很好，下面请大家在眼保健操乐曲声中做一遍眼保健操。
三、透镜的应用
1．放大镜。
师：请同学们用桌面上的凸透镜靠近课本，观察课本上的字，你看到了什么现象？
生：课本上的字被放大了。
师：那么你手中的凸透镜就是什么？
生：就是放大镜。
师：对。再请大家判断放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，还是异侧？是实像，还是虚像？判断依据是什么？
生：放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，是虚像，因为用光屏承接不到像；眼睛与物在透镜的异侧，透过凸透镜观察所成的像，所以像与物在透镜同侧。
师：你观察得很仔细，讲得很好，放大镜的焦距是较短，还是较长？
生：我猜放大镜的焦距较长。
师：对。隔着放大镜看物体总是放大的吗？
生：隔着放大镜看较近的物体，物体是正立、放大的；隔着放大镜看远处物体，物体是倒立、缩小的。
师：你知道这是什么原因吗？
生：因为放大镜是凸透镜，隔着放大镜看近处物体，u2f，所成的像是倒立、缩小的像。
师：讲得很好。用放大镜看近处的物体，物距小于焦距时才是放大的。因此，物体应放在放大镜焦距以内的位置才合适，在什么位置所成的像最大？请大家观察。
生：物体与放大镜的距离接近于焦距时，所成的像最大。
师：对，请全班同学都进行观察。
2．显微镜。
师：用放大镜能观察细胞吗？想观察细胞应该怎么办？
生：不能，用显微镜。
师：课前我已要求大家查资料，关于显微镜你知道什么？请大家踊跃发言与全班同学交流。
生甲：光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，用显微镜可以观察微生物、细胞等人眼无法看见的物体。
生乙：随着科学技术的发展，人们又研制了电子显微镜和扫描隧道显微镜。目前电子显微镜的最大放大倍数可超过300万倍，借此人类能观察到许多物体的细微结构；用扫描隧道显微镜甚至可以看到金属原子。因此显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产技术等方面。
师：两位同学讲得很好，还有吗？
生丙：还有超声显微镜。这是利用超声显示物体微细结构的装置，又称声学显微镜，又简称声镜。原理是利用物体声学特性的差异来显示物体，所谓物体声学特性指的是声阻抗率和声衰减，它们与物质的弹性和黏性有关。超声显微镜给出的是物体的声学像或弹性像。
超声显微镜不需透光，对样本片不需染色，不损坏样品表面即可进行内层观察，适合于大规模集成电路的检验等。
生丁：我还知道场离子显微镜。一种分辨率极高(可以达到0.2 nm)，能直接用于观察金属表面原子的分析装置，简称FIM。FIM是一种点投影的显微镜，它与通常的高分辨率电子显微镜不同，它成像时不使用磁或静电透镜，是由所谓成像气体的“场电离”过程来完成的。
师：以上几位同学讲得很好，大家以掌声鼓励。
下面请大家看课件播放的动画及配文。
画面一：光学显微镜构造及成像过程。
配文：显微镜是用来增大观察微小物体视角的仪器。光学显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜的焦距较短，目镜的焦距较长。物体放在物镜1倍焦距与2倍焦距之间，接近焦点，物镜所成的实像在目镜的焦平面上，目镜中看到的是虚像。
显微镜的物镜焦距要短的原因之一是取得较大的放大率，镜筒也可做得短一些，用起来方便；原因之二是物镜可以更接近物体，因此进入镜筒的光通量可以增多，像容易看得清楚一些。
显微镜的目镜焦距要大于物镜的焦距，但不可过大，因为焦距过大将降低显微镜的放大率，而且要用较长的镜筒，使用起来不够方便。
3．望远镜。
师：下面请同学们用望远镜观察远处物体。
学生分组实验：用望远镜观察远处物体。
师：你们观察到了什么现象？
生：远处物体被放大了。
师：远处的物体真的被放大了吗？
下面请大家看课件播放的动画及配文。
画面二：望远镜的构造及成像过程。
配文：有一种望远镜也是由两个凸透镜组成的。靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫做物镜。
物镜的作用是使远处物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
师：有疑问吗？
生：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所成的像是缩小的！为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了？
师：我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。
望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以求观测到更暗的星。
除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜。
你们还知道哪些望远镜？
生甲：哈勃望远镜。
生乙：射电望远镜。
四、课堂归纳小结
师：通过本节课学习，你学到了什么？
生：讨论、交流后得出：我们知道了眼睛的构造，人眼视物与凸透镜成像一样，知道了近视眼、远视眼的形成原因及矫正；近视眼应戴上凹透镜来矫正，远视眼应戴上凸透镜来矫正；平时应注意保护眼睛。我们知道了神奇的“眼睛”——放大镜、显微镜、望远镜、照相机的用途，以及放大镜的工作原理。
师：每位同学都对自己在本节课学习情况进行评估。
第三节　神奇的“眼睛”
1．眼睛。
(1)人眼视物相当于凸透镜成像。
(2)人眼看远近物体原理：晶状体的调节作用。
2．视力的矫正。
(1)近视眼的矫正：戴上凹透镜。
(2)远视眼的矫正：戴上凸透镜。
3．透镜的应用。
(1)放大镜。
(2)显微镜。
(3)望远镜。
设计这节课时，努力把握学生为主体，以学生现有的知识水平创设情景、设计提问、课件引导，力求使学生通过自己的努力达到学会知识的目的。对人眼看远处、近处物体都能看清这个问题，我主要是通过课件展示来帮助学生理解的。让学生明白凸透镜的厚薄不同，它们的焦距、折光能力等都有不同，从而引导学生思考人眼看远近物体都能看清的原因是晶状体在调节。另外，关于近视眼和远视眼的矫正，一方面引导学生分析光路图，利用他们所学过的知识寻找解决的办法；另一方面，通过课件模拟对以上两种眼病的矫正，学生印象更深刻。通过这节课，让学生对放大镜、显微镜、望远镜等透镜相关的应用有更深入的了解。第一节　凸透镜与凹透镜
1．物理观念：
(1)知道凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。
(2)知道凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用，正确解释会聚、发散。
2．科学思维：通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的构造，培养学生通过观察抓住事物的本质特征，能够识别不同事物的不同特点的能力。
3．科学探究：经历探究凸透镜和凹透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。
4．科学态度与责任：
(1)通过区分凸透镜和凹透镜的过程，培养学生爱护光学仪器的好习惯。
(2)通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。
1．重点：
(1)凸透镜对光线的会聚作用，凹透镜对光线的发散作用。
(2)凸透镜的焦点、焦距。
(3)培养学生“提出问题”的能力。
2．难点：
培养学生“提出问题”的能力，进一步熟悉探究式学习的一般过程与方法。
老花眼镜、近视眼镜、凸透镜、凹透镜、刻度尺、白纸板、废灯泡、水。
一、课题引入
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，并指出分类的依据。
生甲：根据镜面的形状来分，镜面是平的有：穿衣镜、三棱镜、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、太阳镜。
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。
师：这节课我们就来研究生活中能让光透过的这一类镜，即透镜。
二、新课内容
1．提出问题。
师：对于生活中的透镜，你想知道什么(或你想提出什么问题)
生甲：透镜都是用玻璃制成的吗？
生乙：透镜有多少种？
生丙：近视眼镜度数与什么有关？
生丁：老花眼镜与近视眼镜有什么区别？
生戊：老花眼镜和近视眼镜怎么对远视眼和近视眼进行矫正？
师：同学们提出的问题都非常好，我们将在今后的学习中陆续探究。由于时间关系，这节课我们重点探究其中的两个问题：1.透镜有多少种？2.老花眼镜与近视眼镜有什么区别？下面请同学们阅读课本P85～P87内容，并完成投影幕上的问题：
(1)生活中常见的透镜有________和________。
(2)中央厚、边缘薄的透镜叫________，它是利用________原理制成的光学器件。
(3)中央薄、边缘厚的透镜叫________，例如________。
(4)一束平行光通过________透镜后将会聚于一点，所以________透镜又叫会聚透镜。
(5)图中的F点叫透镜的________，F点与O点的距离叫透镜的________。
师：请同学们鉴别桌面上的凸透镜和凹透镜。
生：用手摸镜片，中央厚、边缘薄的透镜是凸透镜，中央薄、边缘厚的透镜是凹透镜。
师：请同学们鉴别桌面上的老花眼镜与近视眼镜。
生：用手摸镜片，镜片是凸透镜的就是老花眼镜，镜片是凹透镜的就是近视眼镜。
师：冰透镜为什么能生火？是哪一种透镜？
2．假设或猜想。
生：应该是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
3．设计实验。
师：下面我们就来用实验探究透镜对光的作用，要探究这个问题我们需要哪些仪器？
生甲：需要透镜——凸透镜和凹透镜、光(太阳光或手电筒发出的光)。
生乙：还需要白纸板、笔、尺子。
师：怎样进行实验？
生：将凸透镜正对太阳光，再把白纸板放在它的另一侧，来回移动，直到纸板上的光斑变得最小、最亮。这个点就是凸透镜的焦点。用尺子测出这个点到光心距离就是凸透镜的焦距，然后将凹透镜也正对太阳光，白纸板放在它的另一侧，来回移动，看看在纸板上是否能观察到最小、最亮的光斑。
4.进行实验。
师：请同学们带齐仪器(凸透镜、凹透镜、老花眼镜、白纸板、笔、尺子)到室外有阳光的地方完成实验，并测出凸透镜和老花眼镜产生的最小、最亮的光斑到透镜的距离。
学生分小组进行实验，教师巡视、启发、指导。
5．分析论证。
师生回到教室。
师：请同学们根据实验现象分析归纳得出实验结论。
生：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
师：请你们将所观察到的“凸透镜对光有会聚作用”的现象用简洁的图形表示出来，画在纸上，再与课本P86图4—3比较。同样用简洁的图形表示“凹透镜对光有发散作用”，再与课本P87图4—6进行对比。
师：什么叫凸透镜的焦点和焦距？
生：与主光轴平行的光经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这点叫凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离叫焦距。
师：什么叫凹透镜的焦点和焦距？
生：平行于主光轴的光经凹透镜折射后，其反向延长线的交点叫凹透镜的焦点，焦点到凹透镜光心的距离叫焦距。
6．实验评估。
师：刚才的实验结论可信吗？是否还有什么因素没有考虑？
生：刚才我们用的透镜都是玻璃做的，如果是用冰、水做的，材料不同，会影响结论吗？
师：请同学们用桌上的废灯泡和水来探究水透镜对光的作用。
生：将水倒入废灯泡中，拿到太阳光下一试，它仍然能将太阳光会聚。
师：冰透镜对光的作用，同学们可以回家去做。目前我们对可能影响实验结论的因素都做了充分的考虑，实验结论是可靠、可信的。
7．交流与合作。
师：请同学们自由组合，交流所测的凸透镜的焦距是否一样？是什么因素影响了凸透镜的焦距？
生：讨论、交流后得出：凸透镜表面越凸，焦距越小。
师：在实验探究过程中，你最大的收获是什么？你最感兴趣的是什么？
生甲：知道了凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
生乙：我最感兴趣的是探究水透镜对光的作用。
生丙：我最感兴趣的是到教室外，到大自然中做实验，感觉很轻松、愉快。
三、课堂归纳小结
师：通过本节课探究，你获得了哪些知识？
生：讨论、交流后得出：我们知道了透镜有凸透镜、凹透镜两种。凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。凸透镜和凹透镜都有主光轴、光心、焦点、焦距。我们还学会了科学探究的基本过程和基本方法。
师：请每位同学对自己在这节课的学习情况进行自我评估。
第一节　凸透镜与凹透镜
1．透镜
2．透镜对光的作用
3．焦点F、焦距f、主光轴、光心O。
实验是物理的重要基础，本节课内容是要通过实验来完成的，这是我们第一次到教室外面做探究实验，所以实验步骤、实验器材以及实验分组必须提前做好准备。本节的任务是通过探究活动使学生运用实验方式加深对这一内容的认识，为学生思考提供大量实物材料，减轻学生抽象思维难度。实验过程中一部分同学不知道该实验的具体内容，动手操作时丢三落四，影响实验效果；还有一部分同学在实验中不清楚应该记录的数据和现象。基于这种实验时存在的问题，在今后的探究教学时要严格要求学生做实验预习，实验讲解时表明听课态度对实验过程理解的重要性，实验记录对学习加深的必要性。第二节　探究：凸透镜成像的规律
1．物理观念：
(1)探究并知道凸透镜成像的规律。
(2)学习分析实验数据，归纳出结论。
2．科学思维：学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3．科学探究：通过探究活动，体验探究的全过程和方法，进一步熟悉科学探究的环节，认识到设计实验与制订计划的重要性。
4．科学态度与责任：培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，初步建立将科学技术应用于实际的意识。
1．实验探究凸透镜成像规律。
2．让学生知道科学探究中设计实验与制订计划的意义、方法。
焦距相差较大的两组凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。
一、复习提问
1．透镜有几种？分别叫什么？它们对光线有什么作用？
2．什么叫凸透镜的焦点、焦距？
二、科学探究
1．提出问题。
师：大家先进行分组实验：用一凸透镜在点燃的蜡烛与墙壁之间移动，你们可观察到什么？
学生动手实验：用一凸透镜在点燃的蜡烛与墙壁之间移动。
生甲：可在墙壁上得到放大、缩小或等大的烛焰的像，也可能在墙壁上看不见像。
生乙：可在墙壁上得到倒立的像。
师：对于凸透镜成像，你想知道什么(或你想提出什么问题)
生甲：凸透镜成像有何规律？
生乙：物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素？
2．假设或猜想。
师：你们的猜想是什么？
生甲：凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关。
生乙：与焦距有关。
生丙：与物距、像距的大小有关。
生丁：与像距有关。
3．设计实验。
师：怎样验证你们的猜想是否正确？
生：做实验。
师：很好，大家都想到了实验，实验是探究物理知识最基本的一种方法。你们准备设计一个什么样的实验方案来证实你们的猜想是正确的？
生甲：观察光源到同一个凸透镜不同距离时成像的情况。
生乙：观察光源到不同凸透镜相同距离时成像的情况。
演示实验：教师出示两个焦距相差较大的凸透镜，做一次简单的演示，让点燃的蜡烛到两个凸透镜的距离相同，所成的像不同。
师：你们观察到了什么现象？
生：烛焰到两个凸透镜的距离相同，所成像不同。
师：这个现象说明了什么？
生：说明了物体通过凸透镜成像的情况不仅与物体到凸透镜距离有关，还与凸透镜的焦距有关。
师：下面向大家介绍一个专用的光学实验器材——光具座。光具座上不仅可以固定凸透镜、光屏、蜡烛，还可以调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度，并带有刻度尺，可直接读出蜡烛到凸透镜、光屏到凸透镜的距离，使用方便。
教师边介绍边示范，并指出实验时仅供选用。
师：实验时需哪些器材？
生：蜡烛、火柴、凸透镜、光具座、光屏。
师：还需要知道什么数据？
生：凸透镜的焦距。
师：你想通过什么办法得知凸透镜的焦距？
生甲：用实验测得。
生乙：查阅说明书。
生丙：问老师。
师：你们想的这几种方法都可以，不同组的桌面上的凸透镜焦距不同，由于时间有限，请你们查阅桌面上的说明书，弄清凸透镜的焦距。
学生查阅并交流凸透镜的焦距。
师：实验时桌面上的蜡烛、凸透镜、光具座和光屏，它们起什么作用？
生：凸透镜用来成像，点燃的蜡烛作为光源，光屏用来承接物像，光具座起到支架作用，还可以直接读出物距u和像距v。
师：下面请同学们打开课本P91，注意观察表格中的各个项目，做到对实验中要测量的数据及观察的现象心中有数。由表格可知，有6行空格，说明我们要取6次实验数据。另外，实验中还需要注意几点，现在请同学们看投影。
教师调节实物投影，演示实验中的注意事项，边演示边讲解。
师：同学们面向光具座上的刻度尺，从左至右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，因为我们观察的是烛焰的像，这样才能在光屏中央得到完整的像。第一次实验先把蜡烛移到离凸透镜尽量远的位置，使它们底座上的红线对准整数刻度，如使它们之间的距离为30 cm，定好物距后，只能移动光屏找烛焰的像。这时观察光屏，轮廓模糊的不是真正的像，当找到清晰的像时，记下像的大小、倒正、虚实及物距、像距，填入表格第一空行。第二次实验缩短蜡烛到透镜的距离，如25 cm，再移动光屏找烛焰的像，记录数据，总共改变物距6次，最后一定要让蜡烛离凸透镜较近，在光屏上找不到像为止。此时请同学们将光屏拿掉，用眼睛透过凸透镜观察烛焰的像，将观察到的像的情况填入表格。现在同学们对实验的目的和方法、步骤清楚了吗？
生：清楚了。
师：请同学们分组讨论，制订出实验步骤，并写在纸上准备全班交流。
生：讨论、制订实验步骤。
师：请第5小组的同学向全班同学交流你们的实验步骤。
我们小组制订的实验步骤如下：
生：(1)用查资料法获得凸透镜的焦距。
(2)认识光具座，将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏顺序放置，调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
(3)将蜡烛分别放在离凸透镜30 cm、25 cm、15 cm、12 cm、8 cm、3 cm处，移动光屏，使光屏上烛焰的像最亮、最清晰，观察像的大小、倒正、虚实，读出物距、像距并记入表格。如果蜡烛离凸透镜较近，移动光屏承接不到像，可拿掉光屏，眼睛透过凸透镜观察像的大小、倒正、虚实，记下物距。
(4)将以上实验重复一遍。
以上实验步骤是在教师补充、完善的基础上用字幕打出。
4．进行实验。
师：好，我们来比一比，哪个小组做得最快、最好，注意分工合作。
学生分组进行实验探究，教师巡回检查、答疑、指导。表扬做得快、做得好的学生，同时也鼓励做得慢和做错的学生，对不会做的个别学生当场指导。
5．分析论证。
师：现在同学们完成了实验，根据实验数据，结合前面的猜想，你们得到什么结论？分组讨论后回答。教师投影一组较标准数据，让学生讨论。
生甲：我们组得到的结论是凸透镜所成像的大小、倒正、虚实与物距有关，因为我们每次实验前都先改变物距，再找烛焰的像，物距不同，像也不同，像距也不同。
师：说得很好。证实我们的第一个猜想是正确的，同时可推翻第四个猜想，因为像距也是由物距决定的。
生乙：我们组认为与物距和像距的大小关系有关。当物距大于像距时，成倒立、缩小的像；当物距小于像距时，成倒立、放大的像。
师：同学们总结得很好，说明同学们不仅认真做实验，还动脑筋思考了，这是非常好的一种学习方法，如果养成习惯，相信同学们会越学越好。
如果我们投影的过程中使用的凸透镜的焦距是10 cm，请同学们再仔细观察投影的数据，凸透镜成像具体还有哪些规律？再讨论一下。
提示：物体到凸透镜的距离用凸透镜的焦距来表示。
师：请第6小组的代表向全班同学交流你们的讨论结果。
生：当物体位于凸透镜2倍焦距之外时，成缩小、倒立的(实)像。
当物体位于凸透镜2倍焦距处时，成等大、倒立的(实)像。
当物体位于凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的(实)像。
当物体位于凸透镜的1倍焦距以内时，成放大、正立的(虚)像。
教师应给予启发，帮助学生归纳总结并将该结论投影在屏幕上。
括号内留着待全面补充是实像还是虚像。
6．交流与评估。
教师投影两组不太理想的数据，让学生评估。
师：请同学们观察投影的数据，哪个数据有问题？为什么会这样？
生甲：第4组的物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成的像是缩小的，可能读数错误。
生乙：可能蜡烛烧短了，在光屏上没得到完整的像。
师：请同学们回忆一下，在实验中当蜡烛离凸透镜很近时，为什么在光屏上找不到像，而看到的是一块模糊的光斑？
生：因为光线没有在光屏上会聚。
师：回答得很好，平面镜成像，像是怎么形成的？是实像还是虚像？
生：是由反射光线的反向延长线会聚而成的，是虚像。
师：对，虚像不是实际光线会聚而成的。当蜡烛离凸透镜很近时，烛焰射向凸透镜的光线经凸透镜折射后，在光屏上不能会聚，其折射光线的反向延长线在物体同侧会聚而成，所以是虚像。我们只能透过凸透镜，逆着折射光线看过去，才能观察到，所以不能用光屏承接的是虚像，能用光屏承接的是实像。
师：请大家阅读P92“迷你实验室”，并尝试自制简易照相机(如图)。具体步骤可参考如下方案：
用硬纸板做两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动。在大的纸筒前面固定一个凸透镜，在小的纸筒前面固定一个半透明薄膜作为屏幕，把纸筒有屏幕的一端朝里，套入较大的纸筒，就制成了模型照相机。
以小组为单位，调试模型照相机，步骤：
(1)镜头对准窗外远处景物，调节相机，直到在半透明薄膜上得到一清晰的像，观察像的特点。
(2)探究：从拍摄远处景物到近处景物，应如何调节凸透镜到半透明薄膜之间的距离，薄膜上的像如何改变？(注：此处只重过程方法，不重结论)
三、课堂归纳小结
师：通过这节课的科学探究，你们有什么收获？学到了什么？有什么体会？
生甲：我学到了凸透镜成像规律。
生乙：我知道了实像和虚像的区别。
生丙：我在探究凸透镜成像规律中学到了科学探究的过程和方法。
第二节　探究：凸透镜成像的规律
1．凸透镜成像的规律。
物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像；
物体位于2倍焦距处时，成等大、倒立的实像；
物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像；
物体位于1倍焦距处时，不能成像；
物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。
2.
本节课的内容一向是学生学习的难点，通常在教这部分内容时，我往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律，学生再来验证一遍。虽然学生在实验时都能在光屏上找到像，但只是依样画葫芦，结果对于物距、像距、焦距，有些学生还是弄不清楚，对于规律也是记不牢，且容易忘。根据新课本注重探究，让学生在学习过程中主动获取知识的精神，我安排了提出问题、假设或猜想、设计实验探究、进行实验、分析论证、交流与评估等几个过程，并在得到初步结论时，及时用作图法帮助学生理解记忆凸透镜成像的规律。同学们的学习效果很好。

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