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3.6　凸透镜成像规律
第1课时　探究凸透镜成像的规律
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
物理观念：知道凸透镜成像的规律。
科学思维：建立凸透镜成像模型，为后面将透镜应用于生活打下基础。
科学探究：经历探究凸透镜成像规律的实验过程，培养学生对科学探究过程的认识。
科学态度与责任：根据实验探究时现象的观察与数据的记录，培养学生实事求是的科学精神。
教学重点：凸透镜成像规律的探究过程及凸透镜成像规律的总结。
教学难点：通过实验探究，归纳总结凸透镜成像的规律。
教师准备：凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、光具座、多媒体资料等。
学生准备：凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、光具座等。
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 1.(1)什么是凸透镜，什么是凹透镜 (2)凸透镜和凹透镜对光有什么作用 (3)如何测量凸透镜的焦距 2.(1)多媒体展示透过放大镜看到正立放大的像。 (2)多媒体展示图片透过水滴看到花朵倒立缩小的像，提示学生此时水滴相当于一个凸透镜。 (3)实验室里显微镜可以看到倒立放大的像。 为什么通过凸透镜看到的像不一样呢，今天我们一块探究一下凸透镜成像到底有什么规律。 通过复习前面有关的知识和透过凸透镜看到不同的像引出课题
二、新课讲解　探究新知 探究点　探究凸透镜成像的规律 教师利用电脑将两张照片展现在大屏幕上。一张为桃树，一张为放大的桃花。 问题1：这两张照片的大小不同，可能是因为拍照时什么发生了改变引起的 生1：桃花和照相机之间的距离发生了变化。 自主实验：我们再做两个实验：请同学们拿起自己手中较大的凸透镜，先靠近课本看书上的字，再伸直手臂看远处，观察两次成像情况。 (学生实验后，请一位同学说出这两次观察到的现象有什么不同。) 问题2：刚才实验时凸透镜两次成像不同，可能是由于什么条件不同造成的 生2：物体到凸透镜的距离不同。 教师介绍几个专业术语：焦距f、物距u、像距v 学生分组进行实验，教师引导、纠错、解决问题。 提出问题：凸透镜所成像的大小、虚实、正倒可能跟什么因素有关 猜想与假设：可能跟物距有关；可能跟凸透镜的焦距有关。 设计实验与制定方案：为探究各种猜想，实验室常用光具座进行实验。实验装置如图所示，器材主要有光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等，凸透镜焦距已知。 让学生通过自主实验，根据实验现象的对比，激发学生对于凸透镜成像规律进行进一步探究的兴趣
教师提示实验中注意的问题 问题1：实验时要调整烛焰的焰心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度，这样做有什么意义 生1：可以保证蜡烛通过凸透镜所成的像在光屏的中央位置。 问题2：实验中还要注意观察什么 生2：观察像的大小、虚实、正倒。 问题3：要研究凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟物距的关系，需要控制什么因素不变 改变什么 生3：控制凸透镜的焦距不变，改变物距的大小。 问题4：如何找到像的位置 生4：点燃蜡烛，移动光屏找到蜡烛烛焰清晰的像，确定像的位置。 问题5：下面请各小组同学之间相互讨论一下，你们小组准备设计一个怎样的实验方案来探究 (学生讨论，请一位代表回答。) 师：同学们设计的方案非常好!注意，要先确定物距，再来回移动光屏进行观察，至光屏上获得清晰的像为止。 师：请各小组成员共同设计一个实验记录表格。 (学生讨论、设计实验表格，并投影展示，教师指导学生修改、补充。) 物距像的特点像距正倒大小虚实
师：这个实验探究的目的是凸透镜所成的像跟物距大小的关系。 各小组的组长负责分工：选两位同学进行实验操作，一位同学填写实验表格(先将“物距”这一列按从大到小的顺序设计好具体数值，再根据观察到的现象进行记录)；同时所有同学观察实验现象，并分析成像规律。 获取与处理信息：学生根据实验表格依次完成多次实验，教师巡回指导。 学生展示实验结果，并根据实验结果，分析、讨论凸透镜所成的像跟物距的关系。 教师将实验过程中的几个典型片段进行情景再现，并引导学生总结凸透镜成像的规律。 分析与论证：凸透镜成像的规律。 物距像的特点像距正倒大小虚实u>2f倒立缩小实像f2fu=f不　成　像uu
经历“探究凸透镜成像规律”的实验过程，培养学生的科学探究能力
教师提出以下实验思考，让学生带着疑问再做几次实验，边实验边关注以下问题： 1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，光屏上的像可能有什么变化 2.在实验中，你能发现实像和虚像的分界点在什么位置吗 3.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 4.什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 5.当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的，像的大小是如何变化的 学生实验后小组讨论后分享答案，教师补充总结 1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，光屏上的像大小不变，像会变暗。 2.在实验中，实像和虚像的分界点是焦点位置。 3.在实验中，放大的像和缩小的像的分界点在两倍焦距处。 4.成实像时，像和物体在凸透镜两侧；成虚像时，像和物体在凸透镜同侧。 5.当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距增大，像也变大。(可简单记忆为“物近像远像变大”) 教师追问：除了上述问题得到解答，你在实验过程中，还有什么发现 生1：凸透镜所成的实像都是倒立的，虚像都是正立的。 生2：当成倒立、等大的实像时，像距与物距相等，且都等于2倍焦距。 生3：当光屏上成清晰像时，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能成清晰的像，但像的大小改变。
三、归纳概括　课堂小结 学生讨论发言，梳理本节知识要点。 培养学生归纳总结的意识和能力
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
3.6　凸透镜成像规律
第1课时　探究凸透镜成像的规律
一、物距与像距
1.物距：景物到透镜光心的距离，用u表示
2.像距：像到透镜光心的距离，用v表示
二、探究凸透镜成像的规律
1.实验过程与注意事项
2.凸透镜成像规律
(1)u>2f，成倒立、缩小的实像，此时f(2)u=2f，成倒立、等大的实像，此时v=2f
(3)f2f
(4)u(5)u=f，不成像
本节的内容是凸透镜成像规律的探究与总结，通过一系列的透镜成像事例的引入，结合学生自主提问、猜想、设计实验、分析实验中出现的问题、实验现象与数据的观察与分析、实验结论的得出，引导学生熟练把握该实验的各个环节与细节，全方位认识这一个重要的实验。
本课还需要改进的是在探究凸透镜成像的规律实验中，要引导学生自主分析出凸透镜成不同性质的像时，物距与焦距、像距与焦距、像距与物距之间的关系；通过实验现象分析“无论怎么移动光屏都承接不到像”的原因；要通过实验让学生认识到，在成实像时仅仅移动凸透镜将物距和像距交换时，可以再次成清晰的实像；要通过实验让学生认识到蜡烛燃烧变短后像如何移动，光屏应该如何调节。
第2课时　凸透镜成像规律的分析　放大镜
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
物理观念：会分析凸透镜成像的变化规律，了解放大镜的工作原理。
科学思维：建立凸透镜成像规律的模型，并用之解决凸透镜所成像的变化问题。
科学探究：通过凸透镜成像光路的分析，进一步完善探究实验的过程。
科学态度与责任：通过对放大镜成像原理的分析，增强利用物理知识改造自然服务生活的意识。
教学重点：放大镜的原理。
教学难点：凸透镜成像光路的分析。
教师准备：凸透镜、光屏、蜡烛、火柴或者打火机、光具座等。
学生准备：蜡烛、白纸等。
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 多媒体展示“通过凸透镜看到的图像”。 提问：你知道上面图片中的透镜应用了凸透镜成像的什么规律吗 通过凸透镜成正立、放大、虚像的事例，将学生的注意力向即将开始探究的放大镜引导
二、新课讲解　探究新知 探究点一　凸透镜成像规律的分析 教师提问凸透镜成像规律，学生思考回答。 物距像的特点像距正立或倒立放大或缩小实像或虚像u>2f倒立缩小实像f2fu=f不　成　像 uu
凸透镜为什么会呈现不同的像呢，我们通过光路图一块分析一下。 问题：还记得凸透镜有哪三条特殊光线吗 选两位同学爬黑板作图，其他同学练习本上作图。 让学生通过凸透镜成像规律的回顾，强化对规律的理解，为接下来的分析打下基础
接下来我们根据凸透镜的三条特殊光线来确定不同物距下，像的情况。 教师引导学生分组讨论并根据凸透镜的特殊光线画出成像的光路图。 ①u>2f　f2f　倒立、放大的实像 ④u=f　不成像 ⑤u生：放大镜的成像原理就是u三、归纳概括　课堂小结 学生讨论发言，梳理本节知识要点。 培养学生归纳总结的意识和能力
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
3.6　凸透镜成像规律
第2课时　凸透镜成像规律的分析　放大镜
一、凸透镜成像规律的分析
1.凸透镜成像的光路分析
2.凸透镜成像规律的记忆技巧：一倍焦距分虚实，二倍焦距定大小；成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小；成虚像时，物远像远像变大；虚像总是同侧正，实像总是异侧倒。
二、凸透镜的应用——放大镜
本节内容是凸透镜成像规律的分析以及放大镜的应用，通过对凸透镜成像规律的复习及凸透镜成像光路的分析和在放大镜中的应用等，引导学生熟练运用凸透镜成像光路分析凸透镜成像问题。
本课还需要改进的是在分析凸透镜成像的光路图时，应让学生自主画出成像光路，而不是教师主导，提升学生在课堂的主导地位。

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