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第2节 生活中的透镜 教学设计
课题 第2节 生活中的透镜 单元 第五章 透镜及其应用 学科 物理 年级 八年级上册
教材内容分析 本节是人教版（2024年版）物理八年级上册第五章第2节。上一节认识了透镜、知道了凸透镜会聚光，本节把凸透镜装进三样常见的仪器里——照相机、投影仪、放大镜，先从现象上看清它们成的像各是什么样子，再引出实像与虚像这一对贯穿全章的概念。这些正是下一节“凸透镜成像规律”要用实验去统一解释的三种情形，本节只描述、不定量。 问题引入：晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”（图5.2-1）。观察生活中用到透镜的地方，想一想：这些透镜所成的像各有什么特点？ 照相机：镜头由一组透镜组成，相当于一个凸透镜。来自物体上每一点的光经镜头后在胶片（感光元件）上会聚成一点，所有会聚的点就形成了物体的像。照相时物体离镜头比较远，像是缩小、倒立的。早期照相馆里摄影师取景看到的就是缩小倒立的像。 想想做做·模型照相机（图5.2-3）：两个粗细相差很小的纸筒，一端嵌焦距 5~10 cm 的凸透镜，另一端蒙半透明薄膜；在较暗的室内把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒就能在薄膜上看到清晰的像——注意观察像是不是倒立的。 投影仪：镜头也是凸透镜。取下投影仪上的平面镜（反光镜），把投影片放到载物台上，调节镜头，天花板上就能得到清晰的像（图5.2-4）。物体离镜头比较近，像是放大、倒立的。 放大镜：也是一个凸透镜。把它放在物体跟眼睛之间，适当调整距离就能看清细微之处，这时看到的像是放大、正立的（图5.2-6）。 实像和虚像：照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜后会聚而成的，光屏能承接——叫作实像，实像与物体分别位于凸透镜两侧（图5.2-7）。放大镜所成的像是虚像：出射的光没有会聚，光屏承接不到，只是人眼逆着出射光看去觉得光从那里发出，虚像与物体在凸透镜同侧（图5.2-8）。
新课标要求 内容要求（《义务教育物理课程标准（2022年版）》“运动和相互作用”学习主题） 了解凸透镜成像的应用；用凸透镜成像的知识说明照相机、投影仪和放大镜的工作原理；知道实像与虚像的区别。 学业要求 知道照相机的镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像；知道投影仪成倒立、放大的实像，知道平面镜（反光镜）的作用是改变光的传播方向；知道放大镜成正立、放大的虚像，且像与物在凸透镜的同侧；能说出照相机与投影仪成像的相同点与不同点；能从是否由光会聚而成、光屏能否承接、像与物在透镜的同侧还是两侧三条判据区分实像与虚像，并判断生活中的像是实是虚；会用纸筒、凸透镜和半透明薄膜做模型照相机，并说明“想让像变大”应当怎样操作。 活动建议 用两个纸筒、一块凸透镜和半透明薄膜做一台模型照相机，观察薄膜上的像；用放大镜由近及远观察书上的字。
学习 目标与核心素养 物理观念：知道照相机、投影仪、放大镜的成像特点；知道实像与虚像的区别。 科学思维：能用“物体离镜头远近不同”初步说明三种像的差别；能用三条判据判断一个像是实像还是虚像。 科学探究：经历自制模型照相机的过程，能说出薄膜上的像是倒立的，并能说明怎样让像变大。 科学态度与责任：从露珠、水滴、手机镜头等身边现象中体会物理与生活的联系，愿意动手做一台模型照相机。
学情分析 三样仪器学生都见过：手机拍照天天用，教室里就有投影仪，放大镜小学就玩过。经验足、兴趣高是本节的有利条件。 但也正因为熟，学生容易把印象当结论，出现三类问题： （1）认为照相机成的是正立的像。因为手机屏幕上看到的是正的——那是电子技术把倒立的像转正了，感光元件上的像其实是倒立的。教材专门写了早期照相馆“取景时看到的就是缩小倒立的像”，讲的就是这一点。 （2）认为投影仪成正立的像。理由同样是“屏幕上看到的是正的”——实际上是投影片倒着放的缘故。这一问几乎每年都考。 （3）分不清实像与虚像。学生会背“能用光屏接到的是实像”，却在判断时无从下手。要给出三条可操作的判据：是不是光会聚成的、光屏能不能承接、像与物在同侧还是两侧；并且记住实像总是倒立的、虚像总是正立的。 此外，本节容易被学生（甚至教师）提前拉到 5.3 的定量规律上去。要守住边界：本节只描述三种像的样子，不讨论 u 与 f 的关系，把探究留给下一节。
重点 1.照相机、投影仪、放大镜所成像的特点； 2.实像与虚像的区别。
难点 1.照相机、投影仪成的都是倒立的实像（学生凭印象常答“正立”）； 2.用光屏能否承接、像与物同侧还是两侧判断实像与虚像。
材料准备 教师：多媒体课件、投影仪（可拆反光镜）、投影片、照相机或手机、放大镜若干、凸透镜与光屏、蜡烛与火柴、自制模型照相机（纸筒＋凸透镜＋半透明薄膜）。 学生：分组器材——放大镜一个、有小字的书、硬纸筒两个（可套入）、焦距 5~10 cm 的凸透镜、半透明薄膜（描图纸）、胶带。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 （情景导入） 【一滴露珠里的世界】 1.出示教材图5.2-1：叶子上晶莹的露珠，透过它能看到放大的叶脉——大自然创造的“透镜”。 2.提问：露珠为什么能放大？（中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜） 【三样都装着凸透镜的东西】 3.依次出示：手机（照相机镜头）、教室里的投影仪、放大镜，说明它们的主要元件都是凸透镜。 4.关键一问：同样是凸透镜，它们成的像却完全不一样——你能说出各是什么样吗？ 　　（先让学生凭印象说，教师把答案写在黑板一角，暂不评判） 【先埋一个冲突】 5.追问：手机拍出来的照片是正的，那感光元件上的像是不是也是正的？ 　　（多数学生会说“是”——这个判断留到任务一用实验推翻） 【任务发布】 四步走：照相机把世界装进了什么　→　投影仪为什么要把片子倒着放　→　放大镜为什么能把字放大　→　实像和虚像差在哪儿。 1.说出露珠相当于凸透镜； 2.举出身边用凸透镜的仪器； 3.对三种仪器成像的样子作出猜想。 露珠是教材原生情境，也是最“便宜”的凸透镜，学生随手可验证。 “手机照片是正的，感光元件上的像也是正的吗”这个冲突要先埋下——它是本节最大的误区，靠讲不如靠亲眼看到模型照相机里的倒像。
讲授新课 （任务式教学） 任务一 照相机把世界装进了什么 ——倒立、缩小的实像 【镜头是什么】 1.说明：照相机的镜头由一组透镜组成，组合起来相当于一个凸透镜。 2.成像过程（教材图5.2-2）：来自物体上每一点的光经镜头后在感光元件上会聚成一点， 　　所有会聚的点合起来就是物体的像。 【做一台模型照相机】（教材“想想做做”） 3.分组：两个能套在一起前后滑动的纸筒，一端嵌焦距 5~10 cm 的凸透镜，另一端蒙半透明薄膜。 4.在较暗的室内把凸透镜对着明亮的窗外，前后拉动纸筒，直到薄膜上出现清晰的景物。 5.关键观察三问： 　　① 薄膜上的像是正的还是倒的？（倒立的） 　　② 像比实际景物大还是小？（缩小的） 　　③ 像能出现在薄膜上，说明它是什么像？（实像） 6.回收开课的冲突：手机屏幕上的照片是正的，但感光元件上的像确实是倒立的—— 　　现在的相机用光学或电子技术把它转正了，早期照相馆的摄影师看到的就是倒像。 【怎样让像变大】（教材练习第4题） 7.追问：想让薄膜上的像大一些，怎么办？ 8.动手试：把相机靠近景物，像变大但变模糊；再拉动纸筒把薄膜拉远一些，像重新清晰。 9.结论：靠近物体、同时增大镜头到薄膜的距离，像就变大了。 10.板书本节第一条：照相机——倒立、缩小的实像（物体离镜头远）。 1.说出镜头相当于一个凸透镜； 2.分组做出模型照相机，说出像的正倒、大小、虚实； 3.说明怎样让像变大； 4.纠正“照相机成正立像”的错误印象。 模型照相机是本节的核心活动：倒立的像亲眼看到一次，胜过讲十遍。 “怎样让像变大”既是教材练习，也是中考高频问法，趁热在实物上试一次最有效。 把“手机照片是正的”解释清楚（电子技术转正），学生才不会觉得物理与经验矛盾。
任务二 投影仪为什么要把片子倒着放 ——倒立、放大的实像 【演示·观察投影仪成像】（教材图5.2-4） 1.把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上，调节镜头， 　　让像投到天花板上，观察像的大小、正倒。 2.学生描述：像是放大的、倒立的，而且能清清楚楚地落在天花板上——是实像。 【两个常考的小问】 3.投影片为什么要倒着放？ 　　（因为凸透镜成的是倒立的像，片子倒着放，屏幕上才是正的） 4.那块平面镜（反光镜）起什么作用？ 　　（改变光的传播方向，把本来朝上的像投到前方的屏幕上——它不改变像的大小和正倒） 【和照相机比一比】 5.对比提问：同样是凸透镜、同样成实像，为什么一个缩小、一个放大？ 　　（物体离镜头的远近不同：照相机远、投影仪近——具体的界线下一节用实验找） 6.板书第二条：投影仪——倒立、放大的实像（物体离镜头近）。 1.观察投影仪成像，说出像的大小与正倒； 2.解释投影片为什么要倒着放； 3.说出反光镜的作用； 4.比较照相机与投影仪的异同。 取下反光镜这一步很关键：只有直接把像投到天花板上，学生才能看清“像本身是倒立的”。 “物距远近不同”点到为止——它是 5.3 探究的起点，这里只留悬念，不展开定量。
任务三 放大镜为什么能把字放大 ——正立、放大的虚像 【人手一个放大镜】 1.分组活动：把放大镜放在书上的字与眼睛之间，适当调整距离，看清字的细微之处。 2.观察两问： 　　① 看到的像是正的还是倒的？（正立） 　　② 像比字大还是小？（放大） 【关键一问：能接到吗】 3.拿一张白纸（当光屏）放到“像所在的位置”去接——接不到。 4.讲解：放大镜所成的像是虚像；出射的光并没有会聚，只是人眼逆着出射光看去， 　　感觉光是从那个位置发出来的。 5.再问一句：这个像在凸透镜的哪一侧？（与物体同侧——教材练习第3题的落点） 【慢慢移远会怎样】 6.让学生把放大镜从贴近字的位置慢慢抬高：像先变大，到某个位置附近变得模糊， 　　再往上，看到的像变成倒立的了。 7.说明：这说明物体离镜头的远近变了，像也会跟着变——这正是下一节要研究的规律。 8.板书第三条：放大镜——正立、放大的虚像（物体离镜头很近）。 1.用放大镜观察并描述像的正倒、大小； 2.用白纸尝试承接，说明为什么接不到； 3.说出像与物在凸透镜的同侧； 4.观察“慢慢抬高放大镜”时像的变化。 “用白纸去接”是判断虚像最直接的操作，必须让学生亲手试一次。 “抬高放大镜像会变倒”是学生自己撞见的现象，为 5.3 的探究埋下最自然的悬念。
任务四 实像和虚像差在哪儿 ——两类像的分水岭 【把三种像摆到一起】 1.师生共同填出本节的核心对照表（板书）： 　　　　　　　　照相机　　　　投影仪　　　　放大镜 　　像的正倒　　倒立　　　　倒立　　　　正立 　　像的大小　　缩小　　　　放大　　　　放大 　　虚实　　　　实像　　　　实像　　　　虚像 　　物距　　　　远　　　　　近　　　　　很近 【三条判据】 2.归纳实像与虚像的区别（教材原话）： 　　① 是不是光会聚成的——实像是光会聚而成的，虚像没有会聚； 　　② 光屏能不能承接——实像能，虚像不能； 　　③ 像与物在同侧还是两侧——实像在两侧，虚像在同侧。 3.补一条好用的经验：凸透镜成的实像总是倒立的，虚像总是正立的。 【举一反三】（教材练习第5题） 4.请学生各举一个生活中的实像和虚像： 　　实像——电影幕布上的画面、照相机感光元件上的像、小孔成像； 　　虚像——镜子里的像、放大镜里的字、水中“变浅”的池底、水中的“鱼”。 5.强调：平面镜成的像、水中看到的像都是虚像——这与第四章的结论是一致的。 1.填出三种仪器的对照表； 2.说出实像与虚像的三条判据； 3.各举出两个生活中的实像与虚像的例子。 对照表是本节的“成品”，一定要师生一起填、留在黑板上到下课。 三条判据要可操作：会不会聚、能不能接、同侧还是两侧，学生做题时按这三条走就不会乱。 把第四章的平面镜、池水变浅接进来，光学的“虚像”概念就串成了一条线。
课堂练习 选用配套分层练习“基础巩固”中的第 1、5、8、11 题，四个知识点各一题，当堂完成并讲评。 第1题（手机摄像头的成像）——考照相机。讲评要点：倒立、缩小的实像。 第5题（电影放映机的镜头）——考投影仪。讲评要点：倒立、放大的实像，物体离镜头近。 第8题（放大镜看邮票）——考放大镜。讲评要点：正立、放大的虚像，像与物同侧。 第11题（哪个成的是实像）——考实像与虚像。讲评要点：按三条判据逐个排查。 讲评时把四道题与四个任务一一对应，帮助学生回看本节的知识结构。 1.独立完成四道练习； 2.对照讲评订正，说出每题对应本节的哪个知识点。 四道题正好覆盖三种仪器与一对概念。 第11题当堂用三条判据走一遍，把方法固定下来。
课堂小结 一、照相机——镜头相当于凸透镜；物体离镜头远，成倒立、缩小的实像。 　　★ 手机照片是正的，是因为电子技术把倒像转正了。 二、投影仪——物体离镜头近，成倒立、放大的实像； 　　投影片要倒着放；反光镜的作用是改变光的传播方向。 三、放大镜——物体离镜头很近，成正立、放大的虚像，像与物在同侧。 四、实像与虚像——三条判据： 　　是不是光会聚成的　／　光屏能不能承接　／　像与物同侧还是两侧。 　　★ 实像总是倒立的，虚像总是正立的。 ★ 一句话串起来：成实像时，物体离凸透镜越近，像越大；近到焦点以内，像就由实变虚、由倒变正。 1.随教师梳理对照表； 2.复述实像与虚像的三条判据。 小结的最后一句为 5.3 的探究埋下伏笔，学生带着这句话进入下一节。
板书 第2节　生活中的透镜 　　　　　　　　照相机　　　投影仪　　　放大镜 正倒　　　　倒立　　　　倒立　　　　正立 大小　　　　缩小　　　　放大　　　　放大 虚实　　　　实像　　　　实像　　　　虚像 物距　　　　远　　　　　近　　　　　很近 实像：光会聚而成／光屏能承接／与物两侧／倒立 虚像：光没有会聚／光屏接不到／与物同侧／正立 ★ 投影片倒着放；反光镜改变光路 ★ 想让像变大：靠近物体，同时把像距拉远 —— 板书主体就是那张对照表，一节课的结论全在上面。 两条★是最常考的两个操作性结论。
课外拓展 /课外阅读内容 一、胶片与感光元件（教材正文） 胶片上涂着对光敏感的物质，受光照后发生化学变化，像就被记录下来； 现在的数码相机用电荷耦合器件作感光元件，它能把光信号转换成电信号，记录和传输都更方便。 二、照相机与投影仪的异同（教材练习第2题） 相同：都用凸透镜、都成倒立的实像、像与物都在透镜两侧、都能用光屏（胶片/屏幕）承接； 不同：照相机物距远、成缩小的像；投影仪物距近、成放大的像。 三、博物馆文物前的那块凸透镜（教材练习第3题） 那是一个放大镜：看到的是正立、放大的虚像，像与文物在凸透镜的同侧—— 也就是说，你看到的“大文物”其实在玻璃柜里侧，并不是真的变大了。 四、生活中的实像与虚像（教材练习第5题） 实像：电影幕布上的画面、小孔成像、照相机里的像； 虚像：平面镜里的像、放大镜里的字、水中“变浅”的池底、海市蜃楼。 一句话分辨：能投到屏幕上的是实像，只能用眼睛“看见”的是虚像。 1.说出胶片与感光元件的区别； 2.比较照相机与投影仪的异同； 3.判断博物馆凸透镜所成像的性质与位置。 四则拓展分别对应教材正文与练习第2、3、5题，都是中考情境题的常见素材。 “能投到屏幕上的是实像”这句口诀，学生记住就能应付大部分判断题。
特色资源分析和技术手段说明 1.模型照相机建议每组一套：纸筒可用两个卷纸芯（一个剪开一道缝收细）， 　薄膜用描图纸或硫酸纸，凸透镜直接用便宜的小放大镜，成本几元钱。 2.投影仪演示要取下反光镜：只有把像直接投到天花板上，“倒立”才看得真切； 　没有可拆的投影仪时，可用手机＋放大镜＋纸盒自制“手机投影仪”替代（题源里就有这道题）。 3.放大镜人手一个：先贴近字看正立放大的虚像，再慢慢抬高看到像变倒， 　这一步是 5.3 的最好铺垫。 4.用白纸当光屏去接放大镜的像，是区分虚像最直观的操作，几乎不花时间。 5.对照表建议做成课件动画逐列出现：先照相机、再投影仪、最后放大镜， 　每一列都由学生说、教师填。 —— 三样教具都能低成本人手一份，这是本节能做成活动课的关键。 对照表逐列出现，能避免“一次性给结论”导致的记忆混乱。
教学反思 成功之处： 模型照相机做出来的那一刻，学生看到窗外景物倒立地出现在薄膜上，惊讶声一片，“照相机成正立像”的错误印象当场被推翻； 放大镜“慢慢抬高、像会变倒”这一现象引出了很多追问，为下一节做了很好的铺垫。 不足之处： 1.仍有学生把投影仪说成“成正立的像”（因为屏幕上看到的是正的）； 2.实像与虚像的判断，部分学生只会背“能接到的是实像”，遇到新情境就卡壳； 3.模型照相机制作耗时，个别组到下课还没调清楚。 改进设想： 讲投影仪时当场把投影片正着放一次，让学生看到屏幕上的字是倒的，再倒过来放； 把三条判据做成“判断三步走”的卡片贴在学案上，练习时逐条对照； 纸筒提前剪好、凸透镜提前粘好，课堂上只留“套筒—对光—调距离”三步。 —— 反思聚焦具体的学生表现与可操作的改进措施，便于同课教师直接借鉴。
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