浙教版八上科學§1.5透鏡和視覺教學設計課題1.5透鏡和視覺（2）……凸透鏡成像規(guī)律單元一學科科學年級八上教材分析本節(jié)課為浙教版八上第1章第5節(jié)《透鏡和視覺》的第2課時，主要探究凸透鏡成像規(guī)律。此前學生已學習了光的反射規(guī)律、透鏡的類型及相關的一些概念（焦點、焦距、實像、虛像等），教材通過實驗進一步探究凸透鏡成像的規(guī)律。這部分內(nèi)容是初中光學部分的重中之重，呈現(xiàn)規(guī)律多而復雜，要求學生具有一定的抽象思維能力、探究實驗設計能力、動手操作能力、分析歸納能力等，尤其是成像清晰的判斷等特點，需要教師指導下完成。教學中讓學生帶著問題，用探究的方法深入研究凸透鏡成像規(guī)律，體驗科學探究過程，在探究過程中培養(yǎng)科學研究方法，形成清晰的凸透鏡成像的規(guī)律。本課時是對光的折射現(xiàn)象的進一步延伸和細化，通過凸透鏡對光的作用，將折射現(xiàn)象順利地過渡到實際應用中，所以具有承上啟下的作用。學習目標科學觀念：掌握凸透鏡成像的規(guī)律；能識別凸透鏡所成像的實虛情況；知道凸透鏡成倒立縮小實像、倒立放大實像和正立放大虛像的條件；會利用凸透鏡規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象；科學思維：知道應從像的放大或者縮小、倒正、虛實三個方面描述凸透鏡的成像情況；探究實踐：經(jīng)歷從生活現(xiàn)象中提煉問題的過程，經(jīng)歷實驗過程和分析數(shù)據(jù)的過程，學會歸納實驗數(shù)據(jù)的方法，獲知凸透鏡成像的一般規(guī)律；態(tài)度責任：經(jīng)歷實驗過程，形成樂于探究生活中常見儀器的原理的精神，初步形成將科學技術應用于日常生活的意識。重點凸透鏡成像規(guī)律特點難點凸透鏡成像規(guī)律的探究過程及不同像的成因條件教學環(huán)節(jié)教師活動設計意圖導入新課凸透鏡能夠成倒立的實像，像和蠟燭分別位于凸透鏡的兩側(cè)。放大鏡其實是凸透鏡，用放大鏡觀察種子的結(jié)構(gòu)，能夠看到一個正立、放大的像。那么，物體經(jīng)凸透鏡所成的像有什么規(guī)律可循？讓我們通過實驗來探究凸透鏡成像的特點。導入新課講授新課一、探究凸透鏡成像的特點【目標】通過改變物體相對于凸透鏡的位置，探究凸透鏡成像的特點?！酒鞑摹客雇哥R，光具座，光屏，蠟燭（或LED燈）等?！具^程】提出問題：物體經(jīng)凸透鏡所成像的大小、正倒、虛實跟物距有什么關系？設計實驗：（1）對探究問題，物距是自變量，實驗中需要改變。（2）我們可以把物體放在距凸透鏡比較遠的位置開始實驗，然后逐漸減小物距，觀察的情況。（3）由于凸透鏡對光的會聚程度跟它的有關，我們可以重點觀察物距、或1倍焦距、2倍焦距……時，物體成像的情況。參考：物距物體所成像情況焦距小于大于等于進行實驗：（1）選擇一塊焦距f＝10cm的凸透鏡，用點燃的蠟燭火焰作物體，用白色硬紙板作光屏來承接蠟燭火焰的像，研究蠟燭火焰所成的像。（2）把蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使它們的中心大致處于同一高度。想一想，為什么要這樣做？（3）把蠟燭放在離凸透鏡較遠的位置上，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使蠟燭火焰在光屏上成一個清晰的像。觀察像的大小、正倒，測出物距u和像距v。將蠟燭逐次移近凸透鏡，重復上面的操作。(4)當蠟燭移近凸透鏡，在光屏上觀察不到蠟燭火焰的像時，撤去光屏，試著從光屏一側(cè)向凸透鏡方向觀察，能否觀察到蠟燭火焰的像？像的大小、正倒怎樣？像的位置在哪里？(5)記錄實驗數(shù)據(jù)。把實驗中測得的數(shù)據(jù)記錄在表1.5-1中。參考：分析與論證：（1）像的正倒：什么條件下蠟燭火焰經(jīng)凸透鏡成倒立的像？什么條件下成正立的像？參考：物距大于一倍焦距時成倒立的像；物距小于一倍焦距時成正立的像。分界點是焦點。（2）像的虛實：什么條件下蠟燭火焰經(jīng)凸透鏡成實像？什么條件下成虛像？參考：物距大于一倍焦距時成倒立的實像；物距小于一倍焦距時成正立的虛像。分界點是焦點。（3）像的大?。菏裁礂l件下蠟燭火焰經(jīng)凸透鏡成縮小的實像？什么條件下成放大的實像？能否成縮小的虛像？參考：物距大于二倍焦距時成縮小的實像；物距小于二倍焦距且大于一倍焦距時時成放大的實像。（分界點為二倍焦距處）不能成縮小的實像。實驗結(jié)論：（1）當u＞2f時，蠟燭火焰在光屏上成倒立、縮小的實像。（2）當f＜u＜2f時，蠟燭火焰在光屏上成倒立、放大的實像。（3）當u＜f時，蠟燭火焰在光屏上成正立、放大的虛像。視頻：凸透鏡成像規(guī)律探究現(xiàn)象解釋：用放大鏡看遠處樓房，樓房倒立縮?。ǜ揭曨l）解釋：放大鏡看遠處樓房縮小了是因為凸透鏡成像規(guī)律。當用放大鏡（凸透鏡）看遠處的樓房時，物距通常大于2倍焦距。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，這種情況下所成的像是倒立縮小的實像。這是因為光線從遠處的樓房出發(fā)，經(jīng)過放大鏡折射后，在放大鏡另一側(cè)的一倍焦距和二倍焦距之間的位置形成一個倒立縮小的實像。二、關于凸透鏡成像實驗的問題討論問題1、把蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使它們的中心大致處于同一高度。想一想，為什么要這樣做？參考：使燭焰的像成在光屏的中央問題2、實驗過程中，若蠟燭因燃燒而變短，此時會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，應該如何操作？參考：蠟燭因燃燒而變短時，其像的位置會偏向光屏的上方，為使燭焰的像成在光屏的中央，可以將蠟燭位置適當上升。問題3、如果不小心將蠟油粘在凸透鏡的某一區(qū)域上，此時還能正常成像嗎？參考：可以成像，但像可能比正常情況下暗淡些。問題4、實驗過程中，若有一只蒼蠅停在凸透鏡中間，光屏上能看到蒼蠅的像嗎？參考：蒼蠅停在凸透鏡的一倍焦距仙，光屏上不會出現(xiàn)蒼蠅的像。問題5、如果在光具座上無論怎樣左右移動光屏，都不能呈現(xiàn)燭焰的像，則可能的原因有哪些？參考：原因①、光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心不在同一高度上。使光屏上無法呈現(xiàn)像。原因②、由于物距小于或等于焦距，凸透鏡不能成實像。使光屏上無法呈現(xiàn)像。原因③、由于物距太?。ń咏咕啵┫窬噍^大，光屏調(diào)不到燭焰的像所在的位置。學法指導：三、凸透鏡成像的特點的理解1、凸透鏡成像的兩個轉(zhuǎn)折點：①在二倍焦距處(u=2f)是大小的轉(zhuǎn)折點；u=2f，成等大的實像；u＞2f，成縮小的像；u＜2f，成放大的像。②在焦點處(u=f)是虛實像的轉(zhuǎn)折點；u＞f時，成實像；u＜f時,成虛像。2、凸透鏡成像的兩個“凡是”:①凡是實像都是倒立的（上下顛倒，左右顛倒），像和物在分居在透鏡的兩側(cè)。（注：實像是由實際光線會聚而形成的，可用光屏承接。）②凡是虛像是正立的，與物體在透鏡同側(cè)。（注：虛像是由折射光線的反向延長線相交的交點構(gòu)成的，不能用光屏承接，只能用眼睛直接觀看。）3、物距與像距變化規(guī)律：（1）成實像時物距越大，像距越小，像越?。晃锞嘣叫?，像距越大，像越大。（2）成虛像時物距越小，像距越小，像越小。物距越大，像距越大，像越大。4、物像移動規(guī)律：（1）像和物體的移動方向一致；（2）u＞2f，像移動速度比物體慢；（小像移小步）（3）f＜u＜2f，像移動速度比物體快。（大像移大步）本課時內(nèi)容為“凸透鏡成像規(guī)律”主要著力于通過實驗探究來獲知凸透鏡成像的規(guī)律難點是實驗設計這需要發(fā)揮教師的主導作用學生在實驗操作過程中難免出現(xiàn)這樣或那樣的細節(jié)問題需要教師耐心、細致地輔導、糾正幫助學生進行規(guī)范操作實驗數(shù)據(jù)的處理與分析也是學生的難點之一通過共同分析與認證，獲得結(jié)論討論與交流可促進學生理解學法指導必不可少課堂練習1、下列說法中正確的是(D)A.放大鏡的鏡片是凹透鏡B.照相機的鏡頭是凹透鏡C.近視眼鏡的鏡片是凸透鏡D.遠視眼鏡的鏡片是凸透鏡2、某同學用光具座做凸透鏡成像實驗時，蠟燭的像成在光屏的下方。為了使像能成在光屏的中央，下列操作可達到目的的是（

A

）A.

將蠟燭往下移

B.

將蠟燭往上移

C.

將凸透鏡往下移

D.

將光屏往上移3、小燕同學在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏調(diào)節(jié)到如圖所示的位置，光屏中心正好出現(xiàn)清晰的像（未畫出）。下列說法中正確的是（C）A．凸透鏡的焦距為25cm B．蠟燭燃燒變短，屏上像的位置會下降C．屏上的像是倒立縮小的實像 D．取走光屏，則凸透鏡不成像4、在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的像，則下列說法正確的是（

B）

A.利用了這一原理制成了照相機B.若將蠟燭遠離凸透鏡，則應將光屏靠近凸透鏡才能得到清晰的像，且像逐漸變小C.若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，會在光屏上成一個清晰倒立、放大的像D.若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭放在刻度線45cm處，適當移動光屏也能得到一個清晰的像5、小明同學利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實驗器材探究凸透鏡成像的規(guī)律：（1）如圖，燭焰在光屏上成清晰的像，則其像是倒立________(選填“放大”或“等大”或“縮小”)的實像；（2）將蠟燭向左移動，為了在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，應將光屏向________(選填“左”或“右”)移動，但是不管蠟燭怎么向左移動，像始終在一倍到兩倍焦距之間；（3）相機和手機的鏡頭也是凸透鏡：①通過伸縮鏡頭，使像清晰地成在芯片上，這個操作過程便是“調(diào)焦”。小敏同學發(fā)現(xiàn)手機不能“調(diào)焦”但成像也基本清晰，她將手機拿到實驗室去探究，實驗數(shù)據(jù)如下表，請判斷手機鏡頭的焦距大約為_____cm。②請分析，手機拍攝遠近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因