《凸透镜成像规律--作图法》教学设计(共13篇)
《凸透镜成像规律--作图法》教学设计 篇1
第8单元:透镜成像作图法
教学目的:在学生理解三条特殊光线的基础上,使学生会运用作图方法分析透镜所成像的大小,倒正、虚实和位置。
教学难点:
1、凹透镜虚焦点的意义
2、凹透镜成像的作图方法
教学方法:讲练结合 教学过程:
一、复习提问:凸透镜所成的像有哪几种情况?(要求学回答出:在物距不同时,凸透镜所成像的大小、倒正、虚实和位置)
二、引入新课:
自某发光点S发出若干条光线射向凸透镜,经凸透镜折射向在另一侧生成一个实像点S1。你能画出折射后各条光线的行进方向吗?
要求学生进一步理解在物距大于焦距的情况下,自发光点射向凸透镜的各条光线,折射后都要通过它的像点。引导学生得出,只要知道其中两条折射后光线的行进方向,像点的位置就可以确定了。
根据光心和焦点的定义,你能否找出什么样的光线射向凸透镜,折射后的行进方向最易确定? 引导学生得出:(1)、跟主轴平行的光线,折射后通过焦点;(2)、通过焦点的光线、折射后跟主轴平行;(3)、通过光心的光线,经过透镜后方向不变。在发光点发出的许多光线中,只要利用上述三条中的两条,就可以用作图的方法求出像点的位置。
三、新课教学
凸透镜成像作图法:
1、u>2f时: 2、2f﹥u﹥f时:
3、u﹤f时:
小结:(1)、不是任何射出光线的交点都是像的位置,只有物体 上同一点发出的光线,经透镜折射后的交点才是该发光点 的像点;
(2)、物体是由许多的点组成的,物体上和每个点都有自
已的像,许多的像点组成了物体的像。(3)、一个物体由较远处逐渐靠近凸透镜的过程中,像的 变化情况:(由光路图分析得出……)凹透镜成像作图法:
小结:显然凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。(由光路图分
析一个物体由远及近靠近凹透镜的过程中,像的变化情况?)
作业:P207(1)~(5)
《凸透镜成像规律--作图法》教学设计 篇2
像是从发光点射到透镜的所有光线 (无数条) 经透镜折射后的出射光线 (或出射光线的反向延长线) 的交点, 也就是说从发光点射向透镜的每一条光线经透镜折射后都经过该发光点的像点 (而不仅仅是三条特殊光线) , 这是透镜成像作图的基本依据.下面通过两例加以说明.
例1如图1所示, S1、S2为发光点, S1'、S2'分别为S1、S2通过透镜 (图中未画出) 成的像, 试作图求出透镜的位置、光心和种类, 并依次写出作图的步骤.
[解与析]:该题由于透镜的种类、位置、焦点均未知, 因而平行于主光轴的光线与经过焦点的光线均无法画出.由于经过光心的光线不改变方向, 故而连接S1、S1'与S2、S2'这两条光线的交点即为该透镜的光心, 求出光心后还不能确定透镜位置, 因为要确定一条直线需要两个点, 那么另一个点的确定就要运用其他光线.该题最容易出现的错误就是求出光心后先入为主的将透镜认为是竖直放置, 然后作成像光路图, 从而确定透镜的种类, 之所以出现这种错误, 其根本原因就在于对透镜成像的本质没有理解.
错误画法 (如图2所示)
(1) 连接S1、S1'和S2、S2', 它们的交点为O, 即为透镜的光心;
(2) 过O作线段PQ, 即为透镜, 过O作PQ的垂线, 即为主光轴MN;
(3) 作过平行于MN的直线交PQ于A, 连接AS1', 即为平行于主光轴入射光线的折射光线;过S2作平行于MN的直线交PQ于B, 连接BS2', 即为平行于主光轴入射光线的折射光线;
(4) 由成像性质看该透镜为凸透镜.
正确画法 (如图3所示)
(1) 连接S1、S1'和S2、S2', 它们的交点为O, 即为透镜的光心;
(2) 连接S1、S2并延长。连接S2'、S1'并延长.两延长线的交点为P, 即为透镜上的点 (S1发出的光线中肯定有一条经过S2, 并到达透镜折射后经过像点S1', S2发出的光线中也肯定有一条与S1P重合经透镜折射后经过像点S2') ;
(3) 过O、P两点作出透镜, 应为凸透镜 (成倒立实像) .
例2如图4所示, 垂直于凸透镜主轴的物AB经透镜成像A1B1。物距、相距分别为U、V, 现在使物AB偏转一个α角成A'B位置, 仍能成完整的实像, 请再不必确定焦点位置的情况下, 作出A'B成像的光路图, 要求叙述作图步骤并求出像A1B1偏转的角度β.
[解与析]:该题要求不必确定焦点位置作图, 故而在作图时需借助三条特殊光线之外的其他光线.
作图如下 (如图5所示)
(1) 沿BA'作射线, 交透镜于P点, 作出其折射线应过B1点 (BA'可视为B点发出的一条光线AB转过a角后因B点未动, 故其像点B1位置不动, 所以BA'折射后必然经过B1点) ;
(2) 沿A'O作射线, 与PB1的延长线交于A1'点.A1'B1即为A'B的像;
(3) 有几何关系可见:
谈谈凸透镜成像规律教学 篇3
(一)该规律成为教学难点的原因分析
1.从规律本身找原因:概念多、易混淆,如焦距、物距和像距,实像和虚像,放大和缩小。规律多,在不同的物距条件下所成像的性质不同。
2.从学生的思维特点找原因:初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段,学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。
3.从教师的教学策略找原因:有些教师自己做演示实验,只让学生观看,学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学,但由于引导学生分析的方法不当,最后只能由教师包办说出规律,失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材,对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够,如小孔成像。
(二)教学策略的理论根据
新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构,引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据奥苏伯尔的命题学习理论,新的学习内容同认知结构中的原有内容相结合的方式可以分为下位关系、上位关系和并列关系三种类型。
(三)讲究教学策略,化解教学难点
1.重视小孔成像规律的探究,初步建立实像的概念。
在苏科版物理教材八年级(上)第四章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题:在空的易拉罐的底部中央,用钉子敲个小孔,蒙上一层塑料薄膜,这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物,你看见了什么?记下所成像的特点,并试着加以解释。
与旧教材中有关小孔成像直接告诉学生相比,新教材这样处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置,观察远处景物,记录看到像的特点,在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时,物距大于像距,学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物,让学生继续探究小孔到烛燃距离不同时像的特点,最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验建立描述像特点的概念:如实像、放大和缩小、倒立等,认识到像不总是缩小。为以后探究凸透镜成像做好上位知识准备。
2.做好平面镜成像的探究,通过比较认识实像与虚像的不同。
平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点,但从完善学生的认知结构分析,该实验使学生第一次知道虚像概念,认识比较实像与虚像的方法,为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个上位知识点。
3.让学生用凸透镜进行课前预探究,形成初步感性认识。
学生对凸透镜成像没有感性认识,让他们直接探究凸透镜成像规律,学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究,不知道究竟探究什么。
4.精心设计《凸透镜成像规律》教案,为课堂探究做准备。
物理规律的教学适宜用探究式教学方法,如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律,这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律,教师要全盘考虑前后概念的联系,还要在新授课前进行教学设计,主要考虑以下几点:如何创设提问题的情境?引导学生提什么样的问题?采用什么实验装置?如何用器材进行探究?探究时需要观察、记录哪些数据和现象?如何引导学生分析数据、归纳出规律?其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述,学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像,教师应该引导学生提出这样的问题:当物体到凸透镜的距离不同时,物体通过凸透镜成的像有什么不同呢?这样提问题能使学生知道探究的目的,能引导学生寻找探究的方法,比其他提问方法效果好。
当学生得到许多实验数据后,老师这样问学生:“凸透镜究竟能成几种像呢?”引导学生先把像的种类分析出来,共有四种。继续追问:“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢?”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。
由于此实验得到的数据量大,数据规律不是明显的正比或反比定量关系,数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律,学生从来没有遇到,所以分析数据是本节课的最大难点,引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析,学生很难得出正确的结论。
5.深入分析,加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后,教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。
(1)用《凸透镜成像动画》课件向学生展示凸透镜成像的连续变化规律,形成深刻的印象。总结出成实像或虚像时,当物距连续变化,引起像和像距的变化规律。利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距处的特殊意义。
凸透镜成像的规律教学设计 篇4
【设计思路】
探究凸透镜成像的规律是初中物理教学的一个难点,教学的策略,不在于有没有讲清、讲透,而是看教师有没有引导学生参与教学过程,主动获取知识,乐于探究,所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生,把发言权留给学生。基于此,教学中,一方面注意问题情境的创设,激发学生的学习兴趣,主动探究,使学生形成积极主动的学习态度;另一方面也要注意科学研究方法的渗透,引导学生动口、动手、动脑,参与教学的过程,培养学生获取知识的能力,分析解决问题的能力、交流合作的能力。【学情分析】
八年级学生刚刚接触物理这门学科,在知识方面,懂得少许浅显的物理道理,知道一些较简单的物理现象,了解了一些基本的物理规律;在能力方面,初步具备了一定的探究问题的意识和能力,有一定的协调能力和合作精神;在情感方面,他们有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望;在物理方法上,知道科学探究的一般过程。本节探究课学生面临着许多困难,首先实验探究涉及到的物理名词多,物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像;还有,要找到各种像应调整什么,如何调整,学生感到盲目;再有,从数据中要得出结论也不易,因此老师必须重视在探究过程中对学生进行引导和指导,同时,培养学生收集信息、分析问题、解决问题等能力,初步学会科学探究的一般方法。【教学目标】
1、知识与技能:理解凸透镜成像的规律。
2、过程与方法
(1)学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。(2)通过探究活动,体验科学探索的全过程和方法。(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3、情感、态度与价值观
(1)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理,勇于探索日常生活中的物理学原理。
(2)培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。(3)乐于参加观察、试验、制作等科学实践。【教学重点】凸透镜成像规律的探究过程。
【教学难点】引导学生设计实验方案,并从实验中得出凸透镜成像规律。【教学方法】科学探究、小组讨论、多媒体演示。【教学器材】
学生:蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组; 教师:多媒体课件。【教学过程】
一、情景导入
师:通过上一节的学习,我们知道凸透镜能成不同的像。下面我们来做个小实验。(课件展示)(板书课题)
请大家拿起桌上的凸透镜近距离观看书本上的图片和文字;观看远处大屏幕上的图片和文字。你看到了什么?
生:看到的文字有正立的、有倒立的、有放大的、有缩小的、有实像也有虚像。(课件展示)
师:那么凸透镜成像有什么规律呢?今天我们就来学习《凸透镜成像的规律》
二、探究过程
1、提出问题(课件展示)
师:那么,凸透镜的成像情况与什么因素有关呢?
2、猜想假设
师:猜想要有依据。(提示:在刚才的实验中,我们用同一只凸透镜近距离看课本上的字和远距离看屏幕上的字一样吗?)同学们讨论一下。生:小组讨论回答,物距
3、设计实验(课件展示)
师:怎样才能知道我们的猜想对不对呢? 生:实验验证。
师:我先介绍一下实验器材,凸透镜(焦距为10cm)、蜡烛、光屏、光具座(带有刻度尺)我们可以把凸透镜、蜡烛、光屏安装在光具座上。教师演示。
下面我们来认识两个物理名词及实验前的注意事项(课件展示)。请同学们阅读学案内容,在小组内积极讨论,商量出一个实验方案来。生:小组讨论,展示实验方案。师:点拨实验方案。
(哪是物距呢?哪是像距呢?是不是在光屏上得到像后,记录下物距、像距和成像情况,做完这一次实验就行了呢?为了使得出的结论更加准确,可以取不同的物距多做几次实验。)
4、进行实验
师:展示实验步骤和实验表格。(课件展示)
师:我们来分工合作,南面1、2、3组专门找放大的像,北面4、5、6组专门找缩小的像,记录下相应的数据。生:学生进行实验,教师巡视指导。
5、分析论证
(1)教师汇总数据,选出三组缩小的像、三组放大的像,将数据汇总在实物投影记录表上。(实物投影)
师:大家做的非常好,各小组同学间相互配合很快就读出了数据,而且通过我们的共同合作,在很短的时间里就有了这么多的数据,可见同学之间交流合作是非常重要的。
我们来分析一下这些数据。能看出规律吗?(2)指导学生观察u 师:移动光屏,有没有清晰的像?请大家把光屏取下,从光屏这边看烛焰,你看到什么? 生:正立、放大的像。 师:用光屏呈接,屏上没有,光屏呈接不到的像是虚像。(3)教师课件展示规律。(课件展示)(4)学生总结学案中的“分析论证”。 三、规律再现、总结提高 师:接下来我用多媒体动画再现凸透镜成像规律。(动画展示)生:学生观察将知识内化。 四、知识应用 导学案四道题。 五、课堂小结 师:本节课你都有哪些收获呢?(课件展示)生:学生谈收获。 六、布置作业 1、完成课后练习1、2、4题。 2、学有余力同学完成学案“中考链接”。 七、课后反思 1、课前应要求学生认真做好本课的预习工作,只有做好充分的准备才能保证本节课的顺利完成(如:了结探究的目的;u、f、v所代表的含义;本次探究的大致步骤等)。 2、探究实验前就让学生先固定透镜,再用笔记录透镜两侧的一倍两倍焦距的位置,确定好范围,那么在探究过程中物距范围就看蜡烛放在哪个范围,像距就看最终承接到最清晰时光屏所在的范围。 3、整个过程引导过多,留给学生思考自主探究的机会较少,但全部让学生探究学生又会找不到方向,就这要选取一个收放点。课堂教学要及时引导、启发学生进行探究活动。如蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度可以用信息快递的方式给出而不是让学生再思考回答。第一组数据可以在教师的引导下完成,第二组数据由小组合作完成,接着还可以进行物距与像距的变化规律的探究。 4、凸透镜成像规律比较抽像,直接得出成像规律是非常困难的,最好在学生分组实验数据实验现象的基础上,再结合成像光路图更容易得出规律。 一、设计思路 凸透镜的教学内容规律较多,在中考凸透镜成像占着很重要的地位,学生掌握普遍存在着较大的难度,针对这本章特点在本节课的设计上,采取避轻就重的反向教学手法,让学生整理错题,通过的错题的整理,错题的学生的分析互助,取得学生对知识的升华,采用展示、实验回顾的教学过程让学生形成自己的知识体系。 二、教学目标: 知识目标: 1、利用凸透镜成像规律判定成像性质 (通过物体、像的位置分析成像的特点,根据成像特点分析物体、像的位置) 2、实验操作能力(物象怎么移动、找不到像的原因是什么?)3、凸透镜在生活的应用(照相机、投影仪、放大镜、眼睛眼镜、显微镜望远镜的实际应用)能力目标: 提升学生分析能力,解决实际问题的能力 情感态度目标: 培养学生的合作能力 三、教学方法 错题学生整理、小组合作、学生展示 四、复习过程 一、知识梳理::请将凸透镜成像规律内容进行知识梳理,自己独立完成下列填空 1、凸透镜成像规律:(多媒体展示) 2、凸透镜成像总结规律: (1)当物体经凸透镜成实像时,物体逐渐靠近透镜,像逐渐 透镜,像距变 ,像变。 当物体经凸透镜成虚像时,物体逐渐靠近透镜,像变 。(2)当物体经凸透镜成缩小的实像时,物距___像距 当物体经凸透镜成放大的实像时,物距___像距.(填大于或小于) 3、实验前要调节 在同一高度。这是为了 学生展示实验过程 二、基础模块(一)、利用凸透镜成像规律判定成像性质(复习目标:通过对透镜基础规律的灵活运用,提升分析问题的能力。)学生展示错题解决过程 交流解题过程 巩固提升: 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像,则所成的像是()A、倒立、放大的实像 B、倒立、缩小的实像 C、倒立、等大的实像 D、正立、放大的虚像 交流讨论并总结: 判定凸透镜所成像的性质的方法有哪些? 三、模块二:实验规律灵活运用(复习目标:物像移动、像如何调大?如何观察实像与虚像?)学生展示错题解决过程 交流解题过程 巩固提升 1、如果摄影师在给毕业班的学生拍摄集体照片发现相机里面的同学们人员不全(还有一些同学没有进入镜头里),该摄影师应怎么办: () A、照相机远离人,镜头拉长 B、照相机远离人,镜头缩短 C、照相机靠近人,镜头缩短 D、照相机靠近人,镜头拉长 2、有一物体从距离凸透镜1.5倍焦距的地方沿主光轴向透镜方向移动,当物距减少到原来的一半时,移动光屏,下列说法正确的是()A.在光屏上可以得到比物体大的实像 B.在光屏上可以得到比物体小的实像 C.在光屏上不可能得到像 D.在光屏上可以得到一个物体大的虚像 交流讨论并总结: 这类动态调节问题,所用的知识点是什么? 五、课堂小结: 本节课你的收获是什么? 学生交流,进行课堂小结 教师提升 六、课堂小测 1、如图所示,小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10 cm,实验过程中,这时在右侧的光屏上可以得到一个清晰的像,这个像是_____的(选填“放大”、“等大”或“缩小”).生活中_____就是利用这个原理制成的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).2、小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,点燃蜡烛后,光屏上得到了清晰的像。由此可知,下列说法正确的是() A.得到的像是正立缩小的实像 B.得到的像是倒立放大的实像 C.把蜡烛向左移动,调整光屏的位置,得到的清晰像变小 D.把蜡烛向右移动少许,要得到清晰的像,应向左移动光屏 3、在“研究凸透镜成像规律的实验中”: (1)在实验时,应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在,其目的是为了 (2)当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候,在光屏上得到一个倒立等大的实像,则凸透镜的焦距是 cm;当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时,所成的像的性质是 、、,利用此原理制成了。 4、在“探究凸透镜成像”的实验中: (1)应把凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,调节凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使烛焰、、光屏的中心大致在。(2)点燃蜡烛应在调节高度 (填“前”或“后”)。 (3)说出一种简便易行的判断透镜是否为凸透镜的方法。 (4)蜡烛放在凸透镜左侧距透镜20cm处时,在右侧光屏上得到一倒立、等大的实像,则凸透镜的焦距为 cm。(5)将放在凸透镜前20cm处点燃的蜡烛向凸透镜方向移动6cm,则在光屏上将得到 的实象。 七、课后作业 A类作业(必做) 完成照相机、投影仪、放大镜、眼睛眼镜、显微镜望远镜基础原理整理、做好错题整理。B类作业(选作)分析各项应用技巧 七、板书设计 凸透镜成像规律 一、成像规律应用 一、创设情景提出问题 提出问题是认识的开始,教师要让学生敢于提问,就要给学生创设提出问题的空间和方法,营造发现和提出问题的氛围,创设提问情景。在教学中一是可采用学生熟悉图片导入,从熟悉的现象提问;二是利用一些违背思维定势的现象导入,引起学生激情冲击,激发学生解决问题的欲望,从而提问;三是利用录像片段引入,让学生身临其境的观察从而提问;四是通过演示实验导入,学生观察实验现象提问。 在本节教学中,我们尽可能多的将镜头伸向生活,一是利用自制的照相机演示拍照的过程(突出在毛玻璃上所成的像),二是利用投影仪投影图片在天花板上,三是利用放大镜看书导入,这样便于学生体会学习凸透镜成像的实际意义,便于培养学生的观察能力。照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜,通过对照相机、投影仪和放大镜的观察,教师引导学生观察发现都能成像,但是三者成像却都不相同,由此提出问题:1.凸透镜的成像情况跟物体的位置有什么关系?2.像的虚实、大小、正倒跟物体的位置(物距)有什么关系?激发学生的学习兴趣,使学生进入主体性学习的角色。 二、分组讨论大胆猜想 对提出的问题进行猜想,目的是培养学生直觉思维的能力,它是以学生既有的整个知识结构和经验为依据的直接而迅速的认识过程。分组讨论,可以活跃学生的思维,鼓励学生大胆猜想,教师适当点拨。可一边演示一边分析:照相时,物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,使用投影仪时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,学生猜想出像的`大小可能与物体到凸透镜距离有关;通过学生观察讨论,像和物体究竟在凸透镜两侧还是一侧,猜想出:像的虚实、正倒可能跟像和物体是否在同侧有关等。这样引导学生合理的分析讨论,让学生感受科学探究的一般方法。 三、设计实验探究新知 关键词:中学科学课程;《探究凸透镜成像规律》;三个像的原因 一、案例介绍 1.案例主题。在《探究凸透镜成像规律》时,同学们提出实验过程中观察到的“凸透镜可以同时成三个像”这一新问题 。 2.案例背景。在《探究凸透镜成像规律》是义务教育课程标准教科书《物理》中的一个重要的科学探究内容,在人教版教科书《物理》八年级上册有这一内容,在其它版本的教材中也可看到这一内容。这个探究既要在知识与技能的目标上达到知道凸透镜的成像规律,还要在过程与方法的目标上达到既能在探究活动中初步获得提出问题的能力。又能通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。在情感、態度与价值观的目标上达到既具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常用品中的物理学原理;又能乐意参加观察、实验等科学实践。在教学这一节内容时,教师们都会注重这一个完整的探究教学,引导学生把握科学探究的几个要素得出结论。但是在教学中,学生却出现了新动向:对教材上的结论不很认同,并提出实验时发现的一个新问题:凸透镜可以同时成三个像产生问题的情景:在探究凸透镜成像规律的实验课上,同学们都做得很认真,分别得出了当蜡烛放在两倍焦距以外、焦距和两倍焦距之间以及焦点以内三种情况下的成像特点。在全班同学交流时,有两个小组的同学提出了,这一课程的学习过程中,学生分别得出了当蜡烛放在焦距 、两倍焦距以外和焦点以内以及两倍焦距之间这三种情况下的成像特点全班学生在相互交流的过程中,有两个小组提出了以下问题 :当蜡烛放在焦点以外的位置时,在光屏上可以同时观察到三个像。该问题提出之后 ,其他小组开始进行实验观察。最终论证了这一问题,但是另外一个小组又接着提出了问题:当蜡烛放在焦点以外的位置时,在光屏上同样可以同时观察到三个像,因此,全班学生都认为凸透镜可以成三个像要想弄清楚其中的原因.则必须进行让学生进行科学探究,于是教师要求学生利于课余时间对另外两个像的成像原理进行认真讨论,并提出自己的猜想,在下一堂课的教学中再进行实验探究。 3.实验器材每个实验小组的实验器材均为光具座1个,蜡4根,凸透镜、平面镜、凹面镜和凸面镜各1个。 产生问题的情景:在探究凸透镜成像规律的实验课上,同学们都做得很认真,分别得出了当蜡烛放在两倍焦距以外、焦距和两倍焦距之间以及焦点以内三种情况下的成像特点。在全班同学交流时,有两组的同学提出了问题:当蜡烛放在焦点以外时,可以同时观察到三个像,即在光屏上有一个倒立的像,在蜡烛的这一侧观察,还可以看到一个倒立的像和一个正立的像。真是这样的吗?于是其他小组也开始做实验观察,结论真的是这样的。不过另外几个小组马上又提出问题:当把蜡烛放在焦点以内时,也可以看到三个像,在蜡烛的另一侧可以通过凸透镜看到一个正立、放大的虚像,这肯定是凸透镜成的像,另外两个和前面一样。于是,同学们都觉得凸透镜可以成三个像。 恰好这时下课了,要想弄清是什么原因,就必须进行科学探究,于是老师布置学生课后讨论并猜想另外两个像的成像原理,下一节课进行实验探究。 二、科学探究过程 1.学生猜想学生甲的猜想:这三个像可能与凸透镜的结构有关,与之前所学的凹面镜成像和凸面镜成像相似,但是却能够找到凹面镜和凸面镜的位置,学生乙的猜想:可能是由于光的反射形成了正立的像,依据是平面镜的规律,但是却未能够指出平面镜的位置学生,所提出的这些猜想并没有超出我的意料以外,这主要是由于学生还无法将一个凸透镜分解成为一个凹面镜和一个凸面镜,而且还不能够清晰的认识到凹面镜成像和凸面镜成像的倒正规律针对这样的情况笔,者首先向学生介绍了所有的实验器材之后,学生仔细观察凸面镜的外表面和内表面告知学生,可以将其看作是一个凸面镜和一个凹面镜。 2.设计实验方案:先让学生对如何进行实验方案的设计开展积极讨论,然后全班进行交流。小组甲:先将1支蜡烛分别放在凸透镜 、凸面镜、凹面镜以及平面镜的前面,仔细观察它们的成像情况,是倒立的还是正立的是缩小的还是放大的,然后再将它与凸透镜所成的两个像进行对比分析,努力找到凸透镜成像的原理。小组乙:应该同时将4支蜡烛点燃。并分别放在凸透镜 、凸面 镜、凹面镜以及平面镜的前面,仔细观察它们的成像情况是倒立的还是立的,是缩小的还是放大的,然后再将它与凸透镜所成的两个像进行对比分析。经大家讨论之后 ,一致认为乙组的方案更加可取 。 3.学生进行实验探究 每组学生均严格按照设计的实验方案开展实验探究,并且将所观察到的成像特点详细地记录下来,学生在整个科学探究过程中,教师进行巡回指导。 4.分析论证:学生通过对所观察到的实验现象进行认真分析得出了以下结论:在蜡烛的这一侧通过凸透镜所观察到的正立的像是由于凸透镜在蜡烛的这一侧向外突出的面在光的反射作用下形成的与凸面镜成的像一样 :而通过凸透镜所观察到的倒立的像,是由于凸面镜凸透镜在蜡烛的这一侧内表面在光的反射作用下形成的,与凹凸镜成的像一样 :而关屏上所呈现的倒立的像则是凸透镜的成像结果。 5.交流评估学生向大家分享自己得出的实验结论,最终达成了共识,取得了满意的学习效果。因此,教师在实际教学过程中。应该注重培养学生的观察能力,使他们逐渐形成发现问题的能力,不管是在探究实验或演示事实当中还是在日常的生活当中教师都应该有意识的培养学生各个方面的能力,使学生得到更加全面的发展。与此同时,当学生在科学探究过程中提出某个疑问或观察到某种现象时,教师必须在第一时间给予学生鼓励,并及时作出科学合理的回答和解释如果学生不能够完全信服所给出的解释,教师则应该鼓励并积极引导学生进行实验方案的设计,让学生亲身经历整个科学探究的过程,找到令自己满意的答案。 三、结语综上所述 一、教学设计思路 “凸透镜成像的规律”是初中物理教学的一个难点。我认为,要突破这个难点,并不在于教师有没有讲清、讲透,而是看教师有没有引导学生参与探究过程,主动发现规律,获取知识。毕竟,你展示给他们的知识,永远不如他们通过探究活动,自己发现得出的知识掌握的牢固。所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生,把发言权留给学生。基于此,教学中,一方面注意问题情境的创设,激发学生的学习兴趣,主动探究,使学生形成积极主动的学习态度;另一方面也注意科学研究方法的渗透,引导学生动脑、动口、动手,参与教学的过程,培养学生获取知识的能力,分析解决问题的能力、交流合作的能力。 二、教学目标 1.知识与技能 理解凸透镜成像的规律 2.过程与方法 (1)能在探究过程中,初步获得提出问题的能力。(2)通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。3.情感、态度和价值观 (1)具有对科学的求知欲望,乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常生活用品中的物理学原理。(2)乐于参与观察、试验等科学实践。 三、教学重点与难点 重点:凸透镜成像规律的探究过程。 难点:引导学生设计实验方案,并从实验中得出凸透镜成像规律。 四、教学方法 采取小组合作探究与讨论交流相结合,让学生从做中学的教学方法。 五、课型 实验探究课 六、学情分析: 1.知识储备 初中三年级的学生如果小时候没玩过放大镜,那他们对于凸透镜就不会了解多少,对凸透镜的成像规律知道的就更少。第二节 “生活中的透镜”,介绍了照相机、投影仪、放大镜三种光学仪器,通过这些光学仪器的成像实例使学生建立凸透镜成像概念,同时通过前面的教学使学生明确了什么是凸透镜的焦点,焦距,凸透镜所成的像以及像有什么特点等物理概念,这就为本节的教学做好了知识上的储备。 2.技能储备 通过前面的平面镜成像实验,学生已经能区分实像和虚像,同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生对于蜡烛的使用非常熟悉,从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。 3.学习心理 学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力,对未知事物有着强烈的好奇心和求知欲,实验是激发学生兴趣的最好方法,通过实验,让学生充分发挥自己的主观能动性,去探究、交流和思考,完成对凸透镜成像规律的认识。 七、教学资源 f=10cm和f=5cm凸透镜各12个、光具座、光屏、蜡烛、火柴24套,多媒体课件。 八、教学过程 (一)复习引入: 复习上节课所学照相机、投影仪、放大镜所成像的特点: 照相机→倒立、缩小、实像 投影仪→倒立、放大、实像 放大镜→正立、放大、虚像 1.学生体验一:让学生用手头凸透镜观察教材上的文字、图片,并回答:“你观察到什么?” 2.学生体验二:让学生把凸透镜放在教室窗户和光屏的中间,然后把凸透镜慢慢靠近光屏,观察光屏上有什么? 思考:同是凸透镜,甚至是同一块凸透镜,为什么会成不同的像呢? (二)进行新课: 1.知识铺垫: 对比照相机、投影仪、放大镜成像时的情景。 让学生猜想:凸透镜所成像的大小、正倒、虚实与什么因素有关呢? 利用手头的凸透镜模拟演示,引导学生得出和物体到凸透镜的距离有关。此时引入物距和像距的概念 2.设计实验,制定实验方案 提出猜想后,在制定具体的实验方案前,考虑到学生从未接触过光具座,教师先展示器材,介绍构造(投影),再示范调节透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度,在光屏上找到像;此时提出三个问题让学生思考:(1)怎样在光屏上成清晰的像?(2)怎样观察虚像?(3)如何测物距和像距? 在学生思考的基础上,引导学生观察物、镜不动,光屏前后移动时,光屏上所成像会变模糊,通过观察学生感悟到物、镜一定时,清晰像的位置是一定的,为学生实验做好铺垫,教师再示范光屏上成清晰像的操作要领。 对于如何观察虚像,可以示范当物由远及近靠近凸透镜时,光屏无论怎样移动都不成像,这时把眼放在光屏这一侧,透过凸透镜观察蜡烛,成虚像,与用放大镜观察物体相同。 此环节的设计意图是:培养学生的观察能力及养成积极思维、解决实际问题的能力。同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素,让学生有更多的时间完成探究实验。 根据所给实验器材和相关实验操作要领,组织学生讨论设计实验方案: ①准备器材:凸透镜,蜡烛、光屏、光具座(带刻度尺) ②实验目的:探究物距改变时,凸透镜成像的正倒、大小、虚实特点。③实验方法:逐步减小物距,观察和记录凸透镜成像的大小、正倒、虚实和像距。 经过展示和讨论确定实验方案后,把全部学生分为两组,给两组焦距不同的透镜,学生进行实验时,观察成缩小倒立像、放大倒立像、正立放大像时的物距和像距。数据记录在下表中。 此环节的设置主要是因为学生处于实验探究的初级阶段,对于表格的设计会有一定的差异,为了后面的教学能够顺利展开,此处直接给出实验记录表格。 2.进行实验与收集数据 学生实验,记录数据,教师巡视,辅导实验。3.分析数据,得出结论 实验后,各组汇报实验数据,教师将实验数据统一输入Excel表格进行多组数据的处理(投影),以几组学生实验数据为例,通过对表格中物距排序的处理,使学生很明显的发现放大、缩小的分界点及虚实像的分界点,此时教师再说出凸透镜的焦距是10厘米,让学生归纳出物在什么范围内,凸透镜成什么像,学生自然会把10厘米、20厘米作为分界点,这时实验中使用凸透镜焦距为5厘米的学生们会不认可这一结论,学生们会建议再处理另一大组的数据,结果找到的分界点是5cm和10 cm,根据数据引导学生思考,透镜不同,焦距不同,所以分界点不同,进而由学生归纳出凸透镜成像的规律。 此环节的设计主要是因为学生虽然能够通过实验数据的分析找到两个分界点,但如何从数据中分析出成像的性质与焦距有关,对于学生来说是比较困难的,通过教师的引导对比不同大组的数据找到与焦距的关系,培养了学生分析归纳的能力,同时也让学生体验科学探究带给他们的成功与快乐。 归纳出凸透镜成像的规律后,针对物体在一倍焦距处、物体在两倍焦距处成什么像,可以引导学生进行推理。物距大于2f成放大的像,小于2f成缩小的像,则2f处成等大的像。然后通过实验进行验证。 此环节的设计使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整。 (三)小结 由学生归纳小结本课学习内容。 (四)巩固拓展 动手动脑学物理:1、2、3。 拓展:分析凸透镜成像的规律1和3,思考:当凸透镜成实像时,如果将凸透镜和光屏的位置互换,在光屏上还能得到清晰的像吗?动手试一试。 (五)作业布置 1.《做中学》上本节题目。 2.巩固性作业:《伴你学》部分完成。 (六)板书设计: 板书左边(副) 1.问题:凸透镜成像的大小、正倒、虚实与什么因素有关? 2.猜想:①与像和物的距离有关。 ②与物距有关。③与像距有关。 ④可能与凸透镜的焦距有关。(师告诉学生:只研究给定的凸透镜,即f一定,不同的凸透镜之间的成像差异不做探讨) 3.设计实验 ①准备器材:凸透镜,蜡烛、光屏、光具座(带刻度尺) ②实验目的:探究物距改变时,凸透镜成像的大小、正倒、虚实特点。③实验方法:逐步减小物距,观察和记录凸透镜成像的大小、正倒、虚实和像距。 注意事项:在光具座中间固定凸透镜,左边放置织光屏,右边放置蜡烛,三者中心基本在同一水平直线上(三心等高)。 板书右边(主)4.记录数据,填表。凸透镜焦距(f=10m∕5cm)5.分析数据,得出规律: ⑴当u >2f 时,成倒立、缩小的实像。 ⑵当f < u < 2f时,成倒立、放大的实像。 ⑶当u < f时,成正立、放大的虚像。 注意: 两个特殊位置成像 当u = 2f时,成等大、倒立的实像。 当u = f 时,不成像。 市42中刘韶君 [教材分析] 凸透镜成像规律是本章的核心内容。本节主要内容,就是让学生通过科学探究的活动,找出凸透镜成像规律。由于学生在上节对生活中常用的透镜及其成像情况,已经获得丰富、具体的感性认识。因此本节内容用两课时完成。第一课时使本次探究活动放开,让学生在全过程中自主探究。第二课时用来引导学生通过实验数据来总结凸透镜成像规律。 [学情分析] 通过上节学习,学生对生活中常用透镜及其成像情况已经获得初步、生动、具体的感性认识。所以本节内容,学生将以次为基础,带着问题去研究凸透镜成像规律,如学生根据一些感性认识,提出与凸透镜成像相关的问题,能对凸透镜成像规律作一些初步的猜想等。 [教学目标] 1.知识与技能理解凸透镜成像规律 2.过程与方法能在探究活动中,培养学习的兴趣; 能在探究活动中,初步获得提出问题的能力; 通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。 3.情感态度与价值观乐于参与观察、试验等科学实践; 具有对科学的求知欲,乐于探究自然现象和日常生活中的物理学原理。 [教学重点]探究凸透镜成像规律;掌握科学探究方法。[教学难点]指导学生探究凸透镜成像规律 [教学方法]启发式教学、探究式教学、实验法、观察法、讨论法 [教具准备]凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺 [教学过程设计] 一、导入 1.演示:手持一凸透镜,在点燃的蜡烛和白墙之间移动,观察墙上成像的变化。学生观察、讨论、回答。 2.学生活动:拿一个凸透镜放在书本上,透过透镜看课本上的字,缓慢提高透镜,观察看到的现象。师:可见,不同的像的成立情况是不同的。所以这节我们将通过实验来探究凸透镜成像规律。 二、新课 (一)猜想 师:那么凸透镜成像的不同,跟什么因素有关呢?请同学们猜想一下。学生思考、讨论、回答,师给予一定的评价。 这一部分,老师可适当引导学生注意物体和像相对于透镜的位置变化。说明:物体到凸透镜之间的距离,简称物距,用u表示;像到凸透镜之间的距离,简称像距,用v 表示。 (二)设计实验 师:同学们的猜想都很好,现在我们来设计实验验证你们的猜想是否正确。1.凸透镜焦距的测定。指名回答,并稍做演示。2.简介装置和做法 (1)装置:蜡烛、光屏、凸透镜、一把刻度尺 说明:研究烛焰所成的像,光屏用来承接烛焰的像,刻度尺用来测量它们之间的距离。 (2)做法:仿照教材那样依次放好蜡烛、凸透镜、光屏,让蜡烛从远处慢慢靠近凸透镜,观察成像情况,要求: 蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上,移动蜡烛、光屏时要注意; 调整好蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。(3)提出问题,进行探讨 师:如何使蜡烛所成的像呈现于光屏上?实验过程中需要记录哪些现象和数据? 学生思考、讨论、回答,老师明确。 说明:便于研究,依次取u=20cm、15cm、10cm、8cm、7cm、3cm、2cm; 态度认真,一丝不苟;光屏上的像一定要明亮、清晰;对照学案上的内容,做好观察和记录。 (三)学生分组实验,师巡视指导。 (四)交流评估 1.小组汇报u=20cm、15cm、10cm、8cm、7cm时的成像情况,并说说有什么发现。2.当u=3cm、2cm时,说说又有什么发现。 (五)课后活动 1 构造与规格 ①长方形木板(80 cm×30 cm),如图,中央画凸透镜符号(直径15 cm); ②铁丝一根(直径4 mm、长70 cm),两端固定在木板上,和凸透镜主光轴重合,光心位置钻一小孔,在透镜两侧木板上的对应位置分别标出一倍焦距(f=10 cm)、二倍焦距点; ③小木棒(直径1 cm、长4 cm),两端分别固定小铁环,下端的铁环套在作为主光轴的铁丝上; ④ 铁丝(直径4 mm、长70 cm),如图固定在木板上,透镜右侧的部分穿过木棒上端的铁环且平行于主光轴,使小木棒垂直于主光轴;透镜左侧的部分过焦点固定,模拟平行于 主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧的焦点; ⑤ 铁丝(直径4 mm、长75 cm),中央钻一个小孔,和主光轴铁丝的光心小孔同轴可旋转,铁丝右端穿过木棒上端的鐵环; ⑥ 木板上画虚线,和铁丝④透镜左侧部分在同一条直线上,表示光线的反向延长线; 2 操作方法 (1)让木棒③位于凸透镜右侧两倍焦距外一点,此时两根铁丝④和⑤在透镜左侧相交于一点,该点位于主光轴下方、一倍焦距到二倍焦距之间、距主光轴的距离小于木棒的高度,如图,可得到或验证此时的成像规律; (2)将木棒③向透镜靠近,随时观察透镜左侧铁丝④和⑤的交点位置及交点到主光轴的距离,比较像距和像的大小变化; (3)演示几个转折点:木棒③位于二倍焦距处时,透镜左侧铁丝④和⑤的交点也恰好位于二倍焦距点下方,且距主光轴的距离和小木棒③的高度相同;木棒③位于焦点处时,透镜左侧铁丝④和⑤平行,没有交点; (4)木棒③位于一倍焦距以内时,透镜左侧铁丝④和⑤将不会相交,但铁丝⑤和透镜右侧的④的延长线⑥会相交,即成虚像,且交点位于主光轴上方; 该装置简单易操作,对于学生理解凸透镜成像规律及原理有很大帮助.使用时要注意铁丝的硬度,检查铁丝是否笔直. 3 尊重兴趣差异,鼓励自选学法 学生在学习兴趣上也显示出不同的差异,有的学生语言表达好,有的学生喜欢运算,有的绘画能力出色,有的喜欢音乐,有的特偏爱自然,有的运动协调能力强……,因而他们解决问题的思路和方法也各有异,因此在物理学习中可以利用学生的特长和优势,引导他们选择适合自己的学习方法.让学生各尽所能,各施其长,使学生学得轻松、学得快乐. 4 开发情感资源,运用激励机制 情感是学习的动力保障系统.开发学生的情感资源,是学生学习的动力源泉.学生在对待学习时,表现出积极和消极两种不同的态度.教师可以利用学生好表现的心理,利用他们都希望自己的劳动成果被人发现、被人肯定的愿望,转化学生的消极态度为积极态度.因此物理教师要利用课堂中的学习活动、探究活动、课外的综合实践活动等为学生创造更多的机会、更多的途径展示劳动成果,让每个学生都能体会到“我能行”,体验到成功的快乐.这将激励学生乐于学习实践,不断奋进. 4.1 多向评价 多增加几把评价的尺子,就会有更多的学生受到鼓励,使更多的学生更加自信,走向成功.如通过一次物理知识的抢答评出“最佳答辩手”;通过物理实验操作比赛评出“最佳操作手”,通过一次解题比赛评出“最佳答题手”,通过课外的综合实践活动评出“小小活动家”……从不同的角度给学生提供展示自己特长的平台,让学生在评价中获得学习的自信心和积极的情感体验,并且看到自己的努力方向. 4.2 多层展示 增加途径、扩大展示面,让各个层次的学生都有机会、有场所展示自己的劳动成果.进步生的作品在小组、班上定期交流、展示;优秀生的作品在学校各走廊展示或张贴;特长生的作品向有关的上级部门推荐.由于各层次的同学都有展示的场所,人人获得成功的愿望得到了满足,对于形成理想、增强自信心、激励进取心都产生了正面影响,而这些心理因素对取得新的进步又起了推动作用,从而进入一个不断发展的良性循环. 我观看了历山中学张吉成老师的<凸透镜成像的规律>这节课的教学视频录像,感受到张老师的这节课确实是节值得我们学习和借鉴的一堂高质量的优质课。这一节课的亮点比较多,说明张老师在这节课上下足了功夫。课堂设计的巧妙深深吸引住了学生,课堂上学生始终情绪高昂,参与踊跃;从最终的教学效果来看,不但知识的达成率很高,而且学习兴趣的激发,学习方法的感悟,实验操作能力的提升,这些都将使学生终生受益。 本节课是“凸透镜成像的规律”教学的第一课时,重点是引导学生经历科学探究的过程,得出凸透镜成像的规律。在这节课中为了科学而有效地引导学生进行科学探究,张老师以问题进行引导,层层深入,引发学生的观察、探究与思考。让学生在学习过程中,获取知识、掌握方法,总体成效显著。 我认为本节课的成功之处主要有以下几个方面: 1、一举多得的情景设置。 本课情境创设环节,承载的不仅是激发、引出探究课题,更重要的是在这个情境中,学生认识了光具座和所用光源,并在老师的示范下,学会了寻找最清晰像,学会了在数轴上直观表示成像性质(大小、倒正、实虚),而且感受到是物距的变化引起成像性质的改变,这都为后面的实验做好铺垫;更重要的是,在这一情境中,学生不难发现是物距变化而引起成像情况不同,这就为为整节课的科学探究指引了方向,引领着本节课有序而高效进行。 2、实验器材的创新改进 实验器材的创新改进应该说,给人眼前一亮的感觉。用LED灯代替蜡烛,更便于观察像的倒正、大小、虚实,能更精准地找到成像位置。对于教师用的演示器材的设计,光具座被支起来,高过学生的头顶,而且结合学生观察的需要,可以旋转甚至倾斜,让学生去感受,效果非常好。以住的光具座零刻线在最左侧,在读取物距、像距时还要进行减法运算,不但浪费时间,而且易于出错。张老师将其改造,将零刻度线设计在中间,只要把透镜放在零刻度处就能直接读取物距、像距。这些有利于培养学生严谨的科学态度,为使实验的顺利高效进行,提供了条件。 3、探究活动的科学设计 探究凸透镜成像的规律是初中物理课程标准中要求的必做实验之一,其探究过程应是我们教学的重点。张老师把凸透镜成像的五种情况的探究分梯度进行了两个探究活动,丰富了学生的探究经验,加深了学生的探究体验。 第一次在学生深刻感受到三种不同像时,让学生去分析成每种像时,物距、像距与焦距有怎样的关系。本探究突出的是设计、分析论证,为了引导学生顺利完成实验的设计,张老师将探究问题细化,即将一个笼统的问题细化为三个问题,又通过体验,让学生感受到成像还与焦距有关。让学生的实验设计环节有了更明确的思路。 分析论证环节,张老师让学生利用胶片,在数轴上直观成像情况,通过透明胶片的叠加,完成了实验数据的共享,便于学生寻找规律。可以说扫清了学生的认知障碍,完成规律的总结。 第二次是寻找每两种像的分界点,完成u = 2 f、u = f两个成像情况的探究。这个探究,张老师突出的探究要素是“猜想与假设”,让学生结合板书猜想放大与缩小实像的分界点,正立虚像和倒立实像的分界点在哪里,成像情况会怎样,用实验验证猜想是否正确。培养了学生的发散思维和推理能力。.科学灵活的教学设计 本节课的课堂容量较大,教学压力也很大。陌生的实验器材、两大探究活动、明确成像原理、当堂检测,而张老师却引领着学生在短短的4 5分钟课堂里顺利完成了这些教学任务这得益于张老师科学灵活的教学设计。 5、喜闻乐见的检测方式 习题是传统意义检测知识达成的方式,但往往让学生感觉乏味。在检测练习中设计“一站到底”这一学生喜闻乐见的竞赛方式,从易到难设计了三组检测题,并通过用肢体语言回答的方式,进一步激发了学生有效回忆知识,达到检测目的同时,让学生感受竞赛的乐趣。本节设计的评测练习通过创设“一站到底”这一学生喜闻乐见的竞赛方式,从易到难设计了三关题。 第一关:考察学生会不会根据 成像情况判断物距。从结果来看,全班学生,正确率达到100%。这主要是因为,学生亲身经历了凸透镜成像规律的成像过程,并通过课件动态展示凸透镜的成像 原理图,学生对凸透镜成像规律印象深刻,加之本题考察内容与所学知识关联较为直接,因此使得学生都能顺利过关。 第二关:考察学生会不会根据物距判断成像情况。利用动态课件,将光源拖在任一位置,学生用肢体语言回答成像情况,并通过课件展示答案。 第三关:主要考察学生对凸透镜成像原理的理解。课堂上一通过直观演示让学生明确答案,二通过光路图,让其明白道理,使学生有豁然开朗之感。通过三个关口,七个习题的检测,最终大多数名学生一站到底,获得成功,取得良好的教学效果。 6、媒体资源的有效利用 如用大屏幕做为光屏,利用动画展示凸透镜成像的原理,形象而具体;利用课件呈现光源在任一位置成像情况,让学生明确自己的判断是否正确,直接而清楚。这些都促进快节奏、高效率地完成。大大提高了本课的教学效率。 当然这节课还有一些处理不妥的地方,如:在学生进行自主探究的过程中,虽然老师对大部分学生都进行了指导,但对坐在后面的个别小组关注不够;在处理实验数据、得出结论时有点仓促。这都需要老师在以后的教学中,进一步加强自身素养,增强自己课堂掌控能力。 针对本节课的教学中存在的问题,我提出了如下点滴建议:.在利用课件展示凸透镜成像原理时,如果在展示完五种静态成像情况后,拖动鼠标,让光源从远及近,逐渐靠近凸透镜,让学生感受凸透镜的动态成像的过程,会更好些。 2、教师的评价跟进尚欠缺。如一站到地的每一关不可能所有学生都顺利过关,尽管题不难,但要使学生全部通过不易,这时教师的真诚评价肯定会大大提高学生的兴致,但老师此时没有进行及时的评价。 3、在关注全体学生方面,还需注意加强。如在引导学生设计实验环节,当学生举手回答时,老师最好不让举手的同学马上回答,而应给其他学生更多的思考空间。 第2页/共12页 第3页/共12页 二焦以外倒实小,我们用作照相机; 一二焦间倒实大,我们用作投影仪; 焦点以内正大虚,我们用作放大镜; 欲想得到等实象,两倍焦距物体放; 焦点之位不成象,点光可变平行光; 成象规律记心间,透镜应用法无边。物近(远),像远(近),像变大(小)。 (4)物进像退,像越退越大,大像总在小像后,同向移动。 (5)一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物进像远大,巧记活运用。 三、成像实验 光具座 为了研究各种猜想,人们经常用光具座进行试验 (1)实验时应先调整凸透镜和光屏的高度,使他们的中心与烛焰中心尽量保持在同一水平高度上,以保证烛焰的像能成在光屏的中央。 (2)实验过程中,保持凸透镜位置不变,改变蜡烛或光屏与凸透镜的距离,观察并记录实验现象。 根据实验作透镜成像光路: ①将蜡烛置于2倍焦距以外,观察现象 ②将蜡烛置于2倍焦距和1倍焦距之间,观察现象 ③将蜡烛置于一倍焦距以内,观察现象 ④作凸透镜成像光路 ⑤进行重复试验(3-5次,寻找实验的普遍规律) 实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;(除物距等于焦距时,在此时不成像)在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。 四、测量焦距 第4页/共12页 1、器材 光具座,光屏,刻度尺,凸透镜 2、步骤 ①将凸透镜正对太阳 ②让光屏与凸透镜在另一侧承接光斑 ③改变光屏与凸透镜间的距离 ④当光屏上的光斑最小,最亮时,固定。在白纸与凸透镜的位置,用刻度尺(或利用圆规张角测出凸透镜中心与光斑之间的距离,截取圆规张角间长度)再测量出此时凸透镜中心与光斑之间的距离,此距离即为凸透镜的焦距。 3、注意 1.在阳光下有效,阴雨天气放大镜有可能不能形成光斑! 2.在强光下注意火苗,远离可燃物,以防引发火灾。 3.要使凸透镜,光屏中心和蜡烛焰心在同一直线上。 4、规律记忆 (一) 1.u>2f,倒立缩小的实像 f 2.u=2f, 倒立等大的实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距 简记为:两两倒等实(或物等像等像不变) 3.2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机 简记为:中外倒大实(或物近像远像变大) 4.u=f 不成像平行光源探照灯 简记为:点上不成像(或物等焦距不成像) 5.u 注:u大于2f简称为远――离凸透镜远一些;u小于2f且大于f简称为近――离凸透镜近一些 (二) 物三像二小实倒物二像三倒大实物与像同侧正大虚 物近像远像变大,物远像近像变小,1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小。 第5页/共12页 (三) 二环外①,拾到②小相机。 一二环间,拾到大投影。 一环内,打③假④正经⑤。 注解:①二环外:二倍焦距以外 ②拾到:拾,实(实像。到,倒(倒立)应用:照相机 ③打:放大 ④假,虚(虚像) ⑤经,放大镜 【教学目标】 1.知识与技能 (1)理解凸透镜的成像规律.(2)知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.。2.过程与方法 (1)能在探究实践中根据观察到的现象初步提出问题、进行合理猜想,并设计实验进行探究。(2)通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学研究的过程与方法。3.情感态度和价值观 具有对科学的求知欲,乐于观察自然现象和日常生活中的物理现象,勇于实验探究日常生活现象中的物理学规律。 【教学重点】 对凸透镜成像规律的理解和认识。 【教学难点】 引导学生动手进行实验,并从实验中得出凸透镜成像规律 【教学方法】 采取小组合作探究与讨论交流相结合的教学方法 【课前准备】 凸透镜、蜡烛、火柴、光具座 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、导入新课 展示放大镜、照相机、投影仪成像的对比。 【过渡】通过前边的学习,我们知道,放大镜、照相机、投影仪其实都是凸透镜成像,为什么同样是凸透镜,却可以呈现不同的像呢?今天我们就来探究一下凸透镜成像的规律吧。 二、新课学习探究凸透镜成像的规律 【过渡】在进行实验之前,我们先了解一下两个基本的概念——像距和物距。像距:像到凸透镜光心的距离。物距:物体到凸透镜光心的距离。【提出问题】像的虚实、大小、正倒跟什么因素有关? 【猜想假设】凸透镜成的像的虚实、大小、正倒可能跟物体距凸透镜的距离有关。【设计实验】参照课本图5.3—1的实验装置进行。【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、火柴、光具座 有光具座(上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜,能来回移动,从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系) 【进行实验】指导学生根据课本的实验步骤进行实验。同时提醒学生在实验过程中的注意事项。①点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 ②移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像,记录数据。③把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化。记录数据。.④当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。 【记录数据】 【分析论证】(可以以表格的形式,更直观)U>2f 倒立缩小实像,物像异侧f 【过渡】现在,大家来看一下当物距等于2倍焦距时,像的特点;物距等于一倍焦距时,像的特点。 u=2f倒立等大的实像,物像异侧 v=2f; u=f时不成像。 (一倍焦距处是成虚像和实像的分界点,二倍焦距处是成放大和缩小像的分界点;成实像时,物近像远像变大成虚像时,物近像近像变小。) 规律总结: 一焦分虚实(即物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外为实像)二焦分大小(即物距小于二倍焦距,成放大的像;大于二倍焦距成缩小的像)实像异侧倒(成实像时,物和像总在透镜的两侧,且像是倒立的)物远像近小(物体离透镜越远,所成实像离透镜越近,且像越小)虚像同正大(成虚像时,物和像总在透镜的同侧,且像是正立、放大的)物近像变小(物体离透镜越近,所成虚像越小) 【知识巩固】 1、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是(D) A.该凸透镜的焦距是16cm B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像 C.当u=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小 2、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,物体距离凸透镜30cm时,在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像.该凸透镜的焦距可能为(D) A.5cm B.10cm C.15cm D.18cm 三、课堂练习: 1.小明小组在研究凸透镜成像规律的实验时,设计了如下的实验步骤并进行了实验: (1)组装器材:小明小组组装的实验装置如图所示,则他们接下来还需要进行的调整是 向下调整光屏,使烛焰、凸透镜、光屏在同一高度。 (详细写出需要调整的器材和具体的调整方法)。 (2)调整完成后,老师安排各个小组都使用焦距为10cm的凸透镜进行实验,并把其中七个小组的实验结果画在了同一幅图中,其中1′是蜡烛放在1位置所成的像,2′是蜡烛放在2位置所成的像„,分析4、5 两组数据可知,当物体位于二倍焦距以外时成倒立、缩小(选填“缩小”、“放大”或“等大”)的实验,根据此原理制成了 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).若要观察蜡烛在6和7两个位置时所成的像,小明等同学观察的方法是 去掉光屏透过凸透镜观察 . (3)在做实验1的过程中,调皮的小聪用不透明的纸板遮住了凸透镜的下半部分,此时光屏上能呈现的像 D A.没有影响 B.不能成像 C.成一半的像 D.仍能成完整的像,但亮度变暗. 课堂小结: 【师生交流】通过这节课,谈一下我们学习了哪些内容? 凸透镜成像的规律: 【《凸透镜成像规律--作图法》教学设计】推荐阅读: 凸透镜成像规律教学08-10 凸透镜成像规律反思06-27 教案凸透镜成像规律07-10 《凸透镜成像的规律》教案07-07 凸透镜成像规律复习课10-25 初中物理“探究凸透镜成像规律”教学研究与案例评析的作业09-30 规范的教学设计方案 凸透镜成像教学设计10-03 透镜设计09-28 薄凸透镜焦距07-31 神奇的凸透镜09-18凸透镜成像规律复习课教学设计 篇5
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