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1、 科學探究：凸透鏡成像 教學目標 知識與技能 1.知道物距、像距的概念。 2.理解凸透鏡成像的規(guī)律。 3.學會“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗的操作技能。 過程與方法 1. 學會用控制變量法設計探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗方案，會根據(jù)方案選擇合適的器材，初步體會科學探究的方法

2、。 2.培養(yǎng)學生收集和處理數(shù)據(jù)的能力，對探究結果進行交流、評價的能力。 情感、態(tài)度與價值觀 1.在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”的過程中，養(yǎng)成認真負責、實事求是的科學態(tài)度。 2.通過匯報凸透鏡成像的不同情況的過程，體驗合作交流在探究中的重要性。 教 學 重難點 重 點 體驗探究的過程，通過實驗數(shù)據(jù)分析歸納，得出凸透鏡成像規(guī)律 難 點 在探究成像規(guī)律的過程中，像與物所在范圍的確定 教學準備 1.教師器材：多媒體（拍攝應用凸透鏡的實例的圖片和實驗的圖片，制作數(shù)據(jù)處理課件）等。 2.學生器材：LED燈、蠟燭，、凸透鏡（f=10cm，f=8cm）、光屏、光具座、小魔筒。 教

3、學過程 教學環(huán)節(jié)及時間安排 教師活動 學生活動 教學資源安排及設計意圖 一、創(chuàng)設情境 導入新課 展現(xiàn)生活中的場景:掛在草葉上的露珠倒映出白菊花縮小的像、滴在文字上的水滴把字放大和教室里的投影儀的鏡頭可以放大圖片。引導分析都是凸透鏡，所成的像一會變大，一會變小，那么凸透鏡成像有什么規(guī)律呢？從而引出探究的課題。 觀察思考 用生活中常見簡單的物品來做實驗，觀察到不同現(xiàn)象，激發(fā)學生的興趣和求知欲望。體現(xiàn)“從生活走向物理”的理念，讓學生感知物理就在生活中。 二、新課教學 1.提出問題進行猜想 2.設計實驗

4、 3.進行實驗 ①探究1 分析論證 得出結論 ②探究2 分析論證 得出結論 ③探究3 分析論證 得出結論 4.歸納總結 得出規(guī)律 三、知識應用 小魔筒游戲： 提供器材：LED燈、小魔筒、兩只焦距不同的凸透鏡。 讓學生只通過小魔筒和增加不同的凸透鏡后觀察LED燈的字母“F”。匯報各自看到的現(xiàn)象。 由此引起學生的驚奇和疑問：為什么看同樣的“F”

5、，有大有小、有正有倒？從而提出要探究的問題，并為猜想提供了依據(jù)。 【提出問題】 凸透鏡成像可能與什么因素有關呢？ 【猜想】 生：可能凸透鏡的位置不同，可能和焦距有關等。 利用圖片引導學生，得到物距的概念： 物體到凸透鏡的距離。 引導學生有根據(jù)地的進行猜想。 【設計實驗】 根據(jù)猜想，凸透鏡成像可能與物距和焦距有關。由一個量和幾個量的關系引出探究的方法—控制變量法，進而提出問題，讓學生思考實驗思路。 問題：如果要探究凸透鏡成像與物距的關系，該怎么做？ 生：用焦距一定的凸透鏡，改變物距，觀察凸透鏡成像情況； 追問：如果要探究凸透鏡成像與焦距的關系呢？ 生：控制物距不變，改變

6、焦距，觀察凸透鏡成像情況。 在實驗思路明晰的基礎上先探究凸透鏡成像與物距的關系。選擇的實驗器材有： 1．凸透鏡：一只焦距為10cm的凸透鏡。 2．發(fā)光物體：課本上用蠟燭做為發(fā)光物體，今天改用“F”字樣的LED燈，并說明實驗改進的好處。 3．光屏：引導學生觀察光屏上的格子。說明用處和讀法。 4．光具座：把F燈、凸透鏡、光屏依次安裝，并對零刻度線進行了改進。 先進行錯誤安裝，讓學生進行分析原因，引導他們知道怎么安裝（發(fā)光物體、凸透鏡和光屏三者中心在同一高度），以及為什么要這么安裝。 說明如何找到最清晰的像的操作。 強調(diào)如何讀物距和像距：先利用圖片找到物距和像距。引導學生觀察零刻度線

7、的位置，知道這樣設置的好處。 【進行實驗】 探究實驗1：在光屏上找凸透鏡成縮小、等大、放大的像。 讓每組學生通過改變物距，在光屏上找到縮小、放大、等大的像各一個。比一比看誰做得又好又快，請最快的3組同學把數(shù)據(jù)錄入到電腦中。 邊巡視時邊發(fā)現(xiàn)問題，提醒實驗要注意的問題。 1．操作要點：（1）LED燈、凸透鏡和光屏三者中心在同一高度； （2）找到最清晰的像的操作方法。 2．要讀出u、v、h，記錄在表格的1、2、3行。 3．請大家分工合作。 學生進行實驗操作，獲取數(shù)據(jù)，老師巡視指導。并提醒實驗完畢，關上LED燈。 【分析論證】 請幾個同學匯報一下觀察到的像的性質(zhì)。

8、特別注意強調(diào)實像的判斷。 師生分析1：我們先分析成縮小的像的條件。 （1）對數(shù)據(jù)進行觀察并初步分析。 （2）再通過flash軟件把實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形，把物像的情況直觀的顯示出來。引導同學仔細觀察和分析。 通過剛才大家的觀察，發(fā)現(xiàn)了什么？ 引導學生觀察思考得到成縮小像的規(guī)律。 結論：1．u>2f，成倒立、縮小、實像 ，f2f； 2．物距減小，像變大，像距增大。 分析3：再來看等大像的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)什么特點？也

9、轉(zhuǎn)換成圖形進行分析得出結論。 結論：u=2f，成等大倒立的實像，v=2f。 進一步引導學生觀察分析圖形，讓學生發(fā)現(xiàn)一個很特殊的位置，這個位置即為2F。物體在這個位置之外，成縮小像，在這個位置到F是成放大像，說明這個位置是個放大像和縮小像的分界點。 分析結論后板書：凸透鏡成像規(guī)律 進一步引導觀察分析剛才的3條結論，引導學生發(fā)現(xiàn) （1）成放大像和縮小像時的物距和像距的區(qū)域很對稱，呈現(xiàn)出物理的對稱美。適時對學生進行美的教育 （2）成實像時，物距減小，像距增大，像變大。 探究2： u

10、的第4行。 學生實驗：指導學生如何找像。 分析：請學生描述一下看到的像的性質(zhì)。 生：當u

11、減小，像距增大，就好像“物在追，像在跑”。當物體趨近于焦點，像越來越大、越來越遠，當物體到達焦點時，出射光線變成了平行光，像到達無窮遠處就看不到了。當物越過焦點后，量變引起質(zhì)變，像點是由折射光線反向延長相交而成的，因此成像發(fā)生了變化，由實像變成了虛像。因此焦點是實像和虛像的分界點。 首尾呼應: 回到課前展示的生活現(xiàn)象和魔筒小游戲，請學生用這節(jié)課學習的凸透鏡成像規(guī)律進行簡單的解釋。 【質(zhì)疑感悟】 請學生自己總結通過探究學到了什么？感悟到什么？并鼓勵學生進行質(zhì)疑。老師針對學生的回答進行分析、修正和完善。 【歸納總結】 進一步說明，科學家經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，用焦距不同的凸透鏡做實驗

12、，也可以得到同樣樣的成像性質(zhì)，但成像的大小將會不同。 提出新的探究課題：探究物距相同時，改變像距，觀察凸透鏡成像的情況。由于時間關系，留待課后研究。 師小結：可見，凸透鏡的成像性質(zhì)是由物距與焦距的關系決定的。但即使成像性質(zhì)相同，由于焦距不同，所成像的大小也是不同的，感興趣的同學課后可以繼續(xù)探究。 投影凸透鏡規(guī)律圖形和內(nèi)容： 【學以致用】 在日常生活中，凸透鏡得到了廣泛的應用，如照相機、投影儀、放大鏡等，他們的鏡頭都是凸透鏡，只不過成像的性質(zhì)不同。除此之外，透鏡在工業(yè)、醫(yī)學、軍事的等領域的應用相當廣泛，我們只有了解和掌握透鏡的基本知識，將來才能進一步

13、研究其他特性，更好的為人類服務。 學生動手親自體驗凸透鏡的神奇。 交流大家的觀察結果，產(chǎn)生疑問。 通過觀察現(xiàn)象，引起驚奇并產(chǎn)生疑問：凸透鏡成不同的像由什么決定？ 有根據(jù)實驗現(xiàn)象有依據(jù)地進行猜想。 師引導生分析實驗思路 學生帶著問題，設計實驗， 根據(jù)實驗方案，選擇合適的實驗器材，認清每種器材的作用和用法。由學生一起分析實驗改進的好處 認識器材的基礎上學習實驗操作要點。 學生實驗，分工合作 并將數(shù)據(jù)輸入電腦， 學生匯報觀察到的現(xiàn)象，分析成像的性質(zhì)。 學生觀察數(shù)據(jù)并進行分析，從中自己歸納得出結論

14、 引導學生通過分析圖形找到規(guī)律。并能順利描述出自己的觀點。 學生分析思考、交流 學生實驗：研究u

15、設計實驗做好鋪墊。 引導學生討論實驗方案。 實驗器材的選擇的意圖： （1）原來的實驗使用的發(fā)光物體一般為蠟燭，學生實驗時得到的像亮度低，不容易比較等大的像。而本實驗中采用LED燈，亮度增大，燈顯示的字母F成像后像的上下左右的顛倒都能看清，燈的大小固定，在光屏上就可以畫等大的格子，成像時可以很容易得到等大的像，有效突破學生實驗的難點。 （2）在以往的光具座上，學生要記下三個刻度線，相減才能得到物距和像距，本實驗重新打印刻度尺，將零刻度線標在標尺中央，即凸透鏡的位置，使學生更直觀的讀出物距和像距，突破了學生實驗中的難點。 （3）以往學生常常難以理解像的變化規(guī)律。本實驗中在

16、光屏上畫有格子，讓學生讀出像高的格數(shù)，比較像放大或縮小的程度，為像的變化規(guī)律埋下伏筆。突破學生學習的難點。 培養(yǎng)學生合作能力、觀察能力、交流合作精神。 培養(yǎng)學生學會收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力 從數(shù)據(jù)直接得到凸透鏡成像規(guī)律是以往教學中的難點，本節(jié)課設計了軟件改用了圖形分析，讓學生更加直觀的得到結論，突破了難點。 啟發(fā)學生從實驗數(shù)據(jù)中找出規(guī)律，并能用自己的語言描述結論。培養(yǎng)了分析歸納的能力、語言表達能力。 發(fā)現(xiàn)物理的對稱美，適時對學生進行美的教育 應用動畫來進行進一步的分析和總結，形象具體地看到隨著物距變

17、化，凸透鏡成像性質(zhì)改變的整個過程，學生得到動態(tài)體驗，更加深理解。 滲透物理思想的教學：量變引起質(zhì)變的思想和推理分析的方法。 解釋課前問題和實驗，首尾呼應。 由一個學生總結，其他學生補充，修正，讓學生自己參與到總結規(guī)律中，加深了記憶。 鼓勵歸納感悟和大膽質(zhì)疑，培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新意識。 加強了師生互動和生生互動 得到結論后，再引出課后探究問題，延伸課題。培養(yǎng)學生獨立探究的能力。 體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。 作業(yè) 1. 課本第71頁，第1、2、3題。 2. 思考：魚缸中的小金魚看起來為什么變大了呢？ 3. 課后探究：

18、物距相同時，焦距不同，凸透鏡成像 有何不同？ 4. 巧記凸透鏡成像規(guī)律：學唱口訣歌。 設計意圖 1. 作業(yè)2應用所學知識解釋生活中現(xiàn)象，感受物理就在我們的生活中。 2. 作業(yè)3鼓勵學生課后探究，拓展延伸。 3.作業(yè)4激發(fā)學生興趣，很容易記住凸透鏡成像規(guī)律。 板書設計 §4.5 探究凸透鏡成像規(guī)律 一、 物距（u） 像距（v） 二、凸透鏡成像規(guī)律 1. ｕ>2 ? 倒立、縮小、實像 ?2 ? u變小，v變大，像變大 2. u