九年级物理《科学探究:凸透镜成像》教学设计

《科学探究:凸透镜成像》教学设计

教学目标:
1、知识与能力
(1) 认识透镜,知道凸透镜的作用。
(2) 理解凸透镜的成像规律。
(3) 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) 通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。
(2) 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)初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。
(2)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。
教学重点:
1、凸透镜的作用。
2、凸透镜成像的规律。
教学难点:
凸透镜成像的规律。
教学方法:
探究、归纳、分析
课时安排:
2课时
教学仪器:
凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜
教学过程:
一、认识透镜
1、透镜——由透明物质(玻璃或水晶)制成的光学元件。
观察:近视眼镜和远视眼镜的镜片的区别
2、两种透镜:
凸透镜——中间厚,边缘簿的透镜
凹透镜——中间簿,边缘厚的透镜
3、主光轴和光心的概念
主光轴——通过两个球面球心的直线
光心——透镜的中心
二、探究——透镜的光学特性
1、提出问题:患近视眼和远视眼的人要戴不同的透镜,说明凸透镜和凹透镜对光起的作用是不同的,请同学们猜想一下,凸透镜对光起什么作用,凹透镜对光起什么作用。
2、进行猜想:根据生活经验,猜测凸透镜可能有聚光作用,凹透镜可能有散光作用。
3、设计实验:(教师启发:采用探究性实验,让学生学会实验操作的同时,学习物理探究的过程和方法。)
探究:拿一只手电筒照到一张白纸上,观察光斑的大小,然后把透镜放在手电筒前面,观察光斑的大小。如果光斑变小了,则透镜对光起会聚作用;如果光斑变大了,则透镜对光起发散作用。
4、实验结论:
思考:参照原来光路的方向和主光轴的位置,经过透镜折射后的光线发生了什么变化?
(1)折射后的光线跟原入射光线相比更靠拢主光轴,我们把这种作用就叫做会聚作用。
结论:凸透镜对光的会聚作用。
(2)折射后的光线跟原入射光线相比远离主光轴,我们把这种作用就叫做发散作用。
结论:凹透镜对光的发散作用。
5、凸透镜焦点和焦距:
(1)凸透镜焦点和焦距
演示:平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点。
《科学探究:凸透镜成像》(沪科版)教学设计说明:凸透镜两侧各有一个焦点和焦距。
(2)凸透镜焦距测量:
说明:太阳光线虽然是向四周射出的发散光线,但由于太阳距离地球十分遥远,所以太阳射到地球的光线可以看成是平行光。
器材:给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距?
《科学探究:凸透镜成像》(沪科版)教学设计三、探究:凸透镜的成像规律

1、提出问题:
同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看:这些结果与什么因素有关?
2、猜想与假设:
猜想1:可能与物体到凸透镜中心的距离有关。
猜想2:可能与凸透镜的焦距有关。
思考:凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关,还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办?
3、制定计划与设计实验:
介绍:实验室常用来研究凸透镜成像的仪器——光具座。
讲解:对照光具座说明,物体到透镜中心的距离简称物距(u),像到透镜中心的距离简称像距(v),在使用光具座时,像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像,这时光屏的位置就是像的位置。
4、进行实验与收集证据:
(1)器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。
(2)器材的组装、摆放、调整:在光具座上从左到右依次依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏。
(3)调节: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。
说明:实验所有的凸透镜焦距都是10cm的。
(4)实验步骤:
a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上,并使它们在同一直线、同一高度。
b、逐次固定蜡烛与凸透镜的距离分别为:40 cm、30cm、17cm、13 cm和7cm、4 cm,移动光屏,使光屏上成一个清晰的像,并记录像距和像的性质(放大、缩小,倒立、正立,虚像、实像)。
提醒:当物距为5cm时,在光屏上能否看到像?如果无法成清晰的像,我们可以透过透镜看看像的性质。

5、分析论证:
经过实验探究、分析数据从而找出规律的。哪个小组能完整地总结出凸透镜成像的规律?
讨论:
①像的大小与物距是否有关?当物距在什么情况下成缩小的像?在什么情况下成放大的像?
②像的正倒与物距是否有关?当物距在什么情况下成正立的像?在什么情况下成倒立的像?
③像的虚实与物距是否有关?当物距在什么情况下成虚像?在什么情况下成实像?有没有正立的实像?有没有倒立的虚像?
思考:根据记录表中的数据,凸透镜成放大的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?成缩小的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?
总结:凸透镜成像的规律
(1)当u>2f时,成的是倒立、缩小的实像,f<v<2f。
(2)当u=2f时,成的是倒立、等大的实像,v=2f。
(3)当f<u<2f时,成的是倒立、放大的实像,v>2f。
(4)当u=f时,不成像。
(5)当u<f时,成的是正立、放大的虚像,u>v。
6、交流评估:
在实验中有哪些步骤没有做好,需要改进?猜测的结果和实验结果是不是相同呢?你是不是参与到了整个探究活动中来了?
课堂小结:
大家通过实验,得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。通过本节课的学习,同学们有哪些收获?
1、u>f时成实像,u<f成虚像,焦点是实像和虚像的分界点。
2、u>2f时成缩小实像,u<2f时成放大实像,二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。
3、成实像时,当物距减小,像距变大,像变大;物距增大时,像距变小,像变小。
4、成实像时,像与物在凸透镜异侧,成虚像时,像与物在凸透镜同侧。
5、实像是实际光线会聚而成的,可显示在光屏上,虚像是实际光线的反向延长线的交点,不显示在光屏上。
布置作业:
1、完成导学案。
2、通过作图来进一步巩固凸透镜的成像规律。