《科学探究：凸透镜成像》教学设计范文

　　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。