1、第四章 第五节 科学探究：凸透镜成像 【教学目标】 知识与技 能识别凸透镜和凹透镜，知道凸透镜的主轴、光心、焦点、焦距等概念 了解凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用，学会测凸透镜焦距的方法能通过实验探究凸透镜成像的基本规律，知道凸透镜所成像的大小、倒正、虚实与发光体的位置关系。2、过程与方法：让学生以丰富、生动的感性认识为基础，让学生带着问题，体验科学探究的过程。通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，培养学生的实验操作能力和对实验现象、数据的初步分析能力。以及对探究结果进行交流、评价能力。3、情感态度与价值观：创设情景，鼓励学生提出质疑，养成学生主动思考、善于思考的习惯。鼓励学
2、生探究凸透镜和凹透镜在日常生活中的应用，培养他们将科学技术应用于日常生活、社会实践，服务于人类的意识。【教学重点、难点】1、重点知道实验探究中制定计划与设计实验的意义、方法理解凸透镜成像的规律。2、难点凸透镜的焦点和焦距等概念。知道科学探究中制定计划与设计实验的意义、方法理解凸透镜成像的规律【教具准备】多媒体、光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、投影仪、放大镜。【教学过程】、创设情景师：同学们你们玩过放大镜没有？玩过的同学能说一下它的形状及作用吗？（手将放大镜举起）生1；玩过。放大镜中间厚边缘薄，能放大物体。生2：成的像为虚像。生3：放大镜距离远了反成了倒立缩小的像。(学生争先恐后介绍说)说明：
3、此次发问并不要求学生作出准确回答，只是为本课作引，唤醒学生日常生活中的记忆，激发学生的讨论兴趣。师：（鼓励）同学们的观察十分仔细！像放大镜这样中间厚边缘薄透镜我们称它为凸透镜，凸透镜有什么作用，到底成什么成什么像呢?今天我们来学习第五节。师板书4-5科学探究：凸透镜成像自主学习1、凸透镜是利用 原理制成的光学原件。它是 、 及 等光学仪器的基本元件。2、观察课本图4-40，凸透镜又叫 ，它对平行光有 作用。由课本68页信息窗可知 叫凹透镜，对平行光线有 作用，所以又叫 透镜。3、观察课本图4-41，由图可知 叫做透镜的主光轴， 称为光心， 称为焦点，用字母 表示，一个凸透镜有 个焦点， 称为焦
4、距，用字母 来表示。4、你能测出凸透镜的焦距吗？请简单说出你的方法。说明：学生能够对简单知识点自主学习，对有难度的知识点也有了初步的思考生；每组派一人来展示自学成果，其他成员补充订正。不理解的的问题小组间协商解决。师；多媒体展示凸透镜对平行光的会聚作用和凹透镜对平行光的发散作用。、实验探究1.提出问题师：我们知道了凸透镜能正立放大的像也能成倒立放大的像，投放课本图4-42和图4-43。师：演示凸透镜在灯泡与墙之间来回移动，在墙上出现可得到放大，缩小或等大的倒立的像。也可能看不见像。生；观看生疑师：问凸透镜成像有何规律？即像的大小、正倒、虚实与什么有关？2.猜想与假设生：分组讨论，有的翻书查阅。
5、讨论过后。生1：我认为像的大小跟凸透镜与物体的距离有关。师：很好，你从根据什么猜想的这个观点？生1：我发现离灯远时像就小了，近了像就大了。师：很好，你观察的太仔细了，谁有别的猜想？生2：我认像的正倒跟凸透镜与物体距离也有关，当离物体近时，像就正，远时就倒，师：猜想和非常好，你是一个留心生活的同学，我同意你的观点，还有其它猜想吗？生3；我认为像的虚实也跟凸透镜与物体距离也有关，当离物体很近时，像就虚，远时就实。师：很好，太有才了，谁有别的猜想？生3：我认为还跟焦距有关，师：你好厉害，你怎么知道的？生3：刚才从资料上查的。师：你真个好学的孩子，我为有你这个好学的学生感到骄傲。说明：通过让生讨论猜想
6、，培养学生合作交流的能力；大胆的站起来回答培养了学生的展示和语言表达能力，猜想后让学生说出猜想结果，培养了学生发散思维和分析问题的能力生边猜想师边板书，最后总结猜想结果：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。同时让生明确物距（u）与像距（v）的定义。师：有了这些猜想之后你应该怎么办？3、制定计划与设计实验生：分组准备制定计划与设计实验。教师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器光具座。引导学生知道所用凸透镜的焦距。生：了解使用光具座师：在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。如果光屏上能得到特别清晰的像
7、，这时光屏的位置就是像的位置师：请同学们用点燃的蜡烛作为成像的物体，自行选择其它实验器材，制定实验计划。集体的力量是巨大的，请同学们在小组内积极的讨论，研究方案。生：交流讨论，积极动手动脑制定计划与设计实验设计结束后生开始回报本组计划与设计；生1：先选器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏；再点燃蜡烛，让它经凸透镜成放大、缩小、等大的像，量出物距和像距；用不同焦距的凸透镜重复实验，分析焦距与成像的关系。生2：把凸透镜固定，把点燃的蜡烛放在不同的位置，量出物距，试试看得到的像是怎样的情况（大小、位置、正倒）也要记录像距；用不同焦距的凸透镜做。生3：固定物体和光屏，移动凸透镜看能不能得到像，测u、v，改
8、变物体和光屏之间的距离，再重复实验。师：投影演示：根据学生的实验方法进行点拨补充说明实验注意事项：（1）蜡烛、凸透镜、光屏的摆放位置、高度。（2）根据猜想，实验时先变化物距，然后想法找像。物距最好由大到小进行实验。4、进行实验与收集证据 生：分工完成实验师：巡视，进行必要的点拨和指导。帮助有困难的学生做好实验。发现问题及时提出。师：你组同学否得到了蜡烛清晰的像？有的组成的像在光屏的边缘，有的根本得不到像，怎么办？生1：把凸透镜中心，光屏中心，蜡烛调在同一高度。生2：可能成虚像，所以用光屏接收不到。师：指导学生区别实像和虚像。师：（指导实验）将蜡烛放在距凸透镜为两倍焦距（2f）时，你猜会观察到什
9、么？试试看。师：把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距（f）时，又会有什么现象发生？（先猜，后试试）生：（齐声回答）实验得出结论：将蜡烛放在距凸透镜为两倍焦距（2f）时，在光屏上成倒立等大的实像。生：调整好实验后回答：把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距（f）时，不成像。师：非常好，你们实验操作已经很熟练了。 实验过程： 把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。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。把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透
10、镜与光屏间的距离。把数据记录成表。继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录成表。当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格。师：实验结束，请同学们各组汇报实验数据探究实验记录表 透镜焦距f(cm)实验次数像的大小像的正倒像的性质（虚、实）物距u(cm)像距v(cm)物距与物距的关系5缩小倒立实像20.57.3uv5放大正立虚像4.5？10等大倒立实像20.719.8uv10缩小倒立实像30.515.8uv10缩小倒立实像4
11、0.313.6uv10缩小倒立实像40.613.2uv10放大倒立实像15.830.8uv5等大倒立实像9.810.3uv510缩小倒立实像30.86.8uv511放大倒立实像8.315.4uv5分析论证师：公布两组学生实验中收集到的数据信息（实物投影）指导学生根据实验现象及数据讨论思考得到了什么结论，是否证实了猜想和假设，并进一步思考、归纳出凸透镜成像的规律。生：讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正、虚实与物距有关，进一步综合、分析、归纳出：物体位于凸透镜的2倍焦距处时，成倒立、等大的实像；物体位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像；物体位于凸透镜2倍焦距以外时，成缩小、倒立
12、的实像物体位于凸透镜1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像；说明：通过让学生猜想、设计实验方案、选 择实验器材和实验方法，然后进行实验，让学生体验的知识获得的过程，熟悉了科学实验探究的方法，加强了同学之间交流与合作，培养了学生交住与合作的能力。对实验数据进行记录、分析得到结论，这样培养了学生的事实求是的科学素养和科学探究的能力6、评估；距的小组进行交流，看所得结论是否与自己的一致。生：组间交流、比较、归纳，举手发言，作出评估。说明：培养评估能力、表达能力、交流合作能力。（四）、智能应用1.拿一两个凸透镜试一试，怎样可以测得凸透镜的焦距2.透过一滴水看物体，物体会有什么变化？尝试解释观察到的现象。3
13、在做“凸透镜成像”实验中，首先要在一条直线上依次放上蜡烛、_凸透镜_、_光屏_，然后调节它们的_高度_，使它们的位置大致在同一_高度_。若凸透镜的焦距为10cm，当物体距透镜15cm时，可以成一个_倒立_、_放大_的_实_像，当物体距透镜5cm时，可以成一个_正立_、_放大_的_虚_像。方法：由学生自主完成以上各题，教师边巡视边纠错。最后由老师让各小组讨论后给出正确结论。（五）诊断评价：1. 凸镜、凹透镜、凸透镜和平面镜中，能会聚太阳光的是_凸透 镜。 2.将点燃的蜡烛沿凸透镜的主轴，从大于二倍焦距处逐渐向透镜移动时，在光屏上可先观察到_倒立_、_缩小_的实像，当蜡烛移到距凸透镜二倍焦距时可观
14、察到_倒立_、_等大_的实像，接着移动蜡烛可观察到_倒立_、_放大_的实像，最后在光屏上观察不到像了，可在凸透镜的另一侧观察到_放大_、_正立_的虚像3.一凸透镜焦距10cm在凸透镜前15cm处放一点燃的蜡烛则在光屏上成的像是（B ）A倒立缩小的实像 B倒立放大的实像C倒立等大的实像 D正立放大的虚像4.一束平行光线射到凸透镜上，经凸透镜后会聚于透镜的一侧主光轴上距透镜中心12cm的地方。若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和8cm处，两次成的像（ A ） A 都是放大的像 B都是正立的像 C都是实像 D都是虚像5.如下图所示画出了光线通过的透镜前后的传播方向，请在图A、B、C中填上合适的透镜 A B C学生完成后将答案交给学生，让学生自己讨论，普遍有难度的题目教师讲解。【总结】谈谈这节课你的收获生：谈自己的收获，师：及时点拨，补充，评价。【作业布置】教材P69 第1、3题【板书】第五节 科学探究：凸透镜成像一凸透镜1. 形状2. 作用3. 凸透镜的几个重要参数4. 凹透镜5. 焦距的测量方法二凸透镜成像1提出问题2猜想与假设3制定计划与设计实验4进行实验与搜集数据5分析论证6交流评估7 / 7
