初一物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)
初一物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)
凸透鏡成像規(guī)律是指物體放在焦點(diǎn)之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像，實(shí)像有縮小、等大、放大三種，下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了初一物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)，希望對(duì)你有幫助。
物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.理解凸透鏡的成像規(guī)律。
2.知道凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件。
(二)過(guò)程與方法
1.能在探究活動(dòng)中，初步獲得提出問(wèn)題的能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程和方法。
2.通過(guò)對(duì)凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實(shí)像或虛像的條件，培養(yǎng)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。源
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀
1.通過(guò)研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)以及對(duì)其成像規(guī)律的分析，有意識(shí)地滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)。
2.通過(guò)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常生活中的物理學(xué)規(guī)律。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
這節(jié)課是在學(xué)生對(duì)生活中常見(jiàn)的透鏡及對(duì)其成像情況獲得豐富、具體的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)探究活動(dòng)，研究凸透鏡成像的規(guī)律，使學(xué)生通過(guò)自主探究體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程和方法。新教材以探究凸透鏡成像情況與物距關(guān)系為主線，安排了學(xué)生“提出問(wèn)題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析與論證”等教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)生興趣、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、激發(fā)矛盾、進(jìn)一步解決問(wèn)題的過(guò)程，很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過(guò)程中，主動(dòng)獲取知識(shí)的精神，對(duì)今后進(jìn)一步探究其他知識(shí)打下基礎(chǔ)。
因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于科學(xué)探究的全過(guò)程缺乏經(jīng)驗(yàn)，因而把探究凸透鏡成像規(guī)律作為教學(xué)重點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)是科學(xué)探究中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。因?yàn)閷?duì)于實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生處于起步階段，記錄數(shù)據(jù)后，分析這些數(shù)據(jù)歸納得到結(jié)論，是學(xué)生比較陌生的，因而此處確定為難點(diǎn)。
三、教學(xué)策略
本節(jié)課需要學(xué)生進(jìn)行全過(guò)程探究，教學(xué)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生怎樣去猜想，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合理的猜想情景，并且引導(dǎo)學(xué)生知道猜想要有猜想的理由，不能胡亂猜想。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是探究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以我們要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)研究什么和怎樣去研究，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該觀察什么、測(cè)量什么、記錄什么。在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和論證的能力方面，教師引導(dǎo)學(xué)生分析表格數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果推理，讓學(xué)生以書(shū)面或口頭表述自己的觀點(diǎn)，最后教師歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生處理信息、分析概括的能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡等。
五、教學(xué)過(guò)程
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 |
| 導(dǎo)入新課（5分鐘） | 學(xué)生活動(dòng)一：讓學(xué)生用凸透鏡觀察書(shū)上的字，同學(xué)們都能看到放大的字，這是他們已有的知識(shí)體驗(yàn)。然后讓學(xué)生通過(guò)凸透鏡觀察老師，學(xué)生會(huì)觀察到老師倒立、縮小的像，引發(fā)他們與已有經(jīng)驗(yàn)的沖突，同時(shí)，也引發(fā)他們的思索，為什么透過(guò)同一凸透鏡卻看到不同的情景？進(jìn)而引入新課。 學(xué)生活動(dòng)二：讓學(xué)生用另一個(gè)焦距不同的凸透鏡，與前一透鏡并排放置，同時(shí)觀察課本文字，學(xué)生通過(guò)對(duì)比，得出所觀察到的像是不同的，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對(duì)凸透鏡的成像可能與透鏡焦距有關(guān)的猜想。 | 學(xué)生進(jìn)行觀察并描述看到的像的特點(diǎn)，提出猜想。 | 讓學(xué)生在老師創(chuàng)設(shè)的情景中進(jìn)行自主探究，親身感受到凸透鏡成放大的像還是縮小的像與凸透鏡到物體的距離有關(guān)，引發(fā)對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的猜想。 通過(guò)以上體驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生從中感悟到凸透鏡成像是有規(guī)律的，物距和焦距都會(huì)影響到所成的像，由此完成猜想。 |
| 新課教學(xué)（30分鐘） | 1．提出問(wèn)題 通過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí)，大家知道了照相機(jī)、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是一個(gè)凸透鏡。他們都利用凸透鏡使物體成像，但成像情況各不相同。照相機(jī)所成的像比物體小，而投影儀所成的像比物體大；照相機(jī)、投影儀所成的像是倒立的，而放大鏡所成的像是正立的。 通過(guò)凸透鏡能觀察到豐富多彩的像，對(duì)此大家能提出什么問(wèn)題？ 2．作出猜想 啟發(fā)學(xué)生對(duì)提出的問(wèn)題作出猜想：前面的學(xué)生活動(dòng)一中，凸透鏡離書(shū)上的字較近，成正立、放大的像；老師離凸透鏡較遠(yuǎn)，成倒立縮小的像。照相時(shí)物體到凸透鏡的距離較大，成倒立縮小的像；而投影儀中物體到凸透鏡的距離較小，成倒立、放大的像?？磥?lái)凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體到凸透鏡的距離（即物距）有關(guān)。 通過(guò)學(xué)生活動(dòng)二，可以看出凸透鏡的焦距也會(huì)影響到所成的像。 因此，物距和焦距可能都會(huì)影響到所成的像大小、正倒和虛實(shí)。 3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 要發(fā)現(xiàn)凸透鏡成像的規(guī)律，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要研究的問(wèn)題就是凸透鏡所成像的大小、正倒和虛實(shí)與物距和焦距有怎樣的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以在凸透鏡焦距不變時(shí)，不斷改變物距，觀察所成像的特點(diǎn)。還要研究在物距不變時(shí)，換用焦距不同的凸透鏡，觀察所成的像是否改變。 思考：如何區(qū)別像的正立、倒立？怎樣觀察實(shí)像和虛像？ 4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 介紹實(shí)驗(yàn)器材：光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡。 思考： （1）怎樣測(cè)量凸透鏡的焦距？（讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，拿一張白紙?jiān)谒牧硪粋?cè)來(lái)回移動(dòng)，直到紙上的光斑最小最亮，用刻度尺測(cè)出光斑到凸透鏡中心的距離，即為該凸透鏡的焦距） （2）在光具座上放置蠟燭、凸透鏡、光屏?xí)r，誰(shuí)在中間？（凸透鏡） （3）為使像成在光屏，實(shí)驗(yàn)中燭焰、凸透鏡和光屏還應(yīng)滿足怎樣的位置關(guān)系？（在同一高度） （4）怎樣固定蠟燭？怎樣利用光具座上的刻度確定物距、像距？（利用蠟燭燃燒滴下的蠟油固定蠟燭；利用物體、像與凸透鏡所在刻度的差確定物距、像距） （5）怎樣在光屏上得到一個(gè)清晰的像？（將光屏向左右兩個(gè)方向移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)，像都比原來(lái)模糊，則原來(lái)那個(gè)位置的像就是最清晰的像，這時(shí)光屏到透鏡的距離才是像距） （6）如何觀察虛像？可以示范當(dāng)物由遠(yuǎn)及近靠近凸透鏡時(shí)，光屏無(wú)論怎樣移動(dòng)都不成像，這時(shí)把眼放在光屏這一側(cè)，透過(guò)凸透鏡觀察燭焰，可觀察到虛像，與放大鏡觀察物體相同。 在思考討論的基礎(chǔ)上，學(xué)生按課本上的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 在測(cè)得了幾組成倒立、縮小的像和倒立、放大的像的數(shù)據(jù)以后，思考：在什么情況下可以得到等大的像？理論和實(shí)驗(yàn)指出，當(dāng)物距是焦距的二倍時(shí)，像和物等大。你通過(guò)實(shí)驗(yàn)做一做，并觀察此時(shí)的像距是多少？像是正立的，還是倒立的？ 當(dāng)蠟燭移到透鏡的焦點(diǎn)時(shí)，在光屏上看不到蠟燭的像，繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，這時(shí)在光屏上能看到蠟燭的像嗎？拿去光屏，用眼睛直接對(duì)著凸透鏡觀察蠟燭的像，像是放大的，還是縮小的？正立的還是倒立的？此時(shí)的像是實(shí)像還是虛像？ 5．總結(jié)歸納 總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律：凸透鏡既能成實(shí)像，也能成虛像；既能成放大的像，也能成縮小的像；既能成正立的像，也能成倒立像。 當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像。 當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像。 當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。 當(dāng)物距小于焦距時(shí)，成正立、放大的虛像。 進(jìn)一步總結(jié)升華： 老師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們能發(fā)現(xiàn)，一倍焦距和二倍焦距是成像的兩個(gè)重要分界點(diǎn)，分別是成什么像的分界點(diǎn)？ 老師：實(shí)驗(yàn)并思考：當(dāng)物體從一倍焦距逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，像距和像的大小怎樣變化？從一倍焦距逐漸靠近凸透鏡時(shí)，像的大小又怎樣變化？（在真實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上也可用計(jì)算機(jī)模擬整個(gè)過(guò)程。直接觀看凸透鏡成像的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化，從而對(duì)凸透鏡成像形成一個(gè)宏觀的整體的認(rèn)識(shí)）。 老師：很好，為了幫助大家記憶，老師編了一個(gè)口訣： 一焦分虛實(shí)（即物體在一倍焦距以?xún)?nèi)成虛像，一倍焦距以外為實(shí)像） 二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成縮小的像） 實(shí)像異側(cè)倒（成實(shí)像時(shí)，物和像總在透鏡的兩側(cè)，且像是倒立的） 物遠(yuǎn)像近小（物體離透鏡越遠(yuǎn)，所成實(shí)像離透鏡越近，且像越?。?br/>虛像同正大（成虛像時(shí)，物和像總在透鏡的同側(cè)，且像是正立、放大的） 物近像變小（物體離透鏡越近，所成虛像越?。?br/> 其中一、二兩句是對(duì)成像情況的總體把握，三、五兩句是成像情況的靜態(tài)分析，四、六兩句是成像情況的動(dòng)態(tài)描述。 思考：1．在做“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)在光具座上將蠟燭放置在凸透鏡前，然后移動(dòng)光屏，可他無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都無(wú)法在光屏上觀察到燭焰的像。請(qǐng)你分析發(fā)生這一現(xiàn)象的可能原因。 2．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像與物體上下是顛倒的，此時(shí)像與物體左右是否相反？ 引導(dǎo)學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。最簡(jiǎn)單的方法是輕輕吹一下?tīng)T焰，看光屏上燭焰的像向哪個(gè)方向飄動(dòng)，若兩個(gè)飄動(dòng)的方向相同，則說(shuō)明像與物體左右不相反；若兩個(gè)飄動(dòng)的方向相反，則說(shuō)明像與物體的左右也相反。也可以取一高一低兩支蠟燭同時(shí)放在凸透鏡前，要使它們緊靠在一起并且物距相同，光屏上便出現(xiàn)高低不同的兩個(gè)燭焰的像，比較燭焰和它們的像的位置關(guān)系，便可知道像與物體的左右是否相反。 | 引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系？ 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理猜想。 學(xué)生思考回答：像的正立、倒立是指像與物體的上下位置相比較是否顛倒。實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的像，能用光屏承接；虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而形成的，無(wú)法用光屏承接。 學(xué)生思考并回答。 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把觀察到的現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)記入表格。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)并回答。 在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納。 學(xué)生：一倍焦距為成倒立實(shí)像與正立虛像的分界點(diǎn)；二倍焦距為成放大實(shí)像與縮小實(shí)像的分界點(diǎn)。 學(xué)生：前者成的是實(shí)像，像距和像都變??；后者成的是虛像，像變小。 學(xué)生交流并回答：光屏上不能出現(xiàn)像，這個(gè)原因比較多?？赡苁菭T焰位于凸透鏡焦點(diǎn)以?xún)?nèi)，這時(shí)凸透鏡只能成虛像，而虛像不能成在光屏上，眼睛必須從光屏一側(cè)向蠟燭看，才能看到正立放大的虛像。也可能是燭焰正好位于凸透鏡焦點(diǎn)上，這時(shí)凸透鏡既不能成實(shí)像，也不能成虛像。還有可能是燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度，按要求調(diào)整好即可。最后一個(gè)可能是燭焰位于比凸透鏡焦距稍大的位置，這時(shí)成的像離凸透鏡太遠(yuǎn)，像也太大，小小的光屏接收不了。 | 培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。 讓學(xué)生有根據(jù)地進(jìn)行猜想。 使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)研究什么問(wèn)題，怎樣去研究這些問(wèn)題。 為了順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這些問(wèn)題必須弄清楚。 了解觀察虛像的方法。 得出凸透鏡成像的規(guī)律。 對(duì)凸透鏡的成像規(guī)律進(jìn)一步加深理解。 學(xué)會(huì)應(yīng)用凸透鏡成像的規(guī)律回答問(wèn)題。 |
| 課堂小結(jié)（5分鐘） | 通過(guò)這節(jié)課你學(xué)到了什么？學(xué)生回答或與同學(xué)們進(jìn)行交流，老師恰當(dāng)總結(jié)。 | 梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容，把自己所學(xué)到的知識(shí)與老師同學(xué)交流，最后總結(jié)出本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。 | 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。同時(shí)也可以幫助學(xué)生記憶 |
物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)反思
(1) 對(duì)教材進(jìn)行靈活處理,對(duì)教材進(jìn)行了重新整合。教材的安排是講完《透鏡》之后，再講《生活中的透鏡》，最后才講《凸透鏡成像規(guī)律》。本課在講完《透鏡》后，直接先學(xué)《凸透鏡成像規(guī)律》，然后再講《生活中的透鏡》，這樣，學(xué)生的理解會(huì)更深刻一些。
(2)處理好探究與知識(shí)落實(shí)的結(jié)合。探究實(shí)驗(yàn)僅僅是學(xué)生掌握知識(shí)和提高能力的手段。本節(jié)課的關(guān)鍵是凸透鏡成像規(guī)律的得出，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，關(guān)鍵是對(duì)數(shù)據(jù)的處理，在講課時(shí)引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分成三部分，一部分是物體放在二倍焦距之處，一部分是物體在一倍焦距和二倍焦距之間，第三部分是放在焦點(diǎn)之內(nèi)，并且把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合著成像進(jìn)行講解，降低了學(xué)生認(rèn)知的難度，符合了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
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