初中物理人教版八年級(jí)上冊(cè)第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律教案

這是一份初中物理人教版八年級(jí)上冊(cè)第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律教案，共17頁(yè)。教案主要包含了教學(xué)背景，教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)過(guò)程，板書(shū)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
（一）教學(xué)內(nèi)容分析
探究凸透鏡成像規(guī)律是初中光學(xué)部分的重中之重，呈現(xiàn)規(guī)律較多，變化相對(duì)復(fù)雜。從能力要求來(lái)看，對(duì)學(xué)生的抽象思維能力、探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力以及測(cè)量能力、分析和歸納能力都是一個(gè)考驗(yàn)，是一個(gè)完整的探究題目。從以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，要想讓學(xué)生自主探究，得到科學(xué)結(jié)論是一件很難的事情。
從知識(shí)結(jié)構(gòu)上看，本節(jié)課是對(duì)光的折射現(xiàn)象的進(jìn)一步延伸和細(xì)化。通過(guò)凸透鏡對(duì)光的作用，將折射“現(xiàn)象”順利地過(guò)渡到實(shí)際“應(yīng)用”，有承上啟下的作用。內(nèi)容相對(duì)較多，如果成像規(guī)律呈現(xiàn)得不夠清楚的話，會(huì)顯得很繁雜。
（二）學(xué)生情況分析
學(xué)生對(duì)于凸透鏡了解很少，僅僅知道老花鏡、放大鏡是凸透鏡，而如照相機(jī)、投影儀、幻燈機(jī)這類(lèi)生活中的凸透鏡幾乎不知道。學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播、光的反射、光的折射等知識(shí)；知道透鏡的焦點(diǎn)、焦距、主光軸等概念。
了解了一些光學(xué)儀器，并了解這些光學(xué)儀器的成像情況，通過(guò)學(xué)習(xí)小孔成像實(shí)驗(yàn)和平面鏡成像實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)能區(qū)分實(shí)像和虛像，同時(shí)也具備了利用刻度尺讀取數(shù)據(jù)的能力。從知識(shí)上為這節(jié)課的學(xué)習(xí)做好了充分的準(zhǔn)備。
學(xué)生雖然有了一定的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力，但分析判斷能力還不成熟，在短時(shí)間內(nèi)還不能完全自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在探究學(xué)習(xí)中完全放手、束縛太多都不現(xiàn)實(shí)。因此實(shí)際教學(xué)中還是需要采取以導(dǎo)為主的策略，及時(shí)向?qū)W生展示正確的操作規(guī)范，及時(shí)給予學(xué)生必要的指導(dǎo)。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．說(shuō)出物距和像距的定義，能識(shí)別凸透鏡成的像是實(shí)像還是虛像。
2．說(shuō)出凸透鏡成倒立縮小實(shí)像、倒立放大實(shí)像、正立放大虛像的條件。
3．會(huì)利用凸透鏡成像規(guī)律解釋一些簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。
（二）過(guò)程與方法
1．經(jīng)歷從生活現(xiàn)象中提煉問(wèn)題的過(guò)程，體會(huì)如何提出有價(jià)值的問(wèn)題。
2．經(jīng)歷用圖片重疊來(lái)分析數(shù)據(jù)的過(guò)程，學(xué)會(huì)歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
經(jīng)歷探究凸透鏡成像規(guī)律的過(guò)程，樂(lè)于探索生活中的常見(jiàn)器物的原理，有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的意識(shí)。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引出課題。
教師活動(dòng):
【圖片展示】
【引導(dǎo)語(yǔ)】假期老師去旅游拍了一些風(fēng)景，大家一起來(lái)欣賞。
【問(wèn)題導(dǎo)引】用到了哪些器材才把美麗的景色搬上了銀幕？
學(xué)生活動(dòng):
【觀察】美麗的西藏風(fēng)光的圖片。
【思考】根據(jù)自己的生活經(jīng)歷，思考老師提出的問(wèn)題。
【回答】用照相機(jī)照相然后用投影儀投到銀幕上。
教師活動(dòng):
【圖片展示】
【問(wèn)題導(dǎo)引】
1．大家是否想過(guò)，照相機(jī)、投影儀的鏡頭都是凸透鏡，為什么一個(gè)成縮小的像，另一個(gè)成放大的像呢？
2．透鏡的什么不一樣？描述透鏡的重要參數(shù)是什么？
學(xué)生活動(dòng):
【觀察】照相機(jī)和投影儀的圖片。
【回答】1．照相機(jī)和投影儀的鏡頭不一樣。
2．凸透鏡的焦距不一樣。
（設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)展示美麗的西藏風(fēng)光，自然順暢的創(chuàng)設(shè)了凸透鏡成像的情境，為提出本節(jié)課的問(wèn)題做了鋪墊，有助于學(xué)生將日常的生活經(jīng)驗(yàn)與本節(jié)課的新知識(shí)建立聯(lián)系，體現(xiàn)了從生活走向物理的理念。另外通過(guò)對(duì)照相機(jī)和投影儀成像的比較分析，補(bǔ)充了學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，從而順利的構(gòu)成了凸透鏡成像大小與凸透鏡的焦距有關(guān)的知識(shí)。）
環(huán)節(jié)二：分析因素，提出問(wèn)題。
教師活動(dòng):
【引導(dǎo)語(yǔ)】通過(guò)觀察同學(xué)們發(fā)現(xiàn)焦距不同的凸透鏡所成像的大小可能是不同的，那焦距相同的凸透鏡所成像的大小就一定是相同的嗎？我們一起來(lái)研究研究。
【器材展示】
學(xué)生活動(dòng):
【思考】根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，思考教師提出的“焦距相同的凸透鏡所成像的大小就一定是相同的嗎？”的問(wèn)題。
【觀察】觀察實(shí)驗(yàn)器材，認(rèn)識(shí)光具座、物體、光屏等實(shí)驗(yàn)器材。
【傾聽(tīng)】聽(tīng)教師介紹實(shí)驗(yàn)器材的名稱和使用方法，體會(huì)器材的組裝和使用方法。
教師活動(dòng):
【問(wèn)題導(dǎo)引】怎么才能在光屏上找到它清晰的像呢？
【教師演示】教師緩慢移動(dòng)光屏，提示學(xué)生觀察光屏上的像。
學(xué)生活動(dòng):
【觀察】觀察教師在光屏上找清晰的像的過(guò)程。
【體會(huì)】體會(huì)在光屏上找清晰的像的方法和注意事項(xiàng)。
教師活動(dòng):
【問(wèn)題導(dǎo)引】
1．光屏上成的像與物體比較有什么特點(diǎn)？
2．光屏上成的像是實(shí)像還是虛像？
學(xué)生活動(dòng):
【觀察】觀察光屏上的像，歸納像的特點(diǎn)。
【回答】光屏上的像是倒立的、放大的、實(shí)像。
教師活動(dòng):
【實(shí)驗(yàn)演示】教師緩慢移動(dòng)透鏡，光屏上的像由大變小。
【問(wèn)題導(dǎo)引】
1．光屏上的像發(fā)生了什么變化？
2．誰(shuí)的變化引起了像的變化？
3．透鏡位置變化造成了透鏡與誰(shuí)的距離的變化？
學(xué)生活動(dòng):
【觀察】觀察老師演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，重點(diǎn)觀察光屏上像的變化情況。
【回答】1．光屏上的像變小了。
2．透鏡的位置發(fā)生了變化。
【思考】透鏡位置變化實(shí)質(zhì)上是改變了透鏡與誰(shuí)之間位置的變化？
【回答】透鏡到物體的距離變了…… 透鏡到光屏的距離也變了。
教師活動(dòng):
【課件展示】
【知識(shí)總結(jié)】物體到透鏡的距離叫物距（u）；像到透鏡的距離叫像距（v）。
【引導(dǎo)語(yǔ)】通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：即使是同一個(gè)透鏡，也有可能成大小不同的像。
【問(wèn)題導(dǎo)引】
1．同一透鏡所成的像的性質(zhì)又與什么因素有關(guān)？
2．同一透鏡物距發(fā)生改變后，能否保持像距不便？這說(shuō)明了像距是由什么決定的？
學(xué)生活動(dòng):
【體會(huì)】體會(huì)物距和像距的含義。
【思考】什么因素影響同一凸透鏡所成的像的性質(zhì)。
【猜想】可能跟物距和像距有關(guān)。
【思考】物距和像距的因果關(guān)系。
【回答】當(dāng)凸透鏡的焦距保持不變時(shí)，物距決定凸透鏡成像的性質(zhì)。
教師活動(dòng):
【引導(dǎo)語(yǔ)】今天我們就一起來(lái)研究同一個(gè)凸透鏡成像時(shí)，像的性質(zhì)與物距的關(guān)系。
（設(shè)計(jì)意圖：在本環(huán)節(jié)中，學(xué)生的主體、教師的主導(dǎo)作用體現(xiàn)得很好，學(xué)生知識(shí)與技能的形成不是由教師告知的，而是由學(xué)生主體通過(guò)觀察、體驗(yàn)、對(duì)比、歸納后而發(fā)現(xiàn)的。例如：教師提出“怎么才能在光屏上找到清晰的像呢？”這一問(wèn)題，可以引發(fā)思考，激發(fā)學(xué)生探究的熱情。通過(guò)教師的演示操作示范，學(xué)生自然地學(xué)會(huì)了在光屏上確定清晰的像的方法，為后邊的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。在例如：教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和有效的問(wèn)題鏈為學(xué)生順利提出可探究的問(wèn)題提供了問(wèn)題情境和的鋪墊。）
環(huán)節(jié)三：分組實(shí)驗(yàn)，獲得證據(jù)
教師活動(dòng):
【器材簡(jiǎn)介】
1．為了方便大家確定物體和像的位置，光具座標(biāo)尺的零刻度線可以隨透鏡移動(dòng)；
2．為了方便比較無(wú)像的大小關(guān)系，物屏和光屏都畫(huà)有等寬標(biāo)記線。
【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】每組至少找到4組成放大的像的位置，4組成縮小像的位置。
【注意事項(xiàng)】
1．把物和像的位置、大小等信息標(biāo)在記錄圖中。
2．成大像時(shí)用藍(lán)筆，小像用紅筆。
【個(gè)別指導(dǎo)】教師巡視，個(gè)別指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)。
學(xué)生活動(dòng):
【傾聽(tīng)】1．傾聽(tīng)教師介紹器材的特點(diǎn)和使用方法。
2．明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)要求。
【實(shí)驗(yàn)】依據(jù)探究指導(dǎo)卡（見(jiàn)附件），收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄圖中。
（設(shè)計(jì)意圖：在探究學(xué)習(xí)中由于學(xué)生之間存在很大差異，許多學(xué)生在進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到不知所措，容易產(chǎn)生無(wú)效學(xué)習(xí)。因此，在學(xué)生的探究學(xué)習(xí)過(guò)程中，加強(qiáng)教師的指導(dǎo)具有更重要的意義。本環(huán)節(jié)中教師利用學(xué)習(xí)指導(dǎo)卡來(lái)引導(dǎo)學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程的方法值得借鑒。另外教師指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要在盡可能廣的范圍內(nèi)改變8次以上物體到透鏡的距離，并通過(guò)移動(dòng)光屏找到像的位置，并將物距、像距和像的性質(zhì)等信息記錄在記錄表或記錄圖中，這種基于“證據(jù)”的分析得出結(jié)論，避免為追求結(jié)論而忽視科學(xué)方法的做法值得引起老師的借鑒和重視。）
環(huán)節(jié)四：分析數(shù)據(jù)，歸納規(guī)律
教師活動(dòng):
【數(shù)據(jù)展示】
將學(xué)生繪制的成像位置圖一張一張的疊加，學(xué)生很容易看出成像的大小與物體所處位置的關(guān)系。
【問(wèn)題導(dǎo)引】
1．紅、藍(lán)區(qū)域的成像有什么不同？
2．如果把物體放在紅藍(lán)區(qū)域之間，像應(yīng)比物體大還是小呢？
3．成等大的像時(shí)，物距應(yīng)為多少？
學(xué)生活動(dòng):
【觀察】觀察教師展示的各組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄圖。
【回答】物體放在紅色區(qū)域時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；物體放在藍(lán)色區(qū)域時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。
【思考】……
【回答】應(yīng)該成等大的像。
【思考】……（可能先沉思，然后同學(xué)之間小聲交流，也可能有同學(xué)常識(shí)回答）
教師活動(dòng):
【方法啟迪】有些知識(shí)可以通過(guò)已經(jīng)具有的知識(shí)推倒得出或生活經(jīng)驗(yàn)，這種獲取新知識(shí)的方法叫演繹法。
【課件展示】
【問(wèn)題導(dǎo)引】
1．ΔABF和ΔO’OF是什么三角形？
2．對(duì)應(yīng)邊BF與OF誰(shuí)更長(zhǎng)一些？
3．BO的長(zhǎng)度是焦距的幾倍？
學(xué)生活動(dòng):
【傾聽(tīng)】聽(tīng)教師分析講解，體會(huì)“演繹法”。
【觀察】課件內(nèi)容，比較課件中的兩個(gè)三角形ΔABF和ΔO’OF。
【思考】思考物體經(jīng)凸透鏡成像在光屏上成等大像的條件。
【回答】回答教師提出的引導(dǎo)性問(wèn)題，并思考成等大的像的條件。
1．ΔABF和ΔO’OF是全等三角形。
2．對(duì)應(yīng)邊BF與OF一樣長(zhǎng)。
3．BO的長(zhǎng)度是焦距的2倍
教師活動(dòng):
【知識(shí)總結(jié)】
1．B點(diǎn)到透鏡中心的距離等于焦距的二倍，所以我們管B點(diǎn)叫二倍焦距點(diǎn)，用2f表示。
2．當(dāng)u=2f時(shí)，光屏上成倒立等大的實(shí)像；
當(dāng)u>2f時(shí)，光屏上成倒立縮小的實(shí)像；
當(dāng)u