初中課題探究凸透鏡成像規(guī)律

1、初中課題：探究凸透鏡成像規(guī)律設(shè)計人 江蘇省啟東中學(xué) 方春雷設(shè)計思路：“探究凸透鏡成像規(guī)律”是初中物理中較難的探究課題，探究往往流于形式，常用“驗證”替代“探究”，缺少科學(xué)思維和科學(xué)探究的過程將導(dǎo)致知識掌握缺失根基。學(xué)生不知道為何以一倍焦距、二倍焦距為分界點，為何把物距分成三段分析，學(xué)生只是機械記憶，而不能應(yīng)用動態(tài)變化規(guī)律解決問題，缺少過程的狀態(tài)分析和識記是違背科學(xué)的?；鞠敕ǎ簭亩ㄐ缘蕉?，從感性到理性，有面的支撐才有點的突破。初步探究：凸透鏡能成像嗎？屏上的像清晰嗎？像與物相比：大小、正倒如何？你能改變成像情況嗎？深入探究：成像情況變化的原因是什么？深入再探究：分析記錄表，提出新想法（兩個分

2、界點），交流得規(guī)律。 凸透鏡成像動畫模擬。教學(xué)目標(biāo)：知識與技能：探究凸透鏡成像的規(guī)律過程與方法：1能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力。以問題推進(jìn)過程。2通過探究活動，體驗科學(xué)探究的過程和方法。3學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。情感態(tài)度與價值觀：1具有對科學(xué)的求知欲，培養(yǎng)交流、合作、探究能力。2樂于參與觀察、實驗、制作等科學(xué)實踐活動教學(xué)重點：通過實驗探究，得出凸透鏡成像規(guī)律。教學(xué)難點：分析實驗數(shù)據(jù)，找到兩個分界點，歸納凸透鏡成像規(guī)律。教學(xué)資源：發(fā)光物體（“L”型發(fā)光二極管組）、電池盒、凸透鏡（兩個）、光屏（帶刻度線）、米尺、固定座（三個）、多媒體課件教學(xué)流程圖：帶著問題進(jìn)行初步探究：凸透

3、鏡能成像嗎？屏上的像清晰嗎？像與物相比：大小、正倒如何？你能改變成像情況嗎？提出課題，介紹器材提出問題：凸透鏡成像情況變化的原因是什么？猜想：1.物體離凸透鏡距離；2.光屏（像）離凸透鏡距離；3.凸透鏡焦距；4.凸透鏡大小利用原因與結(jié)果的關(guān)系，否定猜想2.使用控制變量法，否定猜想4，肯定猜想1和3.信息快遞：物距和像距實驗探究：凸透鏡焦距不變時，物距變化對成像的影響。分析記錄表，發(fā)現(xiàn)一倍焦距、二倍焦距與凸透鏡成像的特殊意義， 深入再探究，交流得規(guī)律，學(xué)生明白三個區(qū)域劃分的依據(jù)及成像特點。 通過動畫模擬，回顧探究過程，鞏固結(jié)論。教學(xué)過程：開門見山，提出課題：探究凸透鏡成像規(guī)律。器材介紹：兩個凸透

4、鏡，小的焦距4.5cm，大的焦距9.5cm；“L”型發(fā)光二極管組（帶電池盒），其亮度高，大小固定，而且可以測量，實驗方便；帶刻度線的光屏，方便測量像的大?。蝗齻€固定座，用來固定物體、凸透鏡和光屏。出示幻燈片：動手試試：1.凸透鏡能成像嗎？2.屏上的像清晰嗎？3.像比物大小如何？像是正立還是倒立的？4.你能改變成像情況嗎？學(xué)生帶著問題進(jìn)行初步探究。（提醒學(xué)生分工合作。有的小組光屏接收不到像，但通過動手，學(xué)生能自己解決。鍛煉獨立解決問題的能力，慢慢消除學(xué)生對教師的依賴。）學(xué)生都能發(fā)現(xiàn)凸透鏡能成倒立的像，但沒有發(fā)現(xiàn)正立的像。引導(dǎo)學(xué)生尋找正立的像。當(dāng)大范圍改變物體與凸透鏡的距離時，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)屏幕上只有

5、光斑，沒有了像，像到哪里去了呢？學(xué)生很好奇。有一組同學(xué)發(fā)現(xiàn)透過凸透鏡能看到正立、放大的像，請這組同學(xué)介紹成功發(fā)現(xiàn)的方法，讓同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)、相互欣賞，學(xué)生探究的熱情高漲。看像時，有點刺眼，提醒學(xué)生不要長時間看。教師對實驗初探進(jìn)行歸納。表揚部分小組。凸透鏡成像是這樣的豐富，那么，凸透鏡成怎樣的像與哪些因素有關(guān)呢？學(xué)生進(jìn)行猜想。有學(xué)生提出猜想“物體與凸透鏡之間的距離”，其他同學(xué)表示疑惑，這時，應(yīng)該鼓勵學(xué)生動手實驗，通過實驗，同學(xué)們都認(rèn)同這一猜想，點出“實驗是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。有學(xué)生提出猜想“與凸透鏡的焦距有關(guān)”，同學(xué)主動動手把兩個不同焦距的凸透鏡并排放置，或相互替代，認(rèn)同猜想。有學(xué)生提出猜想“

6、光屏與凸透鏡的距離有關(guān)”，用控制變量法，固定物體、凸透鏡的位置，移動光屏，像變模糊了，是像的距離變化了呢？還是其他位置根本就沒有清晰的像呢？學(xué)生思考，得出：一旦物體和凸透鏡位置確定，像的位置也就確定了，光屏的位置不能決定成像情況，教師點出原因與結(jié)果的關(guān)系。有學(xué)生提出猜想“與凸透鏡的大小有關(guān)”，讓學(xué)生試試看，在其他條件不變時，學(xué)生用紙或手遮住凸透鏡的一部分，只發(fā)現(xiàn)像的亮度變暗了，其他不變。說明凸透鏡成怎樣的像與光屏和凸透鏡的距離無關(guān)。接下來重點研究凸透鏡焦距不變時，物距變化對成像的影響。（出示幻燈片，介紹物距、像距。把直尺發(fā)給學(xué)生。）提醒學(xué)生注意：物距由大到小（或由小到大）變化，物距確定后，調(diào)節(jié)

7、光屏，使像清晰。把焦距、物距、像距、像的特點記錄于表格中。（這次學(xué)生實驗比較熟練了，相對“初步探究”只是增加了物距和像距的測量。當(dāng)像和物體大小接近時，不好比較大小了，這時，使用發(fā)光二極管和帶刻度光屏的好處就體現(xiàn)出來了，學(xué)生可以用刻度尺測量，）抽兩小組同學(xué)的數(shù)據(jù)表通過實物投影儀放大，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。引導(dǎo)學(xué)生看數(shù)據(jù)表，豎著比較，成實像時，物距減小，像距增加。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注成實像和虛像的分界點，作出猜想，通過實驗驗證。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注成放大像和縮小像的分界點，作出猜想，通過實驗驗證。一倍焦距、二倍焦距把物距范圍分成三段，學(xué)生歸納、總結(jié)，得出規(guī)律。（在這過程中，同學(xué)之間相互欣賞，有學(xué)生驚嘆“太聰明了”，）物距像距大小倒正虛實U>2ff<V<2f縮小倒立實像U=2fV=2f等大倒立實像f<U<2fV>2f放大倒立實像U=f不成像U<fV>U放大正立虛像附：探究凸透鏡成像規(guī)律一、數(shù)據(jù)采集及現(xiàn)象記錄表：透鏡焦距f/cm實驗次數(shù)物距u/cm像距v/cm像放大或縮小像正立或倒立實像或虛像12