2022年八年級物理上冊第四章在光的世界里4.5科學(xué)探究：凸透鏡成像教案新版教科版

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2、了解透鏡的焦點(diǎn)、焦距，認(rèn)識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用?！具^程與方法】能在探究活動中，初步形成提出問題的能力?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀】

1、具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理。

2、初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意識。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】認(rèn)識凸透鏡和凹透鏡?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】凸透鏡和凹透鏡對光線的作用。課前準(zhǔn)備課件、凸透鏡、凹透鏡等。教學(xué)過程

一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

教師講故事：寒冷的冬天，一批旅行者冒著零下48°C的嚴(yán)寒跋涉著。到了中午，他們準(zhǔn)備生火做飯，可打火機(jī)丟失了，怎么辦？博士想了一個巧妙的方法：他們砍下一塊冰，做成一塊水晶般透明的透鏡，用這透鏡對著陽光，于是就生起了火！同學(xué)們，你們信嗎？過渡：其實(shí)博士做的是一個凸透鏡，是透鏡的一種，那么我們今天就來認(rèn)識一下透鏡。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

教師：看今天我們可能會有什么收獲。

1、知道如何區(qū)分凸透鏡和凹透鏡。

2、知道關(guān)于透鏡的幾個概念：主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距。

3、知道凸透鏡和凹透鏡對光線的作用。

三、新課教學(xué)

1、識別凸透鏡和凹透鏡

小組活動:教師將透鏡分發(fā)給各小組，讓學(xué)生感受兩種透鏡的特點(diǎn)。

（教師：我們前后4人一個小組，每組有兩種透鏡，大家仔細(xì)觀察，再用手輕輕地摸一摸，感受一下兩種鏡片有什么不同？）（學(xué)生體驗(yàn)并回答）

教師講解：中間厚邊緣薄的透鏡我們叫凸透鏡；中間薄邊緣厚的叫凹透鏡。

教師出示其他形狀的透鏡。再說明透鏡是組成照相機(jī)、投影儀、顯微鏡、電影放映機(jī)等光學(xué)儀器的重要元件。

2、認(rèn)識幾個新名詞

介紹一下透鏡的主光軸和光心。對于光心，讓學(xué)生知道大致在透鏡的中心處即可。

3、凸透鏡和凹透鏡對光線的作用

教師引導(dǎo)：我們知道兩種透鏡形狀不同，那么光線通過透鏡之后的傳播方向是不是也不同呢？下面我們讓光線分別通過兩種透鏡后照射到白紙上，看白紙上會有什么現(xiàn)象？

小組活動：如果有陽光的話，靠南邊的學(xué)生借助太陽光，靠北的學(xué)生利用手電筒的光（距凸透鏡要遠(yuǎn)些），分別正對透鏡照射，我們在透鏡的另一側(cè)放一張白紙，調(diào)整透鏡到白紙的距離，仔細(xì)觀察白紙上看有什么現(xiàn)象。學(xué)生試著分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。教師提示太陽光可以看成是平行光。

教師演示：利用平行光源、光具盤和凸透鏡演示并講解凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。

4、焦點(diǎn)和焦距

根據(jù)學(xué)生作圖情況反饋,給出焦點(diǎn)和焦距的概念，并用字母表示出來。還要說明凸透鏡的焦點(diǎn)是實(shí)焦點(diǎn)；凹透鏡的焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn)。幫助學(xué)生領(lǐng)會虛焦點(diǎn)的含義：除讓學(xué)生迎著光看外,可以借助光路圖告訴學(xué)生剛才觀察到的現(xiàn)象。演示每個透鏡的焦點(diǎn)有兩個，它們關(guān)于透鏡的光心對稱。再換用焦距不同的透鏡重復(fù)實(shí)驗(yàn),得出焦距越小的透鏡,會聚或發(fā)散光線的作用越明顯。(讓學(xué)生發(fā)表自己實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果與演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的異同點(diǎn)。進(jìn)一步明確平行于主光軸的光會集在一點(diǎn)，這個點(diǎn)叫焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距。)小結(jié)1.判斷凸透鏡和凹透鏡的方法：可以從形狀、對光線的作用等,通過“一摸二看三照”辨別凸透鏡與凹透鏡。2.透鏡對光的作用：凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發(fā)散作用。3.測量凸透鏡的焦距：可用平行光聚集法測凸透鏡的焦距。

板書設(shè)計(jì)第五節(jié)

科學(xué)探究：凸透鏡成像第一課時(shí)

認(rèn)識透鏡

一、透鏡類型

1、定義

凸透鏡：中間厚，邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡。

凹透鏡：中間薄，邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡。

2、物理名詞

主光軸：它是連接透鏡兩球面曲率中心的直線。

光心：透鏡主軸上的一個特殊點(diǎn)。通過透鏡光心的直線，傳播方向不改變。

焦點(diǎn)：平行光束經(jīng)透鏡折射后的交點(diǎn)。

焦距：焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離。

二、兩種透鏡對光線的作用

凸透鏡：會聚作用

凹透鏡：發(fā)散作用第二課時(shí)教學(xué)目標(biāo)【知識與能力】探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律?！具^程與方法】

1、通過探究活動，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程和方法。

2、學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀】1、具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理。2、初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意識。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)是探究凸透鏡成像的規(guī)律，這也是教學(xué)的難點(diǎn)。課前準(zhǔn)備凸透鏡、光具座、光屏、蠟燭、火柴。教學(xué)過程

一、探究凸透鏡成像的規(guī)律

通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了照相機(jī)、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是一個凸透鏡。他們都利用凸透鏡使物體成像。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。

1、引導(dǎo)學(xué)生提出問題：凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系？

然后讓學(xué)生提出猜想：照相時(shí)物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大，而投影儀中物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小，看來像是放大的還是縮小的，跟物體和像的相對位置有關(guān)；無論照相機(jī)還是投影儀，物體和所成的像都在凸透鏡的兩側(cè)，而在放大鏡中，物體和像在透鏡的同一側(cè)，看來像的正倒很可能跟它與物體是否在同側(cè)有關(guān)。

2、制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上面的猜想是否正確

實(shí)驗(yàn)前先向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)裝置和做法，使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)研究什么和怎樣去研究。在學(xué)生知道了實(shí)驗(yàn)的目的和做法以后，讓學(xué)生按照課本中列出的實(shí)驗(yàn)步驟獨(dú)立地去實(shí)驗(yàn)、觀察。課本上沒有用光具座來做實(shí)驗(yàn)，是考慮到許多學(xué)校沒有或只有數(shù)量很少的光具座。如果有，用光具座做實(shí)驗(yàn)，會方便些。

照課本上介紹的方法，先把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置，調(diào)整光屏與透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成一清晰的像，觀察像的大小、正倒，分別測量物體、像到凸透鏡的距離，把數(shù)據(jù)記錄課本上的表格中。

把蠟燭向凸透鏡移近幾個厘米，放好后重復(fù)以上操作，當(dāng)蠟燭移到透鏡的焦點(diǎn)時(shí)，在光屏上得不到蠟燭的像。

繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，這時(shí)在光屏上已經(jīng)看不到蠟燭的像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己總結(jié)凸透鏡的成像規(guī)律，并讓他們書面或口頭表述自己的觀點(diǎn)。使學(xué)生知道：當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時(shí)，物體成倒立的像，當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大；當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí)，物體成放大的像，這個像不是實(shí)際折射光線的會聚點(diǎn)，而是它們的反向延長線的交點(diǎn)，用光屏接收不到，是虛像。可與平面鏡所成的虛像對比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。

二、虛像和實(shí)像

當(dāng)物體與透鏡的距離大于焦距時(shí)，物體成倒立的像，向?qū)W生說明這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會聚而成的，是實(shí)際光線的會聚點(diǎn)，能用光屏承接，是實(shí)像。當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí)，物體成正立的虛像?？梢曰仡櫰矫骁R成虛像的情況，使學(xué)生明白實(shí)像與虛像的區(qū)別。學(xué)生們知道了什么是實(shí)像，什么是虛像之后，讓他們根據(jù)上面探究的結(jié)果，討論并總結(jié)什么情況下凸透鏡成實(shí)像，什么情況下成虛像，凸透鏡所成虛像與平面鏡所成虛像有什么相同之處。三、分析實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論：(跟著老師一起總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。)根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律：如果用字母u表示物距,v表示像距,那么就可以得到：(1)u﹥2f,倒立,縮小,實(shí)像,f﹤v﹤2f(2)u＝2f,倒立,等大,實(shí)像,v＝2f(3)f﹤u﹤2f,倒立,放大,實(shí)像,v﹥2f(4)u＝f,不成像(5)u﹤f,正立,放大,虛像板書設(shè)計(jì)第五節(jié)

科學(xué)探究：凸透鏡成像第二課時(shí)：實(shí)驗(yàn)探究：凸透鏡成像規(guī)律

焦距：f=10cm

物距：物體到凸透鏡的距離，用“u”表示。

目的：探究物距與焦距滿足一定關(guān)系時(shí)的成像特點(diǎn)。

過程：

1、依次固定蠟燭、透鏡和光屏的位置。

2、調(diào)高度：調(diào)節(jié)蠟燭、透鏡及光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度。（目的是使像成在光屏的中央）

3、三個區(qū)間

①當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像。

②當(dāng)物距大于