滬科版物理八年級(jí)上冊(cè) 《4.5 科學(xué)探究：凸透鏡成像》第一課時(shí)教案

滬科版物理八年級(jí)上冊(cè)《4.5科學(xué)探究：凸透鏡成像》第一課時(shí)教案主備人備課成員教材分析《4.5科學(xué)探究：凸透鏡成像》是滬科版物理八年級(jí)上冊(cè)的重要內(nèi)容。本節(jié)課主要介紹了凸透鏡的成像規(guī)律，包括凸透鏡成像的原理、成像特點(diǎn)以及成像規(guī)律的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解凸透鏡成像的基本原理，掌握成像規(guī)律，并能夠運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問題。教材內(nèi)容安排合理，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)豐富，有利于激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲望。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新意識(shí)。通過探究凸透鏡成像規(guī)律，學(xué)生將提升對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的理解能力，培養(yǎng)觀察、分析和解決問題的科學(xué)思維方式。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能夠提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神，為將來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：理解凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用。

難點(diǎn)：1.凸透鏡成像規(guī)律的推導(dǎo)和理解；2.實(shí)驗(yàn)中成像距離和物距關(guān)系的準(zhǔn)確測(cè)量。

解決辦法：

1.對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律的推導(dǎo)和理解，通過設(shè)計(jì)互動(dòng)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察凸透鏡成像的特點(diǎn)，并利用模型和動(dòng)畫輔助講解，幫助學(xué)生直觀地理解成像原理。

2.對(duì)于實(shí)驗(yàn)中成像距離和物距關(guān)系的準(zhǔn)確測(cè)量，通過分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自操作，教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握測(cè)量技巧，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。

3.利用課后練習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，鞏固學(xué)生對(duì)成像規(guī)律的理解和應(yīng)用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的疑問。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：每人一本滬科版物理八年級(jí)上冊(cè)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備凸透鏡成像原理動(dòng)畫視頻、相關(guān)圖片及成像規(guī)律圖表。

3.實(shí)驗(yàn)器材：每組一臺(tái)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)裝置，包括凸透鏡、光源、光屏、刻度尺等。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，確保每組學(xué)生有足夠空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，配備必要的安全設(shè)施。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括《4.5科學(xué)探究：凸透鏡成像》的教材內(nèi)容摘要、成像規(guī)律的基本概念。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：如“凸透鏡成像有哪些特點(diǎn)？”“如何區(qū)分實(shí)像和虛像？”等，引導(dǎo)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)完成情況。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)要求，閱讀教材內(nèi)容，初步理解凸透鏡成像的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，嘗試用自己的語言總結(jié)成像規(guī)律。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和思考的問題通過平臺(tái)提交給老師。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)資源的共享和進(jìn)度的監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示凸透鏡成像的實(shí)際應(yīng)用案例，如相機(jī)、眼鏡等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解凸透鏡成像的原理，通過動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)演示，幫助學(xué)生理解成像規(guī)律。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組操作，觀察并記錄成像結(jié)果。

解答疑問：對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行解答，幫助學(xué)生理解難點(diǎn)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考老師提出的問題，積極參與課堂討論。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察成像規(guī)律，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

提問與討論：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出疑問，與同學(xué)和老師進(jìn)行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解凸透鏡成像的原理。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握成像規(guī)律。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置與凸透鏡成像相關(guān)的練習(xí)題，鞏固學(xué)生對(duì)成像規(guī)律的理解。

提供拓展資源：提供相關(guān)的物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站和視頻，供學(xué)生進(jìn)一步探索凸透鏡成像的應(yīng)用。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤給出指導(dǎo)建議。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用提供的資源，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)中的收獲和不足。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思，提高學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.凸透鏡的概述

-凸透鏡的形狀：中間厚，邊緣薄。

-凸透鏡的焦點(diǎn)：通過透鏡的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)稱為焦點(diǎn)。

-凸透鏡的主光軸：通過透鏡中心且垂直于透鏡的平面稱為主光軸。

2.凸透鏡成像規(guī)律

-當(dāng)物體位于焦點(diǎn)之外時(shí)，凸透鏡成正立、放大的實(shí)像。

-當(dāng)物體位于焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像。

-當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上時(shí)，凸透鏡不會(huì)成像。

3.凸透鏡成像原理

-凸透鏡成像原理基于光的折射現(xiàn)象，即光線通過不同介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生方向改變。

-凸透鏡的兩個(gè)球面曲率不同，導(dǎo)致光線在通過透鏡時(shí)會(huì)聚焦。

4.凸透鏡成像公式

-透鏡成像公式：1/f=1/do+1/di，其中f為透鏡的焦距，do為物距，di為像距。

-物距和像距的正負(fù)：物距do為正值，像距di的正負(fù)取決于像的性質(zhì)（實(shí)像為負(fù)值，虛像為正值）。

5.凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客雇哥R成像規(guī)律。

-實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備凸透鏡、光源、光屏、刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)整物距，觀察成像情況，記錄數(shù)據(jù)。

-實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定性，準(zhǔn)確測(cè)量物距和像距。

6.凸透鏡成像應(yīng)用

-照相機(jī)：利用凸透鏡成像原理，將物體成像在膠片或感光元件上。

-放大鏡：利用凸透鏡成正立、放大的實(shí)像，觀察細(xì)小物體。

-眼鏡：利用凸透鏡成像原理，矯正視力問題。

7.凸透鏡成像的局限性

-凸透鏡成像存在球面像差和色差，導(dǎo)致成像質(zhì)量受到影響。

-凸透鏡成像的分辨率有限，對(duì)于非常小的物體，成像效果不佳。

8.凸透鏡成像的拓展

-復(fù)合透鏡：由多個(gè)透鏡組合而成，用于提高成像質(zhì)量和矯正像差。

-光學(xué)系統(tǒng)：在光學(xué)系統(tǒng)中，凸透鏡作為重要的元件，用于實(shí)現(xiàn)特定的成像效果。

9.凸透鏡成像的數(shù)學(xué)處理

-透鏡成像公式：1/f=1/do+1/di，用于計(jì)算透鏡的成像距離。

-像高和物高的比例：h'/h=-di/do，其中h'為像高，h為物高。

10.凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律。

-實(shí)驗(yàn)方法：利用實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析成像規(guī)律。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出凸透鏡成像的規(guī)律和結(jié)論。教學(xué)反思在完成《4.5科學(xué)探究：凸透鏡成像》這一節(jié)課的教學(xué)后，我深感教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都是相輔相成的，每一個(gè)細(xì)節(jié)都影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。以下是我對(duì)本次教學(xué)的一些反思：

關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，我力求將凸透鏡成像的抽象概念具體化，通過生活中的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生建立直觀的感受。在導(dǎo)入新課時(shí)，我選擇了學(xué)生熟悉的相機(jī)和眼鏡作為例子，這樣可以激發(fā)他們的興趣，使他們更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。然而，我也發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)不同，對(duì)于這些例子的理解程度也有所不同。未來，我需要更多地了解學(xué)生的背景知識(shí)，以便選擇更加貼近他們生活的例子。

在課堂實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，我設(shè)計(jì)了分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自操作，觀察凸透鏡成像現(xiàn)象。這個(gè)環(huán)節(jié)非常受學(xué)生的歡迎，他們通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，對(duì)成像規(guī)律有了更深刻的理解。但是，我也注意到，由于實(shí)驗(yàn)器材的有限性，部分學(xué)生沒有足夠的操作機(jī)會(huì)。這讓我意識(shí)到，未來需要增加實(shí)驗(yàn)器材的數(shù)量，或者設(shè)計(jì)更多的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，確保每個(gè)學(xué)生都能充分參與。

在解答疑問的環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解凸透鏡成像公式時(shí)存在一定的困難。他們對(duì)于公式中的符號(hào)和計(jì)算過程感到困惑。我意識(shí)到，我在講解公式時(shí)可能沒有足夠詳細(xì)地解釋每個(gè)變量的含義。因此，我計(jì)劃在下一節(jié)課中，專門安排時(shí)間詳細(xì)講解公式，并通過更多的例題來幫助學(xué)生掌握。

此外，我在布置作業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)于作業(yè)的完成情況不夠重視。這讓我思考，我是否應(yīng)該調(diào)整作業(yè)的形式和難度，使其更加符合學(xué)生的實(shí)際水平，同時(shí)增加作業(yè)的趣味性，提高學(xué)生的完成度。

在課后，我也收到了一些學(xué)生的反饋，他們表示對(duì)于凸透鏡成像的某些知識(shí)點(diǎn)仍然感到模糊。這讓我認(rèn)識(shí)到，我需要在課堂上更多地關(guān)注學(xué)生的反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)他們?cè)趯W(xué)習(xí)中的困惑，并給予針對(duì)性的指導(dǎo)。板書設(shè)計(jì)1.凸透鏡成像規(guī)律

①凸透鏡成像特點(diǎn)：成正立、放大的實(shí)像；成倒立、縮小的實(shí)像；不成像

②成像規(guī)律：物體位于焦點(diǎn)之外時(shí)，成正立、放大的實(shí)像；物體位于焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像

③凸透鏡成像公式：1/f=1/do+1/di

2.凸透鏡成像原理

①光的折射現(xiàn)象：光線通過不同介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生方向改變

②凸透鏡的形狀：中間厚，邊緣薄，導(dǎo)致光線聚焦

3.凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客雇哥R成像規(guī)律

②實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)整物距，觀察成像情況，記錄數(shù)據(jù)

③實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定性，準(zhǔn)確測(cè)量物距和像距

4.凸透鏡成像應(yīng)用

①照相機(jī)：利用凸透鏡成像原理，將物體成像在膠片或感光元件上

②放大鏡：利用凸透鏡成正立、放大的實(shí)像，觀察細(xì)小物體

③眼鏡：利用凸透鏡成像原理，矯正視力問題

5.凸透鏡成像的局限性

①球面像差和色差：影響成像質(zhì)量

②分辨率有限：對(duì)于非常小的物體，成像效果不佳

6.凸透鏡成像的拓展

①?gòu)?fù)合透鏡：提高成像質(zhì)量和矯正像差

②光學(xué)系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)特定的成像效果

7.凸透鏡成像的數(shù)學(xué)處理

①透鏡成像公式：1/f=1/do+1/di

②像高和物高的比例：h'/h=-di/do

8.凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證凸透鏡成像規(guī)律

②實(shí)驗(yàn)方法：利用實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析成像規(guī)律

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果：得出凸透鏡成像的規(guī)律和結(jié)論課后作業(yè)1.簡(jiǎn)述凸透鏡成像的特點(diǎn)，并舉例說明其在日常生活中的應(yīng)用。

2.根據(jù)凸透鏡成像公式，計(jì)算以下情況下的像距和物距：

（1）已知凸透鏡的焦距為10cm，物距為20cm，求像距。

（2）已知凸透鏡的焦距為15cm，像距為30cm，求物距。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，要求包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。

4.分析凸透鏡成像的局限性，并提出可能的改進(jìn)方法。

5.結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)，解釋凸透鏡在望遠(yuǎn)鏡中的應(yīng)用原理。

答案：

1.凸透鏡成像的特點(diǎn)是成正立、放大的實(shí)像和成倒立、縮小的實(shí)像。在日常生活中，凸透鏡成像的應(yīng)用包括照相機(jī)、放大鏡和眼鏡等。例如，照相機(jī)利用凸透鏡成像原理，將物體成像在膠片或感光元件上，從而記錄下物體的影像。

2.（1）根據(jù)凸透鏡成像公式1/f=1/do+1/di，代入已知數(shù)據(jù)，可得1/10=1/20+1/di，解得di=20cm。

（2）根據(jù)凸透鏡成像公式1/f=1/do+1/di，代入已知數(shù)據(jù)，可得1/15=1/do+1/30，解得do=30cm。

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客雇哥R成像規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備凸透鏡、光源、