九年級物理《科學探究：凸透鏡成像》教學設計
教學目標：
1、知識與能力
(1) 認識透鏡，知道凸透鏡的作用。
(2) 理解凸透鏡的成像規律。
(3) 知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件。
2、過程與方法
(1) 通過探究活動，體驗科學探究的全過程和方法。
(2) 學習從物理現象中歸納科學規律的方法。
3、情感態度與價值觀
（1）初步形成愛科學的態度、愿意探究的精神、與他人協作的意識、勇于創新的精神等。
（2）具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理。
教學重點：
1、凸透鏡的作用。
2、凸透鏡成像的規律。
教學難點：
凸透鏡成像的規律。
教學方法：
探究、歸納、分析
課時安排：
2課時
教學儀器：
凸透鏡、光具座、蠟燭、火柴、放大鏡
教學過程：
一、認識透鏡
1、透鏡——由透明物質（玻璃或水晶）制成的光學元件。
觀察：近視眼鏡和遠視眼鏡的鏡片的區別
2、兩種透鏡：
凸透鏡——中間厚，邊緣簿的透鏡
凹透鏡——中間簿，邊緣厚的透鏡
3、主光軸和光心的概念
主光軸——通過兩個球面球心的直線
光心——透鏡的中心
二、探究——透鏡的光學特性
1、提出問題：患近視眼和遠視眼的人要戴不同的透鏡，說明凸透鏡和凹透鏡對光起的作用是不同的，請同學們猜想一下，凸透鏡對光起什么作用，凹透鏡對光起什么作用。
2、進行猜想：根據生活經驗，猜測凸透鏡可能有聚光作用，凹透鏡可能有散光作用。
3、設計實驗：（教師啟發：采用探究性實驗，讓學生學會實驗操作的同時，學習物理探究的過程和方法。）
探究：拿一只手電筒照到一張白紙上，觀察光斑的大小，然后把透鏡放在手電筒前面，觀察光斑的大小。如果光斑變小了，則透鏡對光起會聚作用；如果光斑變大了，則透鏡對光起發散作用。
4、實驗結論：
思考：參照原來光路的方向和主光軸的位置，經過透鏡折射后的光線發生了什么變化？
（1）折射后的光線跟原入射光線相比更靠攏主光軸，我們把這種作用就叫做會聚作用。
結論：凸透鏡對光的會聚作用。
（2）折射后的光線跟原入射光線相比遠離主光軸，我們把這種作用就叫做發散作用。
結論：凹透鏡對光的發散作用。
5、凸透鏡焦點和焦距：
（1）凸透鏡焦點和焦距
演示：平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚在主光軸上一點。
《科學探究：凸透鏡成像》（滬科版）教學設計說明：凸透鏡兩側各有一個焦點和焦距。
（2）凸透鏡焦距測量：
說明：太陽光線雖然是向四周射出的'發散光線，但由于太陽距離地球十分遙遠，所以太陽射到地球的光線可以看成是平行光。
器材：給你一塊凸透鏡、一張白紙、一把刻度尺怎樣測出凸透鏡的焦距？
《科學探究：凸透鏡成像》（滬科版）教學設計三、探究：凸透鏡的成像規律
1、提出問題：
同一凸透鏡為什么會成大小、虛實、正倒不同的像?猜猜看：這些結果與什么因素有關?
2、猜想與假設:
猜想1：可能與物體到凸透鏡中心的距離有關。
猜想2：可能與凸透鏡的焦距有關。
思考：凸透鏡成大小、虛實、正倒不同的像?原因可能是與凸透鏡的焦距有關，還可能與凸透鏡到物體的距離有關。有了這些猜想之后你應該怎么辦?
3、制定計劃與設計實驗:
介紹:實驗室常用來研究凸透鏡成像的儀器——光具座。
講解：對照光具座說明，物體到透鏡中心的距離簡稱物距(u)，像到透鏡中心的距離簡稱像距(v)，在使用光具座時，像的位置和光屏的位置具有不同含義。光屏上得到特別清晰的像，這時光屏的位置就是像的位置。
4、進行實驗與收集證據：
（1）器材:光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏。
（2）器材的組裝、擺放、調整：在光具座上從左到右依次依次擺放蠟燭、凸透鏡、光屏。
（3）調節：點燃蠟燭，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。
說明：實驗所有的凸透鏡焦距都是10cm的。
（4）實驗步驟：
a、把蠟燭、凸透鏡和光屏依次擺放到光具座上，并使它們在同一直線、同一高度。
b、逐次固定蠟燭與凸透鏡的距離分別為：40 cm、30cm、17cm、13 cm和7cm、4 cm，移動光屏，使光屏上成一個清晰的像，并記錄像距和像的性質（放大、縮小，倒立、正立，虛像、實像）。
提醒：當物距為5cm時，在光屏上能否看到像？如果無法成清晰的像，我們可以透過透鏡看看像的性質。
5、分析論證：
經過實驗探究、分析數據從而找出規律的。哪個小組能完整地總結出凸透鏡成像的規律?
討論：
①像的大小與物距是否有關？當物距在什么情況下成縮小的像？在什么情況下成放大的像？
②像的正倒與物距是否有關？當物距在什么情況下成正立的像？在什么情況下成倒立的像？
③像的虛實與物距是否有關？當物距在什么情況下成虛像？在什么情況下成實像？有沒有正立的實像？有沒有倒立的虛像？
思考：根據記錄表中的數據，凸透鏡成放大的實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？成縮小的實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？
總結：凸透鏡成像的規律
（1）當u＞2f時，成的是倒立、縮小的實像，f＜v＜2f。
（2）當u=2f時，成的是倒立、等大的實像，v=2f。
（3）當f＜u＜2f時，成的是倒立、放大的實像，v＞2f。
（4）當u=f時，不成像。
（5）當u＜f時，成的是正立、放大的虛像，u＞v。
6、交流評估：
在實驗中有哪些步驟沒有做好，需要改進？猜測的結果和實驗結果是不是相同呢？你是不是參與到了整個探究活動中來了？
課堂小結：
大家通過實驗，得到了許多有用的數據。科學家也是這樣經過實驗探究、分析數據從而找出規律的。通過本節課的學習，同學們有哪些收獲？
1、u＞f時成實像，u＜f成虛像，焦點是實像和虛像的分界點。
2、u＞2f時成縮小實像，u＜2f時成放大實像，二倍焦距點是成放大實像與縮小虛像的分界點。
3、成實像時，當物距減小，像距變大，像變大；物距增大時，像距變小，像變小。
4、成實像時，像與物在凸透鏡異側，成虛像時，像與物在凸透鏡同側。
5、實像是實際光線會聚而成的，可顯示在光屏上，虛像是實際光線的反向延長線的交點，不顯示在光屏上。
布置作業：
1、完成導學案。
2、通過作圖來進一步鞏固凸透鏡的成像規律。
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