九年级物理《科学探究:凸透镜成像》教学设计

教学设计 时间:2020-04-19 我要投稿

九年级物理《科学探究:凸透镜成像》教学设计

  教学目标:

九年级物理《科学探究:凸透镜成像》教学设计

  1、知识与能力

  (1) 认识透镜,知道凸透镜的作用。

  (2) 理解凸透镜的成像规律。

  (3) 知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。

  2、过程与方法

  (1) 通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。

  (2) 学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

  3、情感态度与价值观

  (1)初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。

  (2)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

  教学重点:

  1、凸透镜的作用。

  2、凸透镜成像的规律。

  教学难点:

  凸透镜成像的规律。

  教学方法:

  探究、归纳、分析

  课时安排:

  2课时

  教学仪器:

  凸透镜、光具座、蜡烛、火柴、放大镜

  教学过程:

  一、认识透镜

  1、透镜——由透明物质(玻璃或水晶)制成的光学元件。

  观察:近视眼镜和远视眼镜的镜片的区别

  2、两种透镜:

  凸透镜——中间厚,边缘簿的透镜

  凹透镜——中间簿,边缘厚的透镜

  3、主光轴和光心的概念

  主光轴——通过两个球面球心的直线

  光心——透镜的中心

  二、探究——透镜的光学特性

  1、提出问题:患近视眼和远视眼的人要戴不同的透镜,说明凸透镜和凹透镜对光起的作用是不同的,请同学们猜想一下,凸透镜对光起什么作用,凹透镜对光起什么作用。

  2、进行猜想:根据生活经验,猜测凸透镜可能有聚光作用,凹透镜可能有散光作用。

  3、设计实验:(教师启发:采用探究性实验,让学生学会实验操作的同时,学习物理探究的过程和方法。)

  探究:拿一只手电筒照到一张白纸上,观察光斑的大小,然后把透镜放在手电筒前面,观察光斑的大小。如果光斑变小了,则透镜对光起会聚作用;如果光斑变大了,则透镜对光起发散作用。

  4、实验结论:

  思考:参照原来光路的方向和主光轴的位置,经过透镜折射后的光线发生了什么变化?

  (1)折射后的光线跟原入射光线相比更靠拢主光轴,我们把这种作用就叫做会聚作用。

  结论:凸透镜对光的会聚作用。

  (2)折射后的光线跟原入射光线相比远离主光轴,我们把这种作用就叫做发散作用。

  结论:凹透镜对光的发散作用。

  5、凸透镜焦点和焦距:

  (1)凸透镜焦点和焦距

  演示:平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点。

  《科学探究:凸透镜成像》(沪科版)教学设计说明:凸透镜两侧各有一个焦点和焦距。

  (2)凸透镜焦距测量:

  说明:太阳光线虽然是向四周射出的'发散光线,但由于太阳距离地球十分遥远,所以太阳射到地球的光线可以看成是平行光。

  器材:给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距?

  《科学探究:凸透镜成像》(沪科版)教学设计三、探究:凸透镜的成像规律

  1、提出问题:

  同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看:这些结果与什么因素有关?

  2、猜想与假设:

  猜想1:可能与物体到凸透镜中心的距离有关。

  猜想2:可能与凸透镜的焦距有关。

  思考:凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关,还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办?

  3、制定计划与设计实验:

  介绍:实验室常用来研究凸透镜成像的仪器——光具座。

  讲解:对照光具座说明,物体到透镜中心的距离简称物距(u),像到透镜中心的距离简称像距(v),在使用光具座时,像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像,这时光屏的位置就是像的位置。

  4、进行实验与收集证据:

  (1)器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏。

  (2)器材的组装、摆放、调整:在光具座上从左到右依次依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏。

  (3)调节:点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

  说明:实验所有的凸透镜焦距都是10cm的。

  (4)实验步骤:

  a、把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放到光具座上,并使它们在同一直线、同一高度。

  b、逐次固定蜡烛与凸透镜的距离分别为:40 cm、30cm、17cm、13 cm和7cm、4 cm,移动光屏,使光屏上成一个清晰的像,并记录像距和像的性质(放大、缩小,倒立、正立,虚像、实像)。

  提醒:当物距为5cm时,在光屏上能否看到像?如果无法成清晰的像,我们可以透过透镜看看像的性质。

  5、分析论证:

  经过实验探究、分析数据从而找出规律的。哪个小组能完整地总结出凸透镜成像的规律?

  讨论:

  ①像的大小与物距是否有关?当物距在什么情况下成缩小的像?在什么情况下成放大的像?

  ②像的正倒与物距是否有关?当物距在什么情况下成正立的像?在什么情况下成倒立的像?

  ③像的虚实与物距是否有关?当物距在什么情况下成虚像?在什么情况下成实像?有没有正立的实像?有没有倒立的虚像?

  思考:根据记录表中的数据,凸透镜成放大的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?成缩小的实像时,物距跟像距相比,哪个比较大?

  总结:凸透镜成像的规律

  (1)当u>2f时,成的是倒立、缩小的实像,f<v<2f。

  (2)当u=2f时,成的是倒立、等大的实像,v=2f。

  (3)当f<u<2f时,成的是倒立、放大的实像,v>2f。

  (4)当u=f时,不成像。

  (5)当u<f时,成的是正立、放大的虚像,u>v。

  6、交流评估:

  在实验中有哪些步骤没有做好,需要改进?猜测的结果和实验结果是不是相同呢?你是不是参与到了整个探究活动中来了?

  课堂小结:

  大家通过实验,得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。通过本节课的学习,同学们有哪些收获?

  1、u>f时成实像,u<f成虚像,焦点是实像和虚像的分界点。

  2、u>2f时成缩小实像,u<2f时成放大实像,二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。

  3、成实像时,当物距减小,像距变大,像变大;物距增大时,像距变小,像变小。

  4、成实像时,像与物在凸透镜异侧,成虚像时,像与物在凸透镜同侧。

  5、实像是实际光线会聚而成的,可显示在光屏上,虚像是实际光线的反向延长线的交点,不显示在光屏上。

  布置作业:

  1、完成导学案。

  2、通过作图来进一步巩固凸透镜的成像规律。

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