教科版八年级上册5 科学探究：凸透镜成像教案设计

这是一份教科版八年级上册5 科学探究：凸透镜成像教案设计，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，教学准备，课时安排，第一课时，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
1．了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。
2．了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
【教学重点】
通过观察和实验，了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用。
【教学难点】
指导学生对实验进行仔细观察、分析，最后通过概括得出结论。
【教学方法】
观察法、讨论法、实验法。
【教学准备】
透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部）、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒。
【课时安排】
2课时
【第一课时】
【教学过程】
一、创设情境，提出问题，引入新课。
师：冰镜能够取火吗？
生：用冰做成一个凸透镜，对着阳光，就可以烧着干草。
师：这位同学真聪明，能告诉大家你是怎么知道这种方法的吗？
生：从书上看到的。
师：书籍是人类进步的阶梯，希望大家向这位同学学习，请同学们看投影：
在严寒的原野，探险者们丢失了打火机，怎样生火取暖呢？博士想出了一个巧妙的方法。他们砍下一块冰，先用斧头把它削平，然后用小刀精修。最后用手把它磨光，做成了一块水晶般透明的透镜。博士拿着这块冰迎着阳光，把太阳光聚集在棉絮上，很快棉絮就燃起了火苗。
师：这段文字说明了什么？
生：博士冰磨成凸透镜的样子，来取火。
今天，我们就来研究透镜，同学们想了解有关透镜的哪些问题？
［生甲］什么叫透镜？
［生乙］近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗？若不一样，它们由什么透镜组成？
［生丙］透镜对光有什么作用？
［师］看来同学们对透镜很有兴趣，提出这么多的问题，要想得出答案，我们就要通过探究和实验来获得。
二、进行新课教学。
［认识透镜］
［师］在我们的桌子上都有一盒透镜，它们的表面是球面的一部分。同学们认真观察，不要用手摸，看有什么不同，能分几类，找出它们的特征。
［生］学生们在仔细观察、讨论，并进行比较。
［师］通过观察和讨论，概括出它们的特征。
［生甲］透镜有两面往里凹的，也有往外凸的。
［生乙］透镜可以分为两类。
［生丙］一类是两面往外凸，也就是中间厚边缘薄。
［生丁］另一类是两面往里凹，也就是中间薄，边缘厚。
［生戊］中间厚，边缘薄的叫凸透镜（cnvex lens）。
［生己］中间薄，边缘厚的叫凹透镜（cncave lens）。
［师］通过大家的观察、讨论和概括，我们认识了凸透镜和凹透镜。
（一）什么叫凸透镜？什么叫凹透镜？
中间厚、边缘薄的叫凸透镜（cnvex lens），中间薄，边缘厚的叫凹透镜（cncave lens）。（板书）
［师］凸透镜和凹透镜生活中常用到，我们桌子上放着帮助人们矫正视力，保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片，看看它们是什么透镜（lens）？
［生甲］远视镜的镜片是凸透镜。
［生乙］近视镜的镜片是凹透镜。
［师］学生们判断得很对，看投影，看看它们中哪些是凸透镜；哪些是凹透镜？
［生甲］图中甲是凸透镜。
［生乙］图中是凹透镜的是乙图。
［师］观察课本图4-5-4
［师］同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么变化？
［生甲］有亮点。
［师］亮点是怎么形成的？
［生甲］“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多。
［生乙］太阳光通过凸透镜都聚到亮点上。
［师］凸透镜和凹透镜对光有哪些不同呢？
［生丙］凹透镜不能使光会聚。
［生丁］凸透镜能使太阳光会聚。
［生戊］凹透镜不能使太阳光会聚。
［师］同学们回答得非常好，这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用。但是由于我们观察不到光的传播路径，所以为了对这个问题作进一步的研究，我们来设计一个实验。
［观察：透镜对光的作用］
做法一：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，将怎么移动光屏都没亮点。
做法二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光相互靠拢，通过凹透镜的光相互远离。
做法三：用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜，观察到经过凸透镜的光相互靠拢，经过凹透镜的光相互远离。
［师］同学们刚才设计的方法都很好，也可行，我们来拍手表示祝贺。
（二）凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。（板书）
［师］射到地面的太阳光是相互平行的，叫做平行光，看投影，凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点（fcas），用“F”字母表示，焦点到光心的距离叫做焦距（fcal length）。用“f”字母表示。（课本图4-5-6所示）凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点。
三、知识小结。
本节课我们学习了以下内容：
1．我们认识了凸透镜和凹透镜，而且知道了凸透镜的焦点和焦距。
2．凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上。
3．凸透镜能产生平行光，但是，凹透镜却能使平行光发散。
【第二课时】
【教学过程】
一、创设物理情景进行猜想，引入新课。
观察现象：我们通过金鱼缸的侧壁来观察缸中游动的小金鱼，会看到什么现象？
学生观察后会回答：由于金鱼缸和水组成了一个放大镜，所以看到的小金鱼比实际的放大了。
提出问题：隔着放大镜看物体，物体总是放大的吗？
学生实验，观察现象后回答：不是。物体有时会放大，有时又会变小，像还会由正立变倒立。
观察课本图4-5-7，放大镜是一个凸透镜，小明一直认为，用放大镜把书上的字放大后都是正立的。但小聪告诉他，放大镜还能使书上的字倒立呢！她还演示给小明看，看到了如图4-5-7的情况。
启发学生猜想：凸透镜所成的像可能与物体距凸透镜的距离有关。
那么凸透镜能够成像，所成的像有什么特点和规律呢？我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
二、实验探究。
（一）课题板书：
凸透镜成像的规律。
（二）同学们用桌上准备好的实验器材进行实验。
实验准备：
1．测定凸透镜的焦距f并做好记录。
方法：平行光聚焦法，小手电筒代替平行光源。
2．指导学生将实验器材按如图所示摆放。
要求：将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。
调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
3．提出问题，进行探讨：
如何使物体所成的像呈现于光屏上？
学生思考会回答：调整物体，光屏到凸透镜的距离。
4．实验过程中应记录哪些现象和数据。
物体到凸透镜的距离（物距），像到凸透镜的距离（像距），像的大小，倒立或正立，像的虚、实。
实验要求：
（1）态度认真，一丝不苟。
（2）光屏上的像一定要明亮，清晰。
（3）多次进行测量，仔细观察，做好记录进行实验。
5．学生每2人一组按如下步骤进行实验探究：
（1）把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，使烛焰在光屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒，测出物距和像距u（像到凸透镜的距离）。
（2）把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即2f＞u＞f，重复以上操作，进行观察和测量。
（3）继续移近蜡烛，使物距u＜f，在屏上还能得到蜡烛的像吗？怎样才能观察到蜡烛的像？是虚像还是实像？观察像的大小、正倒、测出物距，估测出像距。
（4）按上述计划操作，把数据和观察结果填入下表中。
透镜焦距f=_____cm
（5）教师巡回指导，及时发现问题并对学生启发和引导。
三、交流评估。
（一）各小组送交自己的实验记录结果，进行投影展示，表述发现的现象和规律。
（二）引导学生相互交流，开展评估，各述己见。
四、归纳和总结。
（一）通过本节课同学们的探究，我们得到如下规律：投影展示：
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。
五、课后延展。
（一）商家制作的泡有人参或海马的酒瓶为什么设计成较圆的凸形？
（二）照相时，使用的长焦镜头有什么作用？
（三）取两只老花镜片（凸透镜），一只手握住一个通过镜片看前面的物体，你会有什么新的发现？物距与焦距关系
物距
u/cm
像的性质
像距
u/cm
实虚
大小
正倒
u＞2f
u＞2f
2f＞u＞f
2f＞u＞f
uu