这是探究凸透镜成像规律的实验，是优秀的物理教案文章，供老师家长们参考学习。

教学目标

　　1.通过实验探究凸透镜成像的基本规律。

　　2.初步学习根据探究目的制定的探究计划和选择实验需要的器材。

　　3.通过实验培养学生的实验操作能力和对实验现象，数据的初步分析能力。

　　4.初步培养学生对探究结果进行交流，评价的能力。

　　教学重难点

　　1.重点

　　(1)实验探究凸透镜成像规律。

　　(2)让学生知道科学探究中制定计划与设计实验的意义、方法。

　　2.难点

　　(1)实验探究凸透镜成像规律。

　　(2)让学生知道科学探究中制定计划与设计实验的意义、方法。

　　教学工具

　　多媒体

　　教学过程

　　一、复习提问

　　1.透镜有几种?分别叫什么?它们对光线有什么作用?

　　2.什么叫凸透镜的焦点?焦距?

　　二、科学探究

　　1.提出问题。

　　师：大家先进行分组实验：用一凸透镜在灯泡与墙壁之间移动，你们可观察到什么?

　　学生动手实验：用一凸透镜在灯泡与墙之间移动。

　　生甲：可在墙上得到放大、缩小或等大的灯丝的像，也可能在墙上看不见像。

　　生乙：可在墙上得到正立或倒立的像。

　　师：对于凸透镜成像，你想知道什么?(或你想提出什么问题?)

　　生甲：凸透镜成像有何规律?

　　生乙：物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素?

　　2.假设或猜想。

　　师：你们的猜想是什么?

　　生甲：凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关。

　　生乙：与焦距有关。

　　生丙：与物距与像距的大小有关。

　　生丁：与像距有关。

　　3.设计实验。

　　师：怎样验证你们的猜想是否正确?

　　生：实验

　　师：很好，大家都想到了实验，实验是探究物理知识最基本的一种方法。你们准备设计一个什么样的实验方案来证实你们的猜想是正确的?

　　生：观察光源和凸透镜不同距离时成像的情况，以研究影响凸透镜成像的因素。

　　演示实验：教师出示两个焦距相差较大的凸透镜做一次简单的演示，让蜡烛与两个凸透镜距离相同，所成的像不同。

　　师：你们观察到了什么现象。

　　生：蜡烛到两个凸透镜的距离相同，所成像不同。

　　师：这个现象说明了什么?

　　生：说明了物体通过凸透镜成像情况不仅与物体到凸透镜距离有关，还与凸透镜的焦距有关。

　　师：下面向大家介绍一个专用的光学实验器材—一光具座。光具座上可以固定凸透镜、光屏、放置蜡烛，还可以调节蜡烛、凸透镜、光屏的位...

教学目标：

　　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。

一、教学目标

1.知识与技能：掌握凸透镜成像的规律。

2.过程与方法：通过探究凸透镜成像规律的过程，提升科学探究的能力。

3.情感、态度与价值观：在探究中，提升团队合作意识。

二、教学重难点

凸透镜成像的规律。

对凸透镜成像规律的总结。

三、教学过程

环节一：新课导入

提出问题：请结合上节课所学的知识思考照相机、投影仪和放大镜所成的像具有怎样的特点呢?(物体离照相机镜头比较远，成倒立、缩小的实像;物体离投影仪的镜头比较近，成倒立、放大的实像;物体离放大镜比较近，成正立、放大的虚像)

教师引导：像的虚实、大小、正倒与物体离凸透镜的距离有什么关系呢?(预设学生猜想离凸透镜越近所成的像越大)，进而引出课题《凸透镜成像的规律》。

环节二：新课讲授

教师讲解：物体到凸透镜的距离称为物距，像到凸透镜的距离称为像距。出示实验器材：蜡烛、白色纸板、光具座等，介绍光具座的作用：使烛焰、凸透镜、光屏在同一直线上，并且可测量物距和像距。

小组讨论：根据现有实验器材如何进行实验?请大家以物理兴趣小组为单位，进行为时十分钟的小组讨论。

教师总结：结合学生的讨论结果，总结实验步骤为：(1)把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像，记录物距和像距;(2)不断把蜡烛向凸透镜移近，调节光屏的位置，记录数据。

教师补充：为使像成在光屏中心，应使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏中心在同一高度上。

探究实验：请大家以物理兴趣小组为单位，根据实验步骤进行实验，并将数据记录在书上表格内。

教师引导：由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系，所以在研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。

教师总结：根据实验数据，与学生共同总结实验规律，并让小组代表将小组内所得的成像规律进行板书。

环节三：巩固提高

焦距与像的虚实、正倒、大小有什么关系?(一倍焦距是实像与虚像，正立与倒立的分界点;二倍焦距是放大与缩小的分界点。)

环节四：小结作业

1.小结：师生共同总结本节课的主要内容。

2.作业：结合本节课所学知识，思考照相机、投影仪和放大镜应用了凸透镜成像的哪条规律?

四、板书设计

一、知识与技能

1.探究凸透镜成像的规律;

2.掌握科学探究的方法。

二、过程与方法

1.能在探究过程中,培养学习的兴趣;

2.通过探究活动,获得提出问题和解决问题的能力;

3.学会用观察、比较、列表的方法进行归纳和总结。

三、情感、态度价值观

1.培养对科学的兴趣,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,拉近生活、社会、科技与物理的距离;

2.乐于参与观察、实验、制作等科学实践;

3.渗透科学、技术、社会(STS)教学的指导思想。

凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、放大镜、刻度尺、小水电筒、金鱼缸、小金鱼1条、水。

掌握科学探究的方法。

凸透镜成像的规律。

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。

从前面我们的学习中知道:

1.照相机照相时,物体离照相镜头比较远,成的是缩小,倒立的实像。

2.投影仪投影胶片时,物体离投影仪比较近,成的是缩小,倒立的实像。

3.放大镜看物体时,物体离放大镜很近,成的是放大、正立的虚像。

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:

探究凸透镜成像的规律。

(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。

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。

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

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

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

u

u

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

1.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。

2.引导学生相互交流,开展评估,各述己见。

四、归纳和总结

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

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。