《凸透鏡成像規(guī)律》教學設計【片段一】創(chuàng)設情境，導入新課。師：同學們，請看老師手中的字母F,它能發(fā)出紅色的亮光，請注意觀察，我將它放進一個紙盒子里，請看屏幕上出現(xiàn)了什么？生：一個倒立放大的F光源的像師：這個紙盒是不是很神奇，誰能猜猜它到底是個什么樣的盒子，有誰知道生：它實際上是個幻燈機師：恭喜你，答對了。請問這個盒子里最重要的一個部件是什么？生：凸透鏡師：幻燈機就是通過凸透鏡來成像的裝置。課前，老師讓你們每個小組都制作了一個幻燈機，大家可以將它拿出來展示一下，你們的幻燈機能使用嗎？（能）相信大家早已試過了，請大家用幻燈機成一個清晰的像在光屏上，觀察一下所成的像。非常好，大家都成功的完成了幻燈機的制作任務。點評：筆者在這堂課上盡力充分挖掘?qū)W生DIY幻燈機作品這個素材：先讓學生觀察所成的像，幻燈機可以成一個放大倒立的實像，教會學生對成像性質(zhì)的描述。在上一節(jié)透鏡一課中學生用凸透鏡觀察遠處的物體和近處的物體，學生一般只能總結(jié)出兩種像，倒立縮小的實像，和正立放大的虛像，教材對于幻燈機投影儀的介紹很少，即使介紹成像實例時也是一筆帶過，所以我認為在這里補充這個實驗，既可以增加學生的感性認識，又可以為后面介紹透鏡成像規(guī)律建立一個物理模型，并且這個模型是學生親自動手制作的，研究興趣非常大。【片段二】提出問題、進行猜想。師：大家能試試使用自制的幻燈機將所成的像調(diào)大或者調(diào)小嗎？介紹一下如何調(diào)節(jié)幻燈機，使像的大小改變？生：拉伸紙盒，并且將幻燈機靠近屏幕，像就會縮小。師：在拉伸紙盒的過程中，大家思考一下，我們改變了什么距離？底片到凸透鏡的距離我們把它稱為（物距）（用大的幻燈機演示成像，讓學生來比較一下，像的清晰程度）單單改變物距就行了嗎，大家注意觀察，這個像雖然變小了，可是它模糊了，要想得到清晰的像，我們還要將鏡頭靠近一些光屏。點評; 這堂課引入的核心部分是調(diào)節(jié)幻燈機使原來所成的像變大或變小，這是學生對自制幻燈機進行研究的初體驗。通過調(diào)節(jié)，學生初步探究出拉伸紙盒物距變大，同時還要靠近光屏，使像變小的規(guī)律，進而得出透鏡成像的大小可能與物距和像距有關的猜想。實驗探究過程中,筆者先幫學生細化了實驗步驟，從而一定程度上降低了學生理解凸透鏡成像規(guī)律的難度，水到渠成，得出凸透鏡成像規(guī)律。在本節(jié)課中，學生通過直觀體驗，發(fā)現(xiàn)問題，提出猜想，先學會找像，再學會找規(guī)律，使全體學生都能順利完成探究全過程。【片段三】課堂小結(jié)與評價師：通過對凸透鏡成像規(guī)律的學習，你能說說自制幻燈機的成像原理是什么呢？生：f< u < 2f， 倒立 放大的 實像v >2f ；師：一開始我們調(diào)節(jié)幻燈機成像大小，拉伸紙盒時，為什么所成的像就變小了？生：因為物距增大，像距變小，像變小。師：非常好，同學們請看這是一臺生活中的幻燈機，它可以將各種美麗的圖片成像在屏幕上，為了可以看到正立放大的圖像，我們將底片倒插入幻燈機。在使用時，先把屏幕上的像調(diào)整到需要的大小，再調(diào)節(jié)鏡頭的位置，直到這個像清晰為止。師：學了這堂課大家對你自制的幻燈機是否滿意，如何改進自己的幻燈機，大家可以討論一下，大膽的說出自己的想法。生：我想讓幻燈機成像更加清晰；我想讓他成像更大，更亮；我想做一個可以伸縮的鏡頭；改變幻燈機的顏色；換不同厚度的凸透鏡對比，凸透鏡是會聚透鏡，越厚，會聚能力越強，會聚的光線更多，就能使像更清晰。師：大家的設想非常好，實現(xiàn)這些想法，一定要親自去動手實踐，這樣才能真正實現(xiàn)自己的創(chuàng)新。課堂是有限的，知識是無限的， 凸透鏡在生活中還有很多應用，比如照相機，這些色彩絢麗的圖片就是用照相機拍攝的。學了這堂課，你能自制一架照相機嗎？點評：在透鏡規(guī)律探究完成以后，筆者又讓學生再探幻燈機，思考幻燈機成像的規(guī)律是什么？這一設計不僅做到了前后呼應，還讓學生將成像規(guī)律和實例自然結(jié)合，讓學生覺得透鏡成像規(guī)律是非常有用的，通過學習這個規(guī)律，學生可以解釋生活中很多透鏡成像的現(xiàn)象。我設計的第二個問題是此次探究的升華：“對你所制作的幻燈機滿意嗎？想想你可以如何改進自己的幻燈機。”其實，這個問題筆者早已在前面埋下伏筆，讓學生用了不同焦距的凸透鏡進行探究，凸透鏡成像是不是也與焦距的長短有關呢？雖然這個問題可以放在下節(jié)課探究，不過已經(jīng)有學生在談到自己改進意見的時候就想到用不同焦距的凸透鏡進行觀察對比了。結(jié)尾時，筆者給學生布置制作照相機的任務，學生非常興奮，躍躍欲試，正好在此時激發(fā)他們的創(chuàng)造發(fā)明的渴望，讓他們積極動腦動手。另外，自制的照相機和幻燈機，都是一個可以拉伸的紙盒，但一個物距是在紙盒里，一個像距在紙盒里，這個現(xiàn)象只有在學生親自動手實踐制作以后，才能真正理解。同時，自制照相機為下一節(jié)課學習照相機和眼球又建立了一個生動的物理模型。 注：本文已發(fā)表在《中學物理》雜志上  

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4.3 探究凸透鏡成像的規(guī)律

版本： 蘇科版

年級： 八年級上冊

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