初一物理凸透镜成像的规律教学设计

凸透镜成像规律是指物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种，下面我为你整理了，希望对你有帮助。

物理凸透镜成像的规律教学设计

一、教学目标

一知识与技能

1.理解凸透镜的成像规律。

2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。

二过程与方法

1.能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，体验科学探究的全过程和方法。

2.通过对凸透镜成像现象的观察分析，总结出凸透镜成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件，培养从物理现象中归纳科学规律的方法。源

三情感态度和价值观

1.通过研究凸透镜成像的实验以及对其成像规律的分析，有意识地渗透辩证唯物主义观点。

2.通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生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，勇于探究日常生活中的物理学规律。

二、教学重难点

这节课是在学生对生活中常见的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，通过探究活动，研究凸透镜成像的规律，使学生通过自主探究体验科学探究的全过程和方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与论证”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程，很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神，对今后进一步探究其他知识打下基础。

因为学生对于科学探究的全过程缺乏经验，因而把探究凸透镜成像规律作为教学重点。教学难点是科学探究中实验资料的处理和分析。因为对于实验探究学生处于起步阶段，记录资料后，分析这些资料归纳得到结论，是学生比较陌生的，因而此处确定为难点。

三、教学策略

本节课需要学生进行全过程探究，教学的关键是引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理的猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么。在培养学生对实验资料的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格资料进行比较，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，培养学生处理资讯、分析概括的能力，从而提高学生的科学素养。

四、教学资源准备

多媒体课件、光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜等。

五、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 汇入新课（5 分钟） 学生活动一：让学生用凸透镜观察书上的字，同学们都能看到放大的字，这是他们已有的知识体验。然后让学生通过凸透镜观察老师，学生会观察到老师倒立、缩小的像，引发他们与已有经验的冲突，同时，也引发他们的思索，为什么透过同一凸透镜却看到不同的情景？进而引入新课。 学生活动二：让学生用另一个焦距不同的凸透镜，与前一透镜并排放置，同时观察课本文字，学生通过对比，得出所观察到的像是不同的，进而引发学生对凸透镜的成像可能与透镜焦距有关的猜想。 学生进行观察并描述看到的像的特点，提出猜想。 让学生在老师创设的情景中进行自主探究，亲身感受到凸透镜成放大的像还是缩小的像与凸透镜到物体的距离有关，引发对凸透镜成像规律的猜想。 通过以上体验活动，学生从中感悟到凸透镜成像是有规律的，物距和焦距都会影响到所成的像，由此完成猜想。 新课教学（ 30 分钟） 1 ．提出问题 通过上一节的学习，大家知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是一个凸透镜。他们都利用凸透镜使物体成像，但成像情况各不相同。照相机所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物体大；照相机、投影仪所成的像是倒立的，而放大镜所成的像是正立的。 通过凸透镜能观察到丰富多彩的像，对此大家能提出什么问题？ 2 ．作出猜想 启发学生对提出的问题作出猜想：前面的学生活动一中，凸透镜离书上的字较近，成正立、放大的像；老师离凸透镜较远，成倒立缩小的像。照相时物体到凸透镜的距离较大，成倒立缩小的像；而投影仪中物体到凸透镜的距离较小，成倒立、放大的像。看来凸透镜所成像的大小、正倒跟物体到凸透镜的距离（即物距）有关。 通过学生活动二，可以看出凸透镜的焦距也会影响到所成的像。 因此，物距和焦距可能都会影响到所成的像大小、正倒和虚实。 3 ．设计实验 要发现凸透镜成像的规律，必须进行实验。实验要研究的问题就是凸透镜所成像的大小、正倒和虚实与物距和焦距有怎样的关系？实验时，可以在凸透镜焦距不变时，不断改变物距，观察所成像的特点。还要研究在物距不变时，换用焦距不同的凸透镜，观察所成的像是否改变。 思考：如何区别像的正立、倒立？怎样观察实像和虚像？ 4 ．进行实验 介绍实验器材：光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜。 思考： （1）怎样测量凸透镜的焦距？（让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小最亮，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，即为该凸透镜的焦距） （2）在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，谁在中间？（凸透镜） （3）为使像成在光屏，实验中烛焰、凸透镜和光屏还应满足怎样的位置关系？（在同一高度） （4）怎样固定蜡烛？怎样利用光具座上的刻度确定物距、像距？（利用蜡烛燃烧滴下的蜡油固定蜡烛；利用物体、像与凸透镜所在刻度的差确定物距、像距） （5）怎样在光屏上得到一个清晰的像？（将光屏向左右两个方向移动一点点，像都比原来模糊，则原来那个位置的像就是最清晰的像，这时光屏到透镜的距离才是像距） （6）如何观察虚像？可以示范当物由远及近靠近凸透镜时，光屏无论怎样移动都不成像，这时把眼放在光屏这一侧，透过凸透镜观察烛焰，可观察到虚像，与放大镜观察物体相同。 在思考讨论的基础上，学生按课本上的步骤进行实验。 在测得了几组成倒立、缩小的像和倒立、放大的像的资料以后，思考：在什么情况下可以得到等大的像？理论和实验指出，当物距是焦距的二倍时，像和物等大。你通过实验做一做，并观察此时的像距是多少？像是正立的，还是倒立的？ 当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上看不到蜡烛的像，继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上能看到蜡烛的像吗？拿去光屏，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，像是放大的，还是缩小的？正立的还是倒立的？此时的像是实像还是虚像？ 5 ．总结归纳 总结凸透镜成像的规律：凸透镜既能成实像，也能成虚像；既能成放大的像，也能成缩小的像；既能成正立的像，也能成倒立像。 当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。 当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。 当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。 当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。 进一步总结升华： 老师：通过实验我们能发现，一倍焦距和二倍焦距是成像的两个重要分界点，分别是成什么像的分界点？ 老师：实验并思考：当物体从一倍焦距逐渐远离凸透镜时，像距和像的大小怎样变化？从一倍焦距逐渐靠近凸透镜时，像的大小又怎样变化？（在真实实验的基础上也可用计算机模拟整个过程。直接观看凸透镜成像的整个动态变化，从而对凸透镜成像形成一个巨集观的整体的认识）。 老师：很好，为了帮助大家记忆，老师编了一个口诀： 一焦分虚实 （即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像） 二焦分大小 （即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成缩小的像） 实像异侧倒 （成实像时，物和像总在透镜的两侧，且像是倒立的） 物远像近小 （物体离透镜越远，所成实像离透镜越近，且像越小） 虚像同正大 （成虚像时，物和像总在透镜的同侧，且像是正立、放大的） 物近像变小 （物体离透镜越近，所成虚像越小） 其中一、二两句是对成像情况的总体把握，三、五两句是成像情况的静态分析，四、六两句是成像情况的动态描述。 思考：1．在做“凸透镜成像规律”的实验时，某同学在光具座上将蜡烛放置在凸透镜前，然后移动光屏，可他无论怎样移动光屏，都无法在光屏上观察到烛焰的像。请你分析发生这一现象的可能原因。 2．凸透镜成实像时，像与物体上下是颠倒的，此时像与物体左右是否相反？ 引导学生可以通过实验进行研究。最简单的方法是轻轻吹一下烛焰，看光屏上烛焰的像向哪个方向飘动，若两个飘动的方向相同，则说明像与物体左右不相反；若两个飘动的方向相反，则说明像与物体的左右也相反。也可以取一高一低两支蜡烛同时放在凸透镜前，要使它们紧靠在一起并且物距相同，光屏上便出现高低不同的两个烛焰的像，比较烛焰和它们的像的位置关系，便可知道像与物体的左右是否相反。 ? 引导学生提出问题：凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？ ? ? 引导学生进行合理猜想。 ? 学生思考回答：像的正立、倒立是指像与物体的上下位置相比较是否颠倒。实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。 学生思考并回答。 ? 学生进行实验，把观察到的现象和测量的资料记入表格。 学生实验并回答。 ? 在分析实验资料的基础上，总结归纳。 学生：一倍焦距为成倒立实像与正立虚像的分界点；二倍焦距为成放大实像与缩小实像的分界点。 ? 学生：前者成的是实像，像距和像都变小；后者成的是虚像，像变小。 ? 学生交流并回答：光屏上不能出现像，这个原因比较多。可能是烛焰位于凸透镜焦点以内，这时凸透镜只能成虚像，而虚像不能成在光屏上，眼睛必须从光屏一侧向蜡烛看，才能看到正立放大的虚像。也可能是烛焰正好位于凸透镜焦点上，这时凸透镜既不能成实像，也不能成虚像。还有可能是烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度，按要求调整好即可。最后一个可能是烛焰位于比凸透镜焦距稍大的位置，这时成的像离凸透镜太远，像也太大，小小的光屏接收不了。 培养学生提出问题的能力。 让学生有根据地进行猜想。 使学生明白实验研究什么问题，怎样去研究这些问题。 ? 为了顺利进行实验，这些问题必须弄清楚。 了解观察虚像的方法。 得出凸透镜成像的规律。 ? 对凸透镜的成像规律进一步加深理解。 ? 学会应用凸透镜成像的规律回答问题。 课堂小结（ 5 分钟） 通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。 梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆 物理凸透镜成像的规律教学反思

1 对教材进行灵活处理,对教材进行了重新整合。教材的安排是讲完《透镜》之后，再讲《生活中的透镜》，最后才讲《凸透镜成像规律》。本课在讲完《透镜》后，直接先学《凸透镜成像规律》，然后再讲《生活中的透镜》，这样，学生的理解会更深刻一些。

2处理好探究与知识落实的结合。探究实验仅仅是学生掌握知识和提高能力的手段。本节课的关键是凸透镜成像规律的得出，在实验结束得出实验资料之后，关键是对资料的处理，在讲课时引导学生将实验资料分成三部分，一部分是物体放在二倍焦距之处，一部分是物体在一倍焦距和二倍焦距之间，第三部分是放在焦点之内，并且把实验资料结合著成像进行讲解，降低了学生认知的难度，符合了学生的认知规律。

一、光的传播光源：能发光的物体叫光源。 自然光源：太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼等。 人造光源：火把、电灯、蜡烛等。 光的传播：在均匀介质中沿直线传播。（影子、日食、小孔成像等） 光线：为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。 光的传播速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度，C=2.99792×108 m/s，计算中取C=3×108 m/s。（水中是真空的3/4，玻璃中是真空的2/3） 光年：（距离单位）光在1年内传播的距离。1光年=9.4608×1012 km/s。

二、 光的反射

光的反射：光射到介质的表面，被反射回原介质的现象。任何物体的表面都辉发生反射。 光的反射定律：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内；反射光线、入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。 在光的反射现象中，光路是可逆的。 两种反射：1、镜面反射：入射光线平行，反射光线也平行，其他方向没有反射光。（如：平静的水面、抛光的金属面、平面镜）2、漫反射：由于物体的表面凸凹不平，凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。（我们能从不同角度看到本身不发光的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射） 注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律。 三 、平面镜成像 平面镜对光线的作用：（1）成像 （2）改变光的传播方向。（对光线既不会聚也不发散，只改变光线的传播方向） 平面镜成像的特点：（1）成的像是正立的虚像 （2）像和物的大小相等 （3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等 。 理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形 实像与虚像的区别（包括透镜） 实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到，都是倒立的。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收，都是正立的 平面镜的应用：（1）水中的倒影 （2）平面镜成像 （3）潜望镜 ○球面镜：1、凸面镜：对光线起发散作用。（应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜）

2、凹面镜：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。(应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜)

四、 光的折射

光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射 。 理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。 注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射 光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧。光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。 理解：折射规律分三点：（1）三线一面 （2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角 在光的折射中光路是可逆的 现象：折射使池水“变浅”、筷子“弯折”、水中人看岸上树“变高”。

五、光的色散

色散：牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。（雨后彩虹是光的色散现象） 色光的三原色：红、绿、蓝。（三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光） 物体的颜色：1、透明物体的颜色是由通过的色光决定，通过什么色光，呈现什么颜色。2、不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的，反射什么颜色的光，呈现什么颜色。 六、看不见的光光谱：把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来，就是光谱。 红外线：在光谱上红光以外的部分，也有能量辐射，不过人眼看不到，这样的辐射叫红外线

红外线的应用：加热、拍红外线照片诊病、夜视仪、遥控。 紫外线：在光谱的紫端以外，也有看不见的光，叫紫外线。 紫外线的特点及应用：促进钙质吸收、杀死微生物（紫外线灯杀菌）、荧光物质发荧光。 雾灯用黄光的理由：不易被空气散射、人眼对黄光敏感。

透镜及其应用

一 、透镜 透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。 分类：1、凸透镜：边缘薄，中央厚。2、凹透镜：边缘厚，中央薄。 主光轴：通过两个球心的直线。 光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心） 焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示 虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。 透镜对光的作用： 凸透镜：对光起会聚作用。 凹透镜：对光起发散作用。 二、 生活中的透镜 照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。 投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。 放大镜：成正立、放大的虚像。 三、 探究凸透镜成像规律 实验：从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。1、调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）；2、调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。

凸透镜成像规律口决记忆法 口决一：“一焦（点）分虚实，二焦（距）分大小；虚像同侧正；实像异侧倒，物远像变小”。 口决二： 物远实像小而近，物近实像大而远， 如果物放焦点内，正立放大虚像现； 幻灯放像像好大，物处一焦二焦间， 相机缩你小不点，物处二倍焦距远。 口决三：凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大； 二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大； 若是物放焦点内，像物同侧虚像大； 一条规律记在心，物近像远像变大。 注1：为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 注2：照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。

四、 眼睛和眼镜 眼睛：眼睛中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把信号传输给大脑。看远处物体时，睫状肌放松，晶状体比较薄（焦距长，偏折弱）。看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体比较厚（焦距短，偏折强）。 近视的表现：能看清近处的物体，看不清远处的物体。 近视的原因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向太长，致使远处物体的像成在视网膜前。 近视的矫治：佩戴凹透镜。 远视的表现：能看清远处的物体，看不清近处的物体。 远视的原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向太短，致使远处物体的像成在视网膜后。 远视的矫治：佩戴凸透镜。 （眼镜的度数）：100×焦距的倒数。 五、显微镜和望远镜 显微镜：物镜焦距较短，物体通过它成倒立、放大的实像（像投影仪的镜头）；目镜焦距较长，物镜成的像经过它成放大的虚像（像放大镜）。 望远镜：（开普勒望远镜）物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。 注：伽利略望远镜目镜为凹透镜，天文望远镜常用凹面镜作物镜。 视角：物体的边缘跟眼睛所夹的角。视角越大，成的像越大。