九年级物理《科学探究：凸透镜成像》教学设计1
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。
（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？
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。
九年级物理《科学探究：凸透镜成像》教学设计2
教学目标
1．能识别凸透镜和凹透镜。
2．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
3．知道什么是凸透镜的焦点和焦距。
4．培养学生“提出问题”的能力，进一步熟悉探究式学习的一般过程与方法。
教学重、难点
1．重点
(1)凸透镜的会聚作用，凹透镜对光线的发散作用。
(2)凸透镜的焦点、焦距。
(3)培养学生“提出问题”的能力。
2．难点
培养学生“提出问题’’的能力，进一步熟悉探究式学习的一般过程与方法。
教学方法：科学探究法、实验法、讨论、交流法、阅读法。
教具准备
老花镜、近视眼镜、凸透镜、凹透镜、刻度尺、白纸板。
教学过程
一、课题引入
师：同学们，在生活中你用过或见过哪些镜子?
生甲：穿衣镜、汽车后视镜、交通镜、哈哈镜。
生乙：老花眼镜、近视眼镜、平光镜、放大镜、三棱镜、太阳镜。
师：请同学们对你们见过的这些镜子进行分类，并指出分类的根据。
生甲：根据镜面的形状来分，镜面是平的有：穿衣镜、三棱镜、近视眼镜，平光镜；镜面是弯曲的有：哈哈镜、老花眼镜、近视眼镜、放大镜、交通镜、汽车后视镜。
生乙：根据能反射光和能透光来分，能反射光的有：穿衣镜、凸面镜、凹面镜，能透光的有：老花眼镜、近视眼睛、平光镜、三棱镜、放大镜。
师：这节课我们就来研究生活中能让光透过的这一类镜即透镜。
二、新课内容
1．提出问题。
师：对于生活中的透镜，你想知道什么(或你想提出什么问题)?
生甲：透镜都是用玻璃制成的吗?
生乙：透镜有多少种?
生丙：近视眼镜度数与什么有关?
生丁：老花眼镜与近视眼镜有什么区别?
生戊：老花眼镜和近视眼镜怎么对远视眼睛和近视眼睛进行矫正的.?
生己：《哈特拉斯船长历险记》中的旅行家们为什么能用冰透镜取火?
师：同学们提出的问题都非常好，我们将在今后的学习中陆续探究，由于时间关系，这节课我们重点探究其中的两个问题：透镜有多少种?老花眼镜与近视眼镜有什么区别。下面请问学们阅读课本P63—64三段内容以及课本P66信息窗内容，并完成投影幕上的问题：
(1)生活中常见的透镜有和。
(2)中间厚、边沿薄的透镜叫___，它是利用原理制成的光学器件。
(3)中间薄、边沿厚的透镜叫___，例如。
(4)一束平行光通过透镜后将会聚于一点，所以透镜又叫会聚透镜。
(5)右图中的F点叫透镜的，F点与O点的距离叫透镜的。
师：请同学们鉴别桌面上的凸透镜和凹透镜。
生：用手摸镜片，中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜，中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。
师：请同学们鉴别桌面上的老花眼镜与近视眼镜。
生：用手摸镜片是凸透镜的就是老花眼镜，镜片是凹透镜的就是近视眼镜。
师：冰透镜为什么能生火?是哪一种透镜?
2．作出假设或猜想。
生：应该是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
3．设计实验。
师：下面我们就来用实验探究透镜对光的作用，要探究这个问题我们需要哪些仪器?
生甲：需要透镜——凸透镜和凹透镜、光(太阳光或手电简发出的光)
生乙：还需要纸板、笔、尺子。
师：怎样进行实验?
生：将凸透镜正对太阳光，再把纸板放在它的另一侧，来回移动，直到纸板上的光斑变得最小、最亮。这个点就是凸透镜的焦点，用尺子测出这个点到光心距离就是凸透镜的焦距，然后将凹透镜也正对太阳光，纸板放在它的另一侧，来回移动，看看在纸板上是否能观察到最小、最亮的光斑。
4．进行实验。
师：请同学们带齐仪器(凸透镜、凹透镜、老花镜、纸板、笔、尺子)到室外有阳光的地方完成实验，并测出凸透镜和老花镜的光斑到透镜的距离。
学生分小组进行实验、教师巡视、启发、指导。
5．分析论证。
师生回到教室。
师：请同学们根据实验现象分析归纳得出实验结论。
生：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
师：请你们将所观察到的“凸透镜对光有会聚作用”的现象用简洁的图形表示出来，画在纸上，再与课P64图4—41Lk较。同样厕出“凹透镜对光有发散作用”，再与课本P66图4—46进行对比。
师：什么叫凸透镜的焦点、焦距?
生：与主光轴平行的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这点叫凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离叫焦距。
板书、作图。
师：什么叫凹透镜的焦点和焦距?
生：平行光经凹透镜发射后，其反向延长线的交点叫凹透镜的焦点。焦点到凹透镜光心的距离叫焦距。
板书、作图。
6．实验评估。
师：刚才的实验结论可信吗?是否还有什么因素没有考虑?
生：刚才我们用的透镜都是玻璃做的，如果用冰、水做的，材料不同，会影响结论吗?
师：请同学们用桌上的灯泡和水来探究水透镜对光的作用。
生：将水倒入废灯泡中，拿到太阳光下一试，它仍然能将太阳光会聚。
师：冰透镜对光的作用，同学们可以回家去做。目前我们能想到的可能影响实验结果的因素都作了充分的考虑，实验结果是可靠、可信的。
7．交流与合作。
师：请同学们自由组合，交流所测的凸透镜的焦距是否一样?是什么因素影响了凸透镜的焦距?
生：讨论，交流后得出：凸透镜表面越凸，焦距越小。
师：在实验探究过程中，你最大的收获是什么?你最感兴趣的是什么?
生甲：知道了凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
生乙：我最感兴趣的是探究水透镜对光线作用。
生丙：我最感兴趣的是到教室外，到大自然中做实验，感觉很轻松、愉快。
三、归纳及学习过程评估
师：通过本节课探究、你获得了哪些知识?
生：讨论、交流后得出：我们知道了透镜有凸透镜、凹透镜两种。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，凸透镜和凹透镜都有主光轴、光心、焦点、焦距。我们还学会了科学探究的基本过程和基本方法。
师：请每位同学对自己在这节课学习情况进行自我评估，下课后交给组长，并进行登记。
四、课后练习
1．课本P67作业l.2。
2．选用课时作业没汁。
五、板书设计
第五节科学探究：凸透镜成像
第一课时科学探究：凸透镜成像(一)
(透镜)
1、透镜2、焦点F，焦距f，主光轴、光心O。
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