专题训练 7.凸透镜成像规律教学设计 -2024-2025学年沪科版物理八年级

专题训练7.凸透镜成像规律教学设计-2024-2025学年沪科版物理八年级授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：沪科版物理八年级《专题训练7.凸透镜成像规律》

2.教学年级和班级：八年级（1）班

3.授课时间：2024-2025学年第一学期

4.教学时数：1课时核心素养目标1.理解并运用凸透镜成像规律，培养科学探究能力。

2.通过实验观察和数据分析，发展学生的实验操作和数据分析能力。

3.能够用物理知识解释生活中的凸透镜成像现象，提高知识应用能力。

4.增强学生对光学现象的好奇心和探索欲，培养科学态度和科学精神。学情分析本节课面向的是八年级的学生，他们在知识层面已经具备了一定的物理基础，能够理解简单的物理概念和规律。在能力方面，学生已经掌握了基本的实验操作技能，能够进行简单的实验设计和数据分析。然而，在理解复杂物理现象和抽象概念方面，他们可能还略显不足。

在素质方面，学生好奇心强，对新鲜事物充满兴趣，但专注力和持久性有待提高。行为习惯上，大部分学生能够遵守课堂纪律，积极参与讨论，但也有部分学生课堂参与度不高，需要更多的激励和引导。

对于本节课的凸透镜成像规律，学生可能已经通过生活经验有所了解，但缺乏系统的理论知识和实验验证。因此，在教学过程中，需要充分利用学生的已有知识，通过实验操作和案例分析，激发学生的学习兴趣，帮助他们建立正确的物理概念，并将知识应用于实际情境中。同时，注意引导学生在学习过程中形成良好的观察、思考和总结的习惯，为后续深入学习打下坚实的基础。教学资源准备1.教材：沪科版物理八年级教材《光学》章节。

2.辅助材料：凸透镜成像规律动画视频、相关物理概念图解。

3.实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺、光源等。

4.教室布置：实验操作台，每组配备实验器材；多媒体设备，用于播放视频和图表展示。教学过程1.导入新课

-同学们，大家好！今天我们要学习一个新的物理概念——凸透镜成像规律。在开始之前，我想请大家回忆一下我们之前学过的关于光的传播和反射的知识，这对我们今天的学习非常重要。

2.知识回顾

-我们已经知道，光在同种均匀介质中沿直线传播。当光遇到平面镜时会发生反射。那么，当光通过凸透镜时，会发生什么样的现象呢？

-请大家打开教材第X页，我们一起来看一下凸透镜的形状和特点。

3.凸透镜的特点

-凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜。它能够使通过它的光线发生折射。现在，我们来做一个简单的实验，观察凸透镜对光线的作用。

-请同学们分成小组，每组发一个凸透镜、蜡烛和光屏。大家按照教材上的步骤进行实验，观察并记录实验现象。

4.实验观察与记录

-现在，请大家点燃蜡烛，将凸透镜放在蜡烛和光屏之间，调整距离，观察光屏上的像。

-请问，你们看到了什么样的像？它是实像还是虚像？它是倒立的还是正立的？它的形状和大小有什么特点？

-每组记录下实验结果，我们待会儿一起讨论。

5.实验结果讨论

-现在，让我们来分享一下各组的实验结果。请大家注意，我们在实验中观察到的像有两种情况：实像和虚像。

-当物距大于焦距时，我们观察到的是倒立的实像；当物距小于焦距时，我们观察到的是正立的虚像。

-请大家思考，这两种像的形成原理是什么？

6.凸透镜成像规律

-根据我们的实验结果和教材内容，我们可以总结出凸透镜成像的规律：当物距大于焦距时，成倒立的实像；当物距小于焦距时，成正立的虚像。

-现在，请大家翻开教材，我们一起来看一下这个规律的数学表达式和图像表示。

7.数学表达式和图像分析

-在教材中，我们看到了凸透镜成像的数学表达式和图像。请大家注意，物距u和像距v的关系可以用以下公式表示：1/f=1/u+1/v，其中f是焦距。

-现在，我们来分析一下这个公式。当物距u增加时，像距v会发生什么变化？当物距u减小时，像距v又会发生什么变化？

-请大家根据公式和图像，画出不同物距下的成像情况。

8.实际应用

-现在，我们已经了解了凸透镜成像的规律。那么，这个规律在现实生活中有什么应用呢？

-请大家举例说明，生活中哪些设备或现象利用了凸透镜成像的原理？

-例如，照相机、摄像机、投影仪等，它们都利用了凸透镜成像的原理来实现图像的捕捉和显示。

9.总结与反思

-通过今天的学习，我们掌握了凸透镜成像的规律。请大家回顾一下我们今天的课堂内容，思考以下问题：

-凸透镜成像的规律是什么？

-我们如何通过实验验证这个规律？

-这个规律在现实生活中有哪些应用？

-请大家根据自己的理解和记忆，简要总结一下今天的学习内容。

10.作业布置

-作为今天的作业，请大家完成以下任务：

-复习教材中关于凸透镜成像的内容，确保理解并能运用公式进行计算。

-设计一个实验，验证凸透镜成像的规律，并记录实验过程和结果。

-思考凸透镜成像规律在生活中的应用，并写一篇短文，分享你的发现和想法。教学资源拓展1.拓展资源

-凸透镜成像规律的拓展资源包括：光学实验的发展历史、凸透镜在实际应用中的案例分析、光学仪器的工作原理等。

-可以介绍著名物理学家如牛顿、伽利略在光学领域的研究成果，以及他们对凸透镜成像规律的贡献。

-通过展示不同类型的光学实验装置，如显微镜、望远镜等，让学生了解凸透镜成像规律在现代科技中的应用。

-探讨光学现象在自然界中的体现，如彩虹、海市蜃楼等，以及它们背后的物理原理。

2.拓展建议

-阅读拓展材料《光学发展简史》，了解光学实验从古代到现代的发展历程，以及凸透镜成像规律在其中的地位和作用。

-观看科普视频《光学仪器的工作原理》，通过实际案例了解凸透镜成像规律在现代科技中的应用，如显微镜、望远镜、照相机等。

-进行实验探究活动，使用不同的光学实验装置（如显微镜、望远镜等），观察并记录凸透镜成像规律在不同条件下的表现，加深对成像规律的理解。

-鼓励学生进行跨学科学习，将物理与生物学、化学、地理等其他学科相结合，探讨光学现象在自然界中的应用，如植物的光合作用、大气光学现象等。

-开展小组讨论活动，让学生分享自己在拓展学习中的发现和感悟，促进学生的思考和交流。

-建议学生阅读以下书籍和资料，以拓宽知识面：

-《光学原理与应用》

-《物理实验教程》

-《光学仪器》

-《光学现象的探究》典型例题讲解在掌握了凸透镜成像规律的基本概念后，下面通过几个典型例题来加深理解和应用。

例题1：

物距为30cm的物体通过焦距为10cm的凸透镜成像，求像距和成像性质。

解答：

根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。代入已知数据，得：

1/10=1/30+1/v

解得v=15cm

因为物距大于焦距，所以成倒立的实像。

例题2：

一个物体放在凸透镜前20cm处，得到一个倒立的实像，像距为60cm。求凸透镜的焦距。

解答：

使用同样的成像公式，代入已知数据：

1/f=1/20+1/60

解得f=15cm

例题3：

物体和屏幕相距100cm，在它们之间放置一个焦距为25cm的凸透镜，求物体到凸透镜的距离，使得屏幕上能得到清晰的像。

解答：

这是一个成像距离问题，需要通过试错法或计算法找到合适的物距。我们可以使用成像公式来计算：

1/f=1/u+1/v

由于物距和像距之和等于100cm，即u+v=100cm，我们可以设u=x，那么v=100-x。代入成像公式：

1/25=1/x+1/(100-x)

解这个方程，我们可以找到两个解，一个对应物体在焦点外，一个对应物体在焦点内。只有物体在焦点外时，才能在屏幕上得到清晰的实像。

例题4：

使用焦距为20cm的凸透镜，要得到一个放大2倍的实像，物体应该放在凸透镜的哪个位置？

解答：

放大2倍意味着像距是物距的两倍。设物距为u，像距为v，则有v=2u。使用成像公式：

1/20=1/u+1/(2u)

解得u=40/3cm，所以物体应该放在凸透镜前40/3cm处。

例题5：

一个物体通过凸透镜成像，如果将物体向凸透镜移动5cm，像的大小不变，但像距增加了10cm。求原物距和凸透镜的焦距。

解答：

设原物距为u，原像距为v，移动后的物距为u-5cm，移动后的像距为v+10cm。由于像的大小不变，物距和像距的比值不变，即u/v=(u-5)/(v+10)。同时，使用成像公式：

1/f=1/u+1/v

1/f=1/(u-5)+1/(v+10)教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在本节课中表现出了积极的参与态度。在知识回顾环节，学生能够迅速回忆起之前学习的光传播和反射知识，为后续学习凸透镜成像规律打下了基础。在实验观察环节，学生能够按照教材步骤认真进行实验，并准确记录实验结果。在讨论环节，学生能够积极参与小组讨论，分享实验观察到的现象和自己的想法。

2.小组讨论成果展示：

各小组在实验观察后进行了充分的讨论，并在课堂上展示了他们的成果。大多数小组能够准确地描述凸透镜成像的规律，并用实验数据支持他们的结论。部分小组还能够提出一些富有创意的思考，如将凸透镜成像规律应用于解决实际问题。

3.随堂测试：

在课程结束前，进行了一次随堂测试，以检验学生对凸透镜成像规律的理解和应用能力。测试内容包括凸透镜成像规律的数学表达式、成像类型的判断以及实际应用问题。大多数学生能够正确回答问题，表现出对课程内容的良好掌握。

4.作业完成情况：

学生的作业完成情况良好。他们能够按照要求复习教材内容，完成实验设计，并撰写关于凸透镜成像规律在生活中的应用的短文。从作业中可以看出，学生对凸透镜成像规律有了更深入的理解。

5.教师评价与反馈：

针对学生在课堂上的表现和作业完成情况，教师进行了以下评价与反馈：

-对于积极参与课堂讨论和实验操作的学生，教师给予了积极的肯定和鼓励，强调了他们的观察力和思考能力。

-对于在随堂测试中表现优异的学生，教师给予了表扬，并鼓励他们继续深入学习。

-对于作业完成情况，教师对学生的努力和进步表示认可，同时也指出了作业中存在的不足，如对成像规律的理解不够深入，实验设计不够完善等，并提出了改进的建议。

-教师强调了对凸透镜成像规律的理解不仅仅停留在理论层面，还要能够将其应用于实际情境中，解决实际问题。

-最后，教师鼓励学生在课后继续复习巩固所学内容，并积极参与光学实验活动，以提高自己的实践能力和创新思维。板书设计①凸透镜成像规律

-物距与焦距的关系

-成像类型（倒立实像、正立虚像）

-成像公式：1/f=1/u+1/v

②实验观察要点

-实验步骤简述

-实验现象记录

-实验结果分析

③关键词句

-凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜

-物距：物体到凸透镜的距离

-像距：像到凸透镜的距离

-焦距：焦点到透镜的距离

-实像：可以在屏幕上接收到的像

-虚像：不能在屏幕上接收到的像

-成像规律：物距大于焦距时，成倒立实像；物距小于焦距时，成正立虚像。教学反思与总结1.教学反思

回顾整个教学过程，我感到非常满意。在教学方法上，我采用了多种教学手段，如实验操作、小组讨论、多媒体展示等，以激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度。在教学策略上，我注重引导学生主动思考和探究，培养他们的科学素养和创新能力。在教学管理上，我注重营造积极的学习氛围，鼓励学生积极参与课堂活动，并给予他们充分的肯定和鼓励。

2.教学总结

本节课的教学效果总体上是比较好的。学生在知识方面，能够理解和掌握凸透镜成像规律，并能够运用公式进行计算和解决问题。在技能方面，学生能够进行实验操作和数据分析，提高了他们的实践能力和实验设计能力。在情感态度方面，学生表现出对光学现象的好奇心和探索欲，培养了一定的科学态度和科学精神。

然而，在教学过程中也存在一些问题和不