2024秋八年级物理上册 第3章 光和眼睛 3.6 探究凸透镜成像规律教学设计（新版）粤教沪版

2024秋八年级物理上册第3章光和眼睛3.6探究凸透镜成像规律教学设计（新版）粤教沪版学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材章节：2024秋八年级物理上册第3章光和眼睛3.6探究凸透镜成像规律

内容：本节课主要围绕凸透镜成像规律展开，通过实验探究，了解凸透镜成像的特点，掌握凸透镜成像公式，学会分析成像情况，并能应用于实际生活中的成像问题。具体内容包括：凸透镜成像实验、成像规律总结、成像公式推导和应用实例。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究精神、实践能力和创新思维。学生通过实验探究凸透镜成像规律，提升观察、分析、推理等科学思维能力。同时，学习如何将物理知识与实际生活相结合，增强应用物理知识解决实际问题的能力，培养科学态度和责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了光学基础知识，包括光的直线传播、光的反射和折射等。此外，学生对平面镜成像有一定的了解，这为理解凸透镜成像规律奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

八年级学生对物理学科普遍保持较高的兴趣，他们好奇心强，喜欢通过实验来验证理论知识。学生的能力方面，部分学生可能具备较强的动手操作能力和观察能力，能够快速掌握实验步骤和现象。学习风格上，学生既有喜欢独立思考的，也有偏好合作学习的，因此在教学过程中需要兼顾不同风格的学生。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在探究凸透镜成像规律时，可能会遇到以下困难：一是对成像公式的理解和应用存在困难，需要教师耐心讲解和示范；二是实验操作中可能存在误差，学生需要学会分析误差来源并提高实验精度；三是将成像规律应用于实际问题时，学生可能缺乏实际经验，需要教师提供适当的案例和指导。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有2024秋八年级物理上册教材，以便查阅相关章节内容。

2.辅助材料：准备凸透镜成像规律相关的图片、图表和视频，以帮助学生直观理解成像特点。

3.实验器材：准备凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，确保学生能够有序进行实验探究。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

1.提问：同学们，我们已经学习了平面镜成像，知道平面镜成像是光的反射现象。那么，当光线通过透镜时，会发生什么现象呢？今天我们就来探究凸透镜成像的规律。

2.展示图片：展示生活中常见的凸透镜应用，如放大镜、照相机等，激发学生的兴趣。

3.引导思考：结合图片，引导学生思考凸透镜成像的特点和规律。

二、新课讲授（用时15分钟）

1.实验演示：展示凸透镜成像实验，让学生观察并记录成像现象。

-演示内容：将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，调整位置，观察成像情况。

-分析：引导学生观察蜡烛成像的大小、正倒、虚实等特征，初步感知凸透镜成像规律。

2.成像规律总结：

-讲解凸透镜成像规律，包括物距、像距、成像大小、正倒、虚实等关系。

-结合实验现象，举例说明成像规律的应用。

3.成像公式推导：

-引导学生推导凸透镜成像公式，并解释公式的物理意义。

三、实践活动（用时15分钟）

1.实验操作：学生分组进行凸透镜成像实验，观察并记录成像现象。

-操作内容：按照实验步骤，调整蜡烛、凸透镜、光屏的位置，观察成像情况。

-指导：教师巡视指导，确保学生正确操作，观察并记录实验数据。

2.成像规律应用：

-学生根据实验数据，分析成像规律，回答以下问题：

-当物距等于2倍焦距时，成像情况如何？

-当物距大于2倍焦距时，成像情况如何？

-当物距小于焦距时，成像情况如何？

3.成像公式应用：

-学生运用成像公式，计算不同物距下的像距和成像大小，验证成像规律。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论成像规律的应用：

-学生讨论如何利用凸透镜成像规律解决实际问题，如照相机、投影仪等。

-举例回答：

-照相机如何利用凸透镜成像规律？

-投影仪如何利用凸透镜成像规律？

2.讨论实验误差分析：

-学生讨论实验过程中可能出现的误差，如光具座倾斜、蜡烛燃烧等。

-举例回答：

-如何减小光具座倾斜对实验结果的影响？

-如何处理蜡烛燃烧对实验结果的影响？

3.讨论成像公式推导的思路：

-学生讨论成像公式推导的思路，总结推导过程。

-举例回答：

-成像公式是如何推导出来的？

-推导过程中需要注意哪些问题？

五、总结回顾（用时5分钟）

1.回顾本节课所学内容：

-凸透镜成像规律：物距、像距、成像大小、正倒、虚实等关系。

-成像公式：推导过程和物理意义。

2.强调本节课的重难点：

-重难点：凸透镜成像公式的推导和应用。

-举例说明：

-如何利用成像公式计算不同物距下的像距和成像大小？

-如何将凸透镜成像规律应用于实际生活中的成像问题？

3.布置作业：

-完成教材课后习题，巩固所学知识。

-收集生活中利用凸透镜成像规律的应用实例，下节课分享。知识点梳理1.凸透镜的基本概念

-凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，对光线有会聚作用。

-凸透镜的形状和材料对其会聚光线的能力有影响。

2.凸透镜的成像规律

-当物体位于凸透镜的焦点外时，成像为倒立的实像。

-当物体位于焦点与透镜之间时，成像为正立的虚像。

-成像的大小、正倒、虚实与物体到透镜的距离（物距）和透镜的焦距有关。

3.成像公式

-成像公式：1/f=1/v+1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。

-公式说明：通过物距和焦距可以计算出像距，从而确定成像的位置和大小。

4.物距与像距的关系

-当物距大于2倍焦距时，成像为倒立、缩小的实像，像距在2倍焦距与焦距之间。

-当物距等于2倍焦距时，成像为倒立、等大的实像，像距等于2倍焦距。

-当物距在焦距与2倍焦距之间时，成像为倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距。

-当物距小于焦距时，成像为正立、放大的虚像，像距为负值。

5.成像规律的应用

-照相机：利用凸透镜成像规律，将远处的景物成像在胶片上。

-投影仪：利用凸透镜成像规律，将小的图像放大投影到屏幕上。

-放大镜：利用凸透镜成像规律，将小的物体放大观察。

6.实验注意事项

-实验过程中，确保凸透镜、蜡烛和光屏的中心大致在同一高度。

-调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置，观察成像现象。

-记录实验数据，如物距、像距、成像大小等。

-分析实验结果，验证成像规律。

7.误差分析

-实验过程中可能出现的误差：光具座倾斜、蜡烛燃烧等。

-误差处理方法：调整光具座，处理蜡烛燃烧等。

8.成像规律与实际应用

-了解凸透镜成像规律在实际生活中的应用，如照相机、投影仪、放大镜等。

-讨论如何利用凸透镜成像规律解决实际问题。重点题型整理1.题型一：计算成像距离

-题目：已知凸透镜的焦距为10cm，物体距离透镜20cm，求像距。

-解答：根据成像公式1/f=1/v+1/u，代入f=10cm，u=20cm，解得v=20cm。因此，像距为20cm。

2.题型二：判断成像性质

-题目：一个物体放在凸透镜前15cm处，如果物体距离凸透镜的距离小于焦距，请判断成像的性质。

-解答：当物体距离凸透镜的距离小于焦距时，根据成像规律，成像为正立、放大的虚像。

3.题型三：分析成像大小

-题目：一个物体放在凸透镜前30cm处，如果物体距离凸透镜的距离是焦距的两倍，请分析成像的大小。

-解答：当物体距离凸透镜的距离是焦距的两倍时，根据成像规律，成像为倒立、等大的实像。

4.题型四：应用成像规律解决问题

-题目：一个凸透镜的焦距为15cm，要使物体成像在屏幕上，物体距离凸透镜的最小距离是多少？

-解答：要使物体成像在屏幕上，成像必须是实像。根据成像规律，物距必须大于焦距，因此物体距离凸透镜的最小距离为15cm。

5.题型五：设计实验验证成像规律

-题目：设计一个实验来验证凸透镜成像规律，包括实验步骤和预期结果。

-解答：

实验步骤：

1.准备一个凸透镜、蜡烛、光屏和光具座。

2.将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调整位置，使蜡烛的像清晰地成在光屏上。

3.改变蜡烛与凸透镜的距离，观察并记录成像情况。

4.重复实验，记录不同物距下的成像情况。

预期结果：

1.当物距大于2倍焦距时，成像为倒立、缩小的实像。

2.当物距等于2倍焦距时，成像为倒立、等大的实像。

3.当物距在焦距与2倍焦距之间时，成像为倒立、放大的实像。

4.当物距小于焦距时，成像为正立、放大的虚像。板书设计①凸透镜成像规律

-物距与焦距关系

-成像性质（实像/虚像）

-成像大小（放大/缩小）

-成像正倒（正立/倒立）

②成像公式

-公式：1/f=1/v+1/u

-变形：v=fu/(u-f)

-焦距（f）、像距（v）、物距（u）的关系

③实验步骤

-准备实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座

-调整位置：蜡烛、凸透镜、光屏中心大致在同一高度

-改变物距：观察成像情况，记录数据

-分析结果：验证成像规律课堂1.课堂评价

-提问评价：在课堂教学中，通过提问的方式，检查学生对凸透镜成像规律的理解程度。例如，提问学生：“当物体距离凸透镜的距离小于焦距时，成像会是什么性质？”通过学生的回答，可以了解他们对成像规律的认识。

-观察评价：观察学生在实验过程中的操作是否规范，是否能按照实验步骤进行，以及他们对实验现象的观察是否细致。例如，观察学生在调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置时，是否注意保持三者的中心大致在同一高度。

-小组讨论评价：在小组讨论环节，评价学生是否能积极参与讨论，是否能提出有见地的问题和观点，以及是否能够倾听他人的意见。例如，评价学生在讨论中是否能够提出：“如果改变凸透镜的焦距，成像会有什么变化？”等问题。

-实验结果评价：通过学生的实验结果，评价他们对成像规律的掌握程度。例如，评价学生在不同物距下观察到的成像情况是否符合成像规律。

-课堂测试评价：通过随堂测试或小测验，评价学生对凸透镜成像规律知识的掌握情况。测试可以包括选择题、填空题和简答题等形式。

2.作业评价

-作业批改：对学生的作业进行认真批改，确保作业的准确性和完整性。对于作业中的错误，要进行详细的点评，指出错误原因，并提供正确的解题思路。

-作业反馈：及时反馈学生的作业情况，让学生了解自己的学习成果和需要改进的地方。例如，在作业批改后，可以告诉学生：“你的作业中对于成像公式的应用部分掌握得很好，但在分析成像规律时，需要注意物距和焦距的关系。”

-鼓励学生：在作业评价中，鼓励学生继续努力，提出更高的学习目标。例如，可以写道：“你的实验操作非常规范，如果在下次实验中能更加关注成像的细节，相信你的实验结果会更加准确。”

-个性化评价：针对不同学生的学习情况，进行个性化的评价和指导。例如，对于理解能力较强的学生，可以布置一些更具挑战性的问题；对于理解能力较弱的学生，可以提供更多的辅导和练习。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验探究式教学：本节课采用实验探究的方式，让学生亲自动手操作，通过实验现象来理解凸透镜成像规律，这种教学方式能够激发学生的学习兴趣，提高他们的动手能力和观察能力。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体资源，如图片、视频等，帮助学生直观地理解成像规律，尤其是对于成像特点的描述，多媒体辅助教学能够提高教学效果。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对成像公式的理解不足：在课堂上，部分学生对于成像公式的推导和应用感到困难，这可能是由于他们对公式的物理意义理解不深，或者缺乏必要的数学运算能力。

2.实验操作的规范性：部分学生在实验操作过程中，未能严格按照实验步骤进行，导致实验数据出现误差，这可能与学生的实验态度和操作习惯有关。

3.课堂互动不足：在课堂讨论环节，部分学生参与度不高，可能是由于学生对讨论话题缺乏兴趣或者害怕在课堂上表达自己的观点。

反思改进措施（三）

1.加