日期:2022-01-22
这是凸透镜成像规律动画演示,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。
凸透镜成像规律动画演示第 1 篇
教学目标
1、知识与技能
l 理解凸透镜成像规律。
l 知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。
2、过程与方法
l 能在探究活动中,初步获得提出问题的能力。
l 通过探究凸透镜成像规律的过程,体验科学探究的主要过程与方法。
l 学习从物理现像中归纳科学规律的方法。学习从物理现像中总结归纳科学规律的方法。
3、情感态度与价值观
n 乐于参与观察、实验、制作等科学实践。
n 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,乐于探索自然现像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。
2学情分析
八年级学生刚刚接触物理这门学科,在知识方面,懂得少许浅显的物理道理,知道一些较简单的物理现象,了解了一些基本的物理规律;在能力方面,初步具备了一定的探究问题的意识和能力,有一定的协调能力和合作精神;在情感方面,他们有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望;在物理方法上,知道科学探究的一般过程。本节是人教版初中物理教材中第一节环节较完整的探究课,学生面临着许多困难,首先实验探究涉及到的物理名词多,物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像;还有,要找到各种像应调整什么,如何调整,学生感到盲目;再有,从数据中要得出结论也不容易。
3重点难点
重点:
1、对凸透镜成像规律的理解和认识。
2、组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。
难点:
1、指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系。
2、组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验,并得出凸透镜成像的规律。
4教学过程 4.1第一学时 教学活动 活动1【导入】探究指导
1、器材准备
蜡烛、火柴(打火机)、凸透镜、光屏、光具座
2、知识准备
通过透镜两个球面球心的直线叫做透镜的主光轴,主光轴上有一个特殊点叫做光心,光心的特殊之处在于通过它的光线传播方向不变。平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后将汇聚于一点,这一点叫做凸透镜的焦点。这一点到凸透镜光心之间的距离叫做凸透镜的_焦距,常用字母_f__表示。
3、实验注意事项
A、实验中要爱护透镜,不要用手触摸镜面,以免影响成像质量,更不能损坏透镜。
B、调节烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心近似等高且在主光轴上,是实验成功的关键。实验中, 随着烛焰的燃烧,烛焰的高度明显降低时,要及时调整它们的中心基本等高。
活动2【导入】探究过程
引入课题:
根据上节课生活中的透镜提出利用什么光学元件成像和成像有什么差异的问题,再由凸透镜成像的差异引入新课。让学生回忆生活中的透镜成像情况并回答问题,并产生凸透镜有什么规律的想法,从而激发探究的兴趣。
活动3【活动】实验探究
1、提出问题:
介绍投影仪、照相机和放大镜的成像情景,从而提出问题。照相机、投影仪和放大镜都有凸透镜,但有大小、倒正和虚实的差异,那么,什么条件下得到放大的像?什么条件下得到缩小的像?什么条件下得到放大的虚像?通过引导学生由凸透镜成像的差异提出凸透镜成像的大小、倒正与什么有关?
2、猜想:
引导学生针对像的大小、倒正和虚实分析并做出其与物距或者像距大小关系有关的猜想与假设,同时板书【猜想:可能与物体到凸透镜的距离有关】。
3、设计实验:
指导学生要检验猜想是否正确需要实验,提出实验是探究物理知识最基本的一种方法。
给出器材,让学生根据猜想设计实验方法,并说出器材在其中所起的作用。
【指导学生阅读教材,明确实验观察什么、测量什么和记录的数据以及实验的主要步骤及过程。】
4、学生分组合作,验证猜想:
(教师巡视,对学生的探究过程进行指导,及时对学生探究过程中出现的问题进行指导,并鼓励完成实验的各组学生填写实验数据)
步骤1:确定焦距 f=______cm .
步骤2:依次将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上,调节它们的中心在同一高度上。
步骤3:使物距大于两倍焦距,即 u > 2f
步骤4:移动光屏,使光屏呈现明亮、清晰的像。观察此时的像的性质,以及像距与焦距的关系,将结果记录在表格中。
步骤5:使物距等于两倍焦距,即 u = 2f ,重复步骤4。
步骤6:使物距大于焦距,且小于两倍焦距,即 f < u < 2f ,重复步骤4。
步骤7:使物距小于焦距,即 u < f ,移动光屏,能否在光屏上得到烛焰的像?移去光屏,从原光屏的一侧透过透镜观察烛焰,能看到什么?把结果记录在表格中。
实验表格:
实验次数
物距
u/cm
像距
v/cm
像的大小
像的正倒
像的性质
放大
缩小
正立
倒立
实像
虚像
1
30
2
20
3
15
4
10
5
5
【实验拓展】
步骤8:
a、成虚像时,轻轻吹蜡烛的火焰,使它向一侧倾斜,观察火焰的像怎样倾斜?
b、成实像时,火焰的像又是怎样倾斜的?
步骤9:实验结束,整理仪器。
5、分析与论证
(教师事先画好表格,指导学生根据实验现像及数据思考得到什么结论,是否证实了猜想和假设,并进一步思考、归纳出凸透镜成像的规律并让学生以书面或口头形式表达自己的观点。)
【实验结论】:学生交流实验结果并讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正与物距或与物距和像距的大小关系有关,进一步综合、分析归纳出结论:
1、当u>2f时,成倒立、缩小的实像;
2、当f
3、当u
教学目标:
⒈使同学知道凸透镜有成像的作用,成像有一定的规律,初步了了解凸透镜的应用。
⒉使同学的实验能力和归纳概括能力得到进一步培养,通过制作土照相机,培养同学的制作能力。
教学准备:
蜡烛、火柴、凸透镜、纸屏、米尺、半透明白纸、直径不等的较长纸圆筒、透明胶(浆糊)等。
教学过程:
一、导入
⒈师:出示放大镜,观察放大镜的镜片有什么特点?
⒉生:中间凸起,中间厚,边缘薄,能透光等等。
师:(小结板书)放大镜的镜片中间厚、边缘薄,能透光,这种镜片叫凸透镜。(也就是说放大镜就是凸透镜,在科学上用得更多的是凸透镜这个名称,因为这个名称更形象具体。教师连线强调凸透镜的结构特征。)
反思:此处的连线强调让同学对凸透镜的结构特点刻骨铭心。
⒊师:凸透镜有哪些作用?
生:有放大作用,还有聚光作用。
师:凸透镜除了有聚光和放大的作用外,还有什么作用呢?今天来继续研究凸透镜。
二、新授
⑴指导同学认识凸透镜的成像作用。
A初次实验感知。
师:(提实验要求)待会儿我们要做个小实验,每个小组有6个凸透镜,每个同学手持凸透镜,手臂伸直,眼睛透过凸透镜看窗外物体(教师事先在每个窗台放一盆美丽的鲜花),你发现了什么?可要仔细观察哟!老师宣布开始实验。
生:同学实验
师:巡视指导,你发现了什么?
生:我看到窗台上的花是倒立的,我看到外面的楼房是倒立的而且缩小了……
B再次实验感知:
师:刚才大家观察仔细,真不错!光能不能透过凸透镜把窗外的景物的像映到白纸上呢?教师示范,让同学们试一试。
生:进行实验,看到像映在白纸上感到惊奇。
师:你是怎样做的?你有什么发现?
生:我移动白纸,外面的物体能透过凸透镜在白纸上成像;物体通过凸透镜映在白纸上的像是倒立的,像比物体缩小了;移动白纸时,映到白纸上的像有时清晰,有时模糊,白纸在一个地方像最清晰……
师:讲解物体的像能映在白纸上的我们叫做实像。通过刚才的实验,我们知道凸透镜还有什么作用呢?
生:成像作用。
师:(板书)凸透镜有成像作用。
⑵指导同学探究凸透镜成像的规律。
师:通过上面的实验大家知道凸透镜有成像作用,它成的像是不是一直是倒立的呢?刚才大家只得到了缩小的像,能不能得到放大的像呢?等会儿我们要继续用点燃的蜡烛的火焰当物体进行研究,看你能发现凸透镜成像到底什么规律?下面提实验要求:
反思:此处教师设疑,节约了时间。应该让同学自身提出问题,即使多花点时间,但能培养同学的提问能力和问题意识,更能体现同学学习的主动性、积极性。
①介绍分组资料:蜡烛、火柴、凸透镜、纸屏、米尺等。
②由于实验用了点燃的蜡烛,要注意平安,防止烧了东西。
③蜡烛、纸屏要放在凸透镜的两侧,并使它们基本在一条直线上,高度基本一致。
④教师示范:实验报告单上的成像指的是最清晰的像,放大或缩小的像各丈量三次就行了,模糊的像我们不作研究。
⑤移动要注意顺序,凸透镜不动,先动蜡烛(距凸透镜由近和远),再动纸屏,纸屏每次由近和远离开凸透镜,直到纸屏上形成清晰的.像为止。
⑥各小组要注意协作,不乱抢,由组长布置,两人做成像实验,两人丈量,两人记录,发现的规律由小组讨论再填写。师宣布开始做实验。
生:小组互助协作做实验,师巡视指导。
师:分小组汇报,你小组发现了什么?
生:我小组发现凸透镜成的(实)像都是倒立的;我小组发现当凸透镜距纸屏远,距物体近时,就能形成放大的像;我小组发现当凸透镜距纸屏近,距物体远时,就能形成缩小的像……
师:适时板书
反思:实验报告单的设计为同学集中探究凸透镜在什么情况下成放大的像,什么情况下成缩小的像指明了方向,突出了重点;丈量栏目,培养了同学用实事数据说话的严谨的科学探究态度。然而,这个报告单也限制了同学的发散思维,教师设计时应加上探究的余地,让优胜组对什么时候成相等的像、什么时候不能成像也能进行探究。
⑶指导同学研究土照相机是怎样工作的?
师:前面我们通过实验知道了凸透镜在成像作用,并探究出凸透镜成像的规律。下面我们每个组用凸透镜来制作一台土照相机,然后观察使用。介绍资料,用一个制作好的土照相机示范讲述制作要求:把两个圆盒子套在一起,外盒口安上一个凸透镜,内盒口蒙上一层半透明纸,使凸透镜能随其中一个盒子的拉伸等动作而一起前移或后退。
生:同学制作,制作后观察使用土照相机。
师:你是怎么观察、使用的?你有什么发现?
生:我用外盒的凸透镜对着物体,拉动内盒,在内盒的纸屏上可以得到物体的倒立的像,而且这个像可通过调节物体、凸透镜、纸屏三者之间的距离放大或缩小,我发现土照相机是利用凸透镜成像原理工作的……
反思:制作使用土照相机这一活动,教师提供有结构的资料,让同学轻易就尝到胜利的愉悦,激发了同学的积极性和求知欲,使同学全身心地投入到学习中,应用巩固了知识,收到了事半功倍的效果。
师:土照相机与小孔成像的装置有什么不同?有什么相同?
生:(不同)小孔成像的装置里物体通过小孔而成像,而土照相机则是通过凸透镜而成像。(相同),它们都可以成倒立的像,并且像能扩大或缩小。
师:通过凸透镜看到的像与平面镜看到的像有什么不同?
生:同平面镜成像相比,凸透镜成的是倒立的,并且可以得到放大或缩小的像;而平面镜成的是正立的,与实物大小相等的。
反思:通过土照相机与小孔成像、凸透镜成像与平面镜成像的横向对比,拓展了知识网,使所学知识更系统化。
三、巩固应用
师:出示真照相机,让同学推测照相机怎样工作的?
生:利用凸透镜成像的原理工作的。
师:怎样用照相机照全身人像?怎样照半身人像?
生:当照相机离人比较远时,能照全身人像。当照相机离人比较近时,能照半身人像。
师:你知道生活中还有哪些地方用到凸透镜?
生:显微镜、摄像机、望远镜、老花眼镜的镜片……
师:这节课你有哪些收获?还有哪些疑问?
生:凸透镜有成像作用;凸透镜成的像是倒立的;当凸透镜距物体近,距纸屏远时形成放大的像;当凸透镜距物体远,距纸屏近时,形成缩小的像。为什么凸透镜成的像是倒立的?……
总评:本课教学层次清晰,同学在由浅入深的活动中,积极观察、考虑、概括、交流、倾听,多种感官一齐融入到课堂中,他们的实验能力、归纳概括能力、制作能力、协作能力等都得到了很好的培养。在探究成像规律时,假如让同学自身提出问题,再分析问题、实验探究,解决问题,那么效果会更好、更完美。
板书设计:凸透镜
放大镜的镜片边缘薄,中间厚,能透光,人们把这种镜片叫做凸透镜。
⑴放大
作用⑵聚光①凸透镜成的(实)像是倒立的;
⑶成像规律②当凸透镜距物体近,距纸屏远时,形成放大的像;
当凸透镜距物体远,距纸屏近时,形成缩小的像。
应用:照相机、望远镜、显微镜、摄像机、老花眼镜的镜片等。
凸透镜成像规律动画演示第 3 篇目的要求
1、通过本课教学,使学生知道凸透镜有成像作用和成像大小的规律,了解凸透镜的应用。
2、培养学生的实验能力(初步学会做凸透镜成像的实验)、归纳概括能力(通过反复实验,归纳凸透镜成像大小的规律)和制作能力(制作土照相机)
3、通过实验和制作,培养学生认真细致的科学态度;通过研究凸透镜成像的规律,培养学生的探究精神。
课前准备
教师准备:
1、分组实验材料——凸透镜及支架、纸屏、蜡烛及烛台、胶带、火柴等。
2、挂图或投影片——凸透镜的应用(重点是照相机和幻灯机)
3、学生准备:纸盒、剪刀。
教学过程
导入新课
提问:
(1)放大镜由哪儿部分构成?
(2)放大镜除了有放大作用,还有什么作用?(聚光作用,即将平行光会聚一点。)
(3)放大镜的镜片有什么特点?
学习新课
1、指导学生认识凸透镜
(1)讲述:像放大镜的镜片这样中间厚、边缘薄的镜片,叫做凸透镜。
(2)板书课题:凸透镜。
2、指导学生认识凸透镜有成像的作用
(1)讲述:我们已经知道凸透镜有放大和聚光的作用,除此之外还有什么作用呢?为了解决这个问题,我们来做个实验。每个组都有凸透镜,右手拿看凸透镜的柄,左手拿一张白纸,使凸透镜一面朝向窗外的风景,另一面朝向白纸;左有移动凸透镜,调整凸透镜与纸的距离。你发现有什么现象。
(2)学生分组实验。
(3)汇报实验结果:
①在纸上看到了什么?(窗外物体的像)
②像是什么样的?(倒立的,彩色的,比实际的物体小……)
(4)讨论:以上实验说明凸透镜有什么作用?
(5)教师小结:实验说明,通过凸透镜可以在纸屏上得到物体的像。凸透镜的这种作用简称为“成像作用”。
(6)指导学生填写课文中这个问题的空白。
3、指导学生探究凸透镜成像的规律
(1)讲述:下面,我们要用蜡烛、凸透镜、纸屏做个实验。试一试,怎样在纸屏上得到蜡烛的像?
(2)学生分组实验。(教师巡视指导)
(3)汇报实验结果:
①蜡烛、凸透镜、纸屏怎样排列,才能在纸屏上得到蜡烛的像?
②蜡烛的像是什么样的?(倒立的)与蜡烛相比,是大还是小呢?(希望实验结果有比蜡烛大的像,也有比蜡烛小的像。)
(4)讲述:通过以上实验,我们知道通过凸透镜形成的像都是倒立的,但有大小不同。在什么条件下形成的是大像,在什么条件下形成的是小像?让我们继续通过实验来研究。
(5)学生分组实验。
(6)汇报实验结果。(先让学生汇报,然后引导学生将他们的发现条理化,并板书下来。)
(7)教师小结:通过以上研究,我们知道凸透镜成像大小是有规律的。当凸透镜距纸屏近、距蜡烛远时,形成的是缩小的像;当凸透镜距纸屏远、距蜡烛近时,形成的是放大的像。
(8)指导学生填写这个问题的结论。
4、指导学生认识凸透镜的用途
(1)谈话:凸透镜除用作放大镜外,还有什么用途?哪些器材上安有凸透镜?它们有什么作用?
(2)出示挂图或投影片:照相机的构造示意图。
(3)讨论:
①照相机的哪个部分装有凸透镜?它有什么作用?
②照相时,哪部分相当于实验中的纸屏?哪部分相当于实验中的蜡烛?
③在底片上形成的像应该是什么样的?(倒立的。在照相机取景器中看到的是正立的像,这是经过平面镜的再次反射形成的。)
④照相时,怎样使物体或人的像大一些?为什么?
(4)讨论:放映幻灯时,怎样安装幻灯片,放映出的图像才是正的?为什么?
巩固应用
1、讲述:这节课,我们研究了凸透镜的作用及用途。
2、提问:
(1)凸透镜有几种作用?
(2)凸透镜成像大小有什么规律,
(3)老花镜片是凸透镜,应用的是凸透镜的哪个作用?
(4)放电影时,要使屏幕上的.图像再大一些,应该怎么办?
布置作业
制作一个土照相机,做照相游戏。(制作方法参考课文内容。)
凸透镜成像规律动画演示第 4 篇教学目标:
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。
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