《探究凸透镜成像的规律》教学设计5篇

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探究凸透镜成像规律1

凸透镜成像规律是中考的一个考点。在透镜知识的学习过程中，尽管我们都通过实验研究了凸透镜的成像规律，在实际练习时仍会因规律遗忘感到做题困难。现介绍几招记忆技巧，供同学们参考。

方法一：列表记忆法（f为凸透镜的焦距）

凸透镜成像规律表

由表中内容可以看出：

1. 凸透镜成实像的特点是物体在焦点以外。当物体从2倍焦距以外向焦点移动的过程中，物距逐渐减小，像距逐渐增大，像也逐渐变大，像和物体一定在凸透镜的异侧，并且像是倒立的。

2. 凸透镜成虚像的特点是：物体在１倍焦距以内，像和物体一定是在透镜的同侧，并且像是正立、放大的。

3. 从表中看出，有三个“没有”：①没有正立的实像；②没有倒立的虚像；③没有缩小的虚像。

方法二：数轴记忆法

说明：

1. 焦点F是凸透镜成实像和虚像的分界点。

当物体放在凸透镜的焦点上（即物距u等于焦距f）时，既不成实像也不成虚像，因为从焦点发出的光线经过凸透镜折射后与主光轴平行射出，平行光不能相交，所以不能成像。

当物体放在焦点以外时成实像，当物体放在焦点以内时成虚像，即物体成像以焦点F分为界点，分成虚像和成实像的区域，物体的位置分别在成虚像和实像的区域时，所成的像就对应数轴图上的规律。

2. 2倍焦距处是凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点。

物体在2倍焦距处成等大的实像，在2倍焦距以外成缩小的实像，在1倍和2倍焦距之间成放大的实像。

方法三：口诀记忆法

由列表和图像记忆法中可以归纳出下面的简单口诀：

1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。

实像与物异侧倒，物近像远像变大。

虚像与物同侧正，物远像近像变小。

方法四：图像法

光路图法分析凸透镜成像规律涉及到四幅图，如下：

光路图法分析凸透镜成像规律虽然说可以从本质上认识凸透镜成像规律，找到成像的原因，但是由于现在课程标准明确提出了对凸透镜成像规律的光路图不要求掌握，只要求通过实验探究出凸透镜成像规律的内容，因此，同学们只需对此方法简单了解。

凸透镜的成像规律在中考中主要考查以下几个方面：器材的选择与安装、确定焦距、成像情况、动态变化情况、数据的分析处理等。

例题在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图甲所示．

（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是．

（2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm时，在光屏上出现倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的（选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像．

（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是（）.

A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定

B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小

C．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距

D．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距

（4）光源“F”放在15cm处，其大小如图乙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上．如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像将如何变化？

评析本题有一定的难度对实验装置的评价在平时的练习中训练得比较少，因此该知识点就成了一个失分点。另一个失分点就物与像的对应关系，在实验过程中我们一般用点燃的蜡烛作为光源，同学们只感知到物与像的正倒的关系，而感知不到物与像同时是关于凸透镜光心的对称关系（区别于中心对称）.

答（１）使像成在光屏的中央（２）实正立（３）Ｄ（４）像将变暗

《探究凸透镜成像的规律》教学设计2

设计思路

探究凸透镜成像的规律是初中物理教学的一个难点，教学的策略，不在于有没有讲清、讲透，而是看教师有没有引导学生参与教学过程，主动获取知识，乐于探究，所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生，把发言权留给学生。基于此，教学中，一方面注意问题情境的创设，激发学生的学习兴趣，主动探究，使学生形成积极主动的学习态度；另一方面也注意科学研究方法的渗透，引导学生动口、动手、动脑，参与教学的过程，培养学生获取知识的能力，分析解决问题的能力、交流合作的能力。

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易，因此老师必须重视在探究过程中对学生进行引导和指导，同时，培养学生收集信息、分析问题、解决问题等能力，初步学会科学探究的一般方法。

教学目标

1、知识与技能：理解凸透镜成像的规律。

2、过程与方法

（1）学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。

（2）通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。

（3）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）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的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。

（2）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。

（3）乐于参加观察、试验、制作等科学实践。

教学重点

凸透镜成像规律的探究过程。

教学难点

引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。

教学方法

科学探究、小组讨论、多媒体演示。

教学准备

学生：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组；教师：多媒体课件。

教学过程

一、探究过程

1、提出问题

师：通过上一节的学习，我们知道照相机、投影仪、放大镜有一共同的光学元件，是什么？

生：凸透镜。

师：同样是凸透镜，它们的成像情况相同吗？

生：不同。并回答照相机、投影仪和放大镜的成像情况。

师：那么，凸透镜的成像情况与什么因素有关呢？

2、猜想假设

师：猜想要有依据。我们使用照相机时镜头离拍摄物体相对较远，使用投影仪时镜头离文字图片较近，而使用放大镜是放大镜离物体更近，根据这一现象同学们讨论一下考凸透镜的成像情况可能与什么因素有关？

生：小组讨论回答，物距、像距

3、设计实验

师：怎样才能知道我们说的这些因素对不对呢？

生：实验验证。

师：我先介绍一下实验台上的器材，凸透镜（焦距为10cm）、光具座（带有刻度尺）

根据桌上的器材各小组商量出一个实验方案来。

生：小组讨论，上台展示其实验方案。

师：点拨实验方案。

（哪是物距呢？哪是像距呢？是不是在光屏上得到像后，记录下物距、像距和成像情况，做完这一次实验就行了呢？为了使得出的结论更加准确，可以取不同的物距多做几次，具体情况可参照你们报告单上的实验记录表格进行。）

4、进行实验

（课件出示实验注意事项：⑴调整烛焰焰心、透镜光心、光屏中心在同一高度；⑵必须在光屏上成清晰的像。）

师：这是实验时大家必须注意的。第一条，为什么要求在同一高度呢？这样可以保证像能成在光屏上。第二条，只有光屏上成清晰像时，光屏所在的位置才是像的位置。

学生进行实验，教师巡视指导。

凸透镜焦距f=10cm

5、分析论证

师：各小组根据你们的数据，看能否总结出凸透镜的这些成像规律。

课件出示：

⑴凸透镜的成像情况与哪个因素有关？

⑵像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？

⑶像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小实像？在什么条件下成放大实像？有没有缩小的虚像？

⑷像的正倒：凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？

生：讨论分析总结，并展示。

二、模拟演示，再现规律

多媒体动画再现凸透镜成像规律，可以加强对实验规律的理解。

师：我们一起回顾一下整个探究过程，看经历了哪些环节？

三、结束语

实验中同学们可能还遇到了其他一些问题，如物距变化与像距变化和像的大小变化有什么规律等，这些问题我们下节课再共同探究。

课后作业

1、照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。

2、找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可以看到一个有趣的现象。描述看到的现象，并与凸透镜成像实验比较，有什么共同之处和不同之处？

《探究凸透镜成像的规律》教学设计3

教学目标：

1、知识和技能

了解显微镜、望远镜的基本结构。

2、过程与方法

尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。

3、情感、态度、价值观

初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响。

重、难点：显微镜、望远镜结构原理

教学器材：显微镜、电脑平台

教学课时：1课时

教学过程：

一、前提测评：

一凸透镜的焦距为10cm，当：

物体与透镜的距离为25cm时，成

物体与透镜的距离为15cm时，成

物体与透镜的距离为5cm时，成

二、导学达标：

引入课题：为什么要利用显微镜和望远镜？

进行新课：

1、显微镜：

（1）、显微镜的结构：

各部分的作用……目镜：

物镜：

反光镜：

（2）、显微镜如何放大物体：课本P65示

（作光路图说明）

总结：显微镜实际上是二各凸透镜的组合，一个做投影仪，另一个做放大镜。

2、望远镜：图3。5—2示

各部分的作用……目镜：

物镜：

反光镜：

（2）、望远镜如何看清远处的物体：课本P66示

（作光路图说明）

总结：望远镜实际上是二各凸透镜的组合，一个做照相机，另一个做放大镜。

4、介绍新型的显微镜、望远镜。

达标练习：完成物理套餐中的本节内容。

小结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。

课后活动：

1、完成课本练习。

2、我还想知道……？

教学后记：

可以让学生自学的方式进行，最后总结它们的结构和原理，然后复习本章知识。

《探究凸透镜成像的规律》教学设计4

教学目标：

（1）通过实验，探究凸透镜成像规律；

（2）会使用相关的实验仪器，能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料；

（3）经历从所观察到的凸透镜成像的有关记录和收集到的实验数据中，归纳出凸透镜成像规律的过程

教学重点、难点

重点：凸透镜成像规律的实验探究

难点：从实验数据得出凸透镜成像的规律

教具：光具座、蜡烛、火柴、光屏、焦距f=10cm的凸透镜

课型：实验、讲解、讨论

教学设计

一、导入新课

演示实验：

当凸透镜距灯泡较近时，通过透镜可以看到灯丝正立、放大的虚像；

适当增加凸透镜与灯泡的距离，在墙上看到灯丝倒立、放大的像，继续增加凸透镜与灯泡的距离，在墙上又能看到灯丝倒立、缩小的像。

板书：1、实像：能在光屏上呈现的像叫做实像。

2、物距：物体到透镜光心的距离叫做物距(u)；

像距：像到透镜光心的距离叫做像距(v)。

二、新课教学

通过以上讨论，我们知道，凸透镜能成正立、放大的虚像，也能成倒立、放大的实像，还能成倒立、缩小的实像。那么，凸透镜成不同的像时，像距、物距和焦距之间到底存在什么关系呢？下面，让我们通过实验来进行研究。

为了准确地测量出物距和像距，我们这个实验用到的主要仪器是光具座。

① 如何测量物距和像距？

② 强调：实验时，凸透镜中心，烛焰中心及光屏中心大致在同一高度。

探究活动一：倒立缩小的像

像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm

倒立缩小的像

问题：

(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系？

(2) 像是虚像还是实像？像与物是在同侧还是异侧？

(3) 物上、下移动，光屏上的像怎样移动？

(4) 用书本将透镜上半部分遮挡起来，像有什么变化？

(5) 对调蜡烛和光屏，成什么像？

结论：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，此时f

应用：照相机

探究活动二：倒立等大的像

像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm

倒立等大的像

讨论：

(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系？

(2) 像是虚像还是实像？像与物是在同侧还是异侧？

结论：当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。

探究活动三：倒立放大的像

像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm

倒立放大的像

讨论：

(1) 物距与焦距、像距与焦距的关系？

(2) 像是虚像还是实像？像与物是在同侧还是异侧？

结论：当f

探究活动四：正立放大的像

像的性质 物距(u)/cm 像距(v)/cm

正立放大的像

讨论：

(1) 像是虚像还是实像？

（2）像与物是在同侧还是异侧？

(3) 物距与焦距的关系？

结论：当u

应用：放大镜

根据以上讨论，你能不能总结出凸透镜的成像规律呢？

板书：3、凸透镜的成像规律：

当u>2f时，成倒立、缩小的实像，f

当u=2f时，成倒立、等大的实像，v=2f,v=u,物像异侧；

当fu,投影仪，物像异侧；

当u

讨论与交流：实验中你还有哪些新发现？

问题讨论，引申拓展：

(1) 凸透镜成实像的条件是什么？实像是倒立的还是正立的？

(2) 凸透镜成虚像的条件是什么？虚像是倒立的还是正立的？

(3) 凸透镜成像时，什么情况下物像异侧？什么情况下物像同侧？

(4) 凸透镜成实像时，物距减小，像距如何变化？像的大小又如何变化？

(5) 某人在做凸透镜成像实验时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上观察到像，这是什么原因？

①

②

补充：课本 最后一段文字：a、两倍焦距处是物体成缩小的像还是放大的像的分界点；

b、一倍焦距处是物体成倒立实像和正立虚像的分界点；

(6) 你能否想出两种方法测出凸透镜的焦距？

(7) 当u=f时，凸透镜能成像吗？为什么？

三、巩固练习

1、在凸透镜成像实验中，当光屏与透镜的距离为16cm时，在光屏上得到烛焰倒立放大的实像，则此凸透镜的焦距可能是：( )

A、4cm B、8cm C、12cm D、16cm

2、见《创新作业》 第7题

四、布置作业：

课本 1、2、3、4、5

教学反思：

本节内容教学难度大，应分为两个课时进行。重点应放在实验探究上，以问题为主线，可以对学生的探究活动起指导作用。

《探究凸透镜成像的规律》教学设计5

一、教学目标：

1、知识和技能

理解凸透镜成像的规律。

2、过程和方法

（1）学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。

（2）通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。

（3）学习从物理现象中归纳学习科学规律的方法。

3、情感、态度和价值观

（1）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的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。

（2）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。

（3）乐于参加观察、试验、制作等科学实践。

二、教学重点：

凸透镜成像规律的探究过程。

三、教学难点：

引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。

四、教学方法：实验探究法。

器材准备：

蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组。

五、教学过程：

（一）导入新课

师：照相机、投影仪、放大镜所成的像各有什么特点？

生：（学生思考、回答）照相机成倒立的缩小的像，投影仪成倒立放大的像，放大镜成正立放大的像。师：我们来做一个小实验：用放大镜先看书本上的文字，然后再用放大镜看远处的同学和老师。你发现了什么吗？请描述一下看到的现象。

生：描述看到的现象。如：看到远处的物体是倒立的、缩小的，近处的物体是放大的、正立的等。

（二）探究活动

1、提出问题

师：放大镜本身就是凸透镜，从刚才的观察中我们可以看到同样是凸透镜，但观察到的现象却有很大不同：有时是正立的，有时是倒立的、有时是放大的，有时是缩小的。下面请同学们根据观察到的现象和对照相机、投影仪、放大镜成像情况的了解思考一下，你还想知道哪些问题？以小组为单位讨论。

提炼学生问题中的知识点，确定本课的探究课题：凸透镜在什么条件下成放大的像，在什么条件下成缩小的像，在什么条件下成正立的像，在什么条件下成倒立的像。

2、猜想假设

师：通过我们已经了解的关于凸透镜的知识和你的日常生活经验，你认为上述问题的答案可能是什么？以小组为单位继续讨论。（说明：一定要给学生留一定思考时间，引导学生尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想，并且让学生充分讨论。对学生提出的猜想，是有价值的，合理的，一定要给予肯定，特别是具有创新的猜想和假设。而对明显不正确的猜想，也不要草率否定，在充分肯定积极性的同时提出正确合理的成分，使他看到自己的成绩，增强学生的勇气。）猜想：

照像时人和景物到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，像是缩小的；使用投影仪时，投影片到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，像是放大的。看来，像是放大的还是缩小的，可能跟物体凸透镜的距离有关。窗外的景物到凸透镜的距离比较远，像是倒立的；用凸透镜直接看书上的字时，凸透镜离书面较近，像是正立的。可能凸透镜成像的正倒与物体到凸透镜前的位置有关。

照相机、投影仪工作时，物和像在凸透镜的两侧；而放大镜中，物体和像在透镜的同侧。像的正倒可能跟物体和像是否在同侧有关。

3、设计实验

师：上面我们已经对所提出的问题作出了初步的猜想和假设，下面我们就要来亲自动手检验一下。用什么办法去验证猜想是否正确呢？

生：用实验的方法可以来验证猜想的正确性。

师：那么在动手实验之前，请各小组先讨论一下，拿出你们的小组的实验设计方案。（教师指导下进行全班交流，并参照书上给出的实验设计方案，比较各组的方案中的成功之处和考虑不够周到的地方，请学生修正自己组的方案，可以边设计，边实验校正，边修改。）教师介绍：物距（u）、像距（v）、实验器材。

师：从“物距”这个名词的字面含义上看，物距应该指的是什么？生：物体到透镜的距离。

师：准确地说是物体到透镜光心的距离。那像距呢？生：像到透镜光心的距离。

师：同学们的桌子上都有一只凸透镜，它的焦距我们在学习《透镜》一节中已经测出是10厘米，给大家一只蜡烛做物体，研究火焰所成的像。一面光屏用来承接火焰的像。大家可以将凸透镜、蜡烛、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出蜡烛到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，有了这些器材，你应该怎样做呢？

生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动蜡烛，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、蜡烛、移动凸透镜，使光屏上成像。…（说明：若实验方案较多不能统一，可先让学生动手试一下，来证实实验方案的可行性；若方案较统一，教师可进行归纳总结。在边讨论边动手尝试中不仅可以学习如何拟定实验方案，还可培养与他人交流合作的能力。）师：同学之间交流并探讨出实验的方法和注意事项

（1）凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。使火焰、透镜光屏的中心在同一高度；

（2）将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛；

（3）移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正；

（4）将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；

（5）继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？

实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。同学们可以直接填写在课本上给出的实验表格上，也可用自己设计的表格。（各小组讨论，并将各组方案汇总至教师处，并投影在大屏幕上）

4、进行实验

1、学生根据要求，自己组装仪器并进行实验。把蜡烛放在离透镜不同的位置上，移动光屏，观察像的大小、正倒。

2、各人得出数据后在小组内进行讨论，分析数据，比较物距和焦距关系，得出成放大、倒立像的条件和缩小、倒立像的条件。（教师边巡视边指导）

3、将各组数据及结论全班交流，分析各组数据中是否出现错误，并探讨一下出现错误的可能情况，并改正。（评估各组结论是否正确）

4、分析论证师：下面我们把探究的结果汇报一下。学生回答。教师介绍实像和虚像：

师：在实验中同学们有没有发现：把蜡烛放在什么位置，无论光屏如何移动，均无法在光屏上得到像？此时，若取下光屏，在光屏处直接用眼睛观察，你会看到什么现象？这个像和前两次成的像有什么区别？师：在刚才的实验中，同学们看到了正立的放大像，却无法用光屏承接，是因为在成像的位置并没有光线在那里会聚，只是我们感到光线是从那里射出来的，是虚像；倒立的像则不同，在像的位置真的有光线在那里会聚，可以用光屏承接，像这样由真实光线会聚而成的像叫实像。

师：知道了实像和虚像之后，我也提出两个问题。请你进一步猜测并根据上面探究所得资料进行分析，在什么情况下凸透镜成实像？在什么情况下成虚像？

生：讨论并回答，当物体到凸透镜的距离大于焦距时成实像；当物体到凸透镜的距离小于焦距时成虚像。师：我们从实验中获得了许多数据，并得出结论。请同学们根据成像的情况对结论进行归纳分类。（教师提示：

1、利用数学上的数轴知识，把物距分为几个特殊的段，看像的特点是什么；

2、先把像的特点进行分类，再看物距的位置。）

师：通过这节课的探究学习，你能总结出凸透镜成像的规律吗？（通过前面各子课题的解决，培养学生解决综合问题的能力）结论：

1、当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的实像。

2、当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的实像。

3、当u

6、评估

师：通过这节课，你知道了什么？（如果学生难以回答，教师可以具体的问下面的问题）能否简单谈谈当初所做的猜想和假设与探究结果之间有何差异？

生：猜想时认为成像情况与物体到凸透镜距离的远近有关，探究结果对距离描述得更加准确。师：这节课经历了哪几个探究过程？

生：（讨论回答）提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、归纳分析。师：通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么？生：讨论回答。

7、当堂练习：

①什么仪器利用“当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的像。”

②什么仪器利用“当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的像。”

③什么仪器利用"当u

8、布置作业：老年人看不清温度计的读数，请你利用学过的知识给他帮助，说出你的办法和理由。