2024秋八年級(jí)物理上冊(cè) 第5章 透鏡及其應(yīng)用 第3節(jié) 凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)實(shí)錄2（新版）新人教版

2024秋八年級(jí)物理上冊(cè)第5章透鏡及其應(yīng)用第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)實(shí)錄2（新版）新人教版學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為凸透鏡成像的規(guī)律。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容基于八年級(jí)學(xué)生已學(xué)過(guò)的光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，包括光的傳播和反射，以及平面鏡成像原理。通過(guò)這些基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生可以更好地理解凸透鏡成像的原理和規(guī)律。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)會(huì)觀察、分析、推理和驗(yàn)證。

2.提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)原理分析實(shí)際問(wèn)題，理解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用。

3.增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，使學(xué)生能夠?qū)⑼雇哥R成像原理應(yīng)用于生活中的實(shí)際問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①凸透鏡成像規(guī)律的具體內(nèi)容，包括物距與像距的關(guān)系、成像的性質(zhì)（正立或倒立、放大或縮小）等。

②實(shí)際應(yīng)用中凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，如放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等光學(xué)儀器的成像原理。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①理解并掌握凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)的推導(dǎo)和應(yīng)用，包括公式的物理意義和計(jì)算方法。

②分析復(fù)雜物距條件下凸透鏡成像的規(guī)律，如物距接近焦點(diǎn)、物距大于二倍焦距、物距小于焦距等不同情況下的成像特點(diǎn)。

③將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，解決實(shí)際問(wèn)題，如如何調(diào)整光學(xué)儀器中的透鏡位置以達(dá)到最佳成像效果。教學(xué)方法與策略1.采用講授與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，通過(guò)講解凸透鏡成像原理，引導(dǎo)學(xué)生理解成像規(guī)律。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察不同物距下凸透鏡的成像情況，加深對(duì)成像規(guī)律的理解。

3.利用多媒體展示凸透鏡成像的動(dòng)畫，幫助學(xué)生直觀地理解成像過(guò)程。

4.組織小組討論，讓學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)和交流能力。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：以生活中的凸透鏡應(yīng)用為例，如放大鏡、相機(jī)等，引導(dǎo)學(xué)生思考凸透鏡是如何成像的。提問(wèn)：“你們知道凸透鏡是如何工作的嗎？它為什么會(huì)放大或縮小物體？”通過(guò)提問(wèn)激發(fā)學(xué)生的興趣，引出本節(jié)課的主題——凸透鏡成像的規(guī)律。

2.新課講授

①講解凸透鏡成像原理

詳細(xì)內(nèi)容：介紹凸透鏡的結(jié)構(gòu)，包括透鏡的形狀、折射率等。講解光的折射現(xiàn)象，解釋凸透鏡成像的原理，強(qiáng)調(diào)物距、像距和焦距之間的關(guān)系。

②探討凸透鏡成像規(guī)律

詳細(xì)內(nèi)容：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，展示不同物距下凸透鏡的成像情況，引導(dǎo)學(xué)生觀察并總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律。

③分析凸透鏡成像公式的應(yīng)用

詳細(xì)內(nèi)容：講解凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)的推導(dǎo)過(guò)程，并舉例說(shuō)明如何應(yīng)用該公式計(jì)算成像距離和放大倍數(shù)。

3.實(shí)踐活動(dòng)

①學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

詳細(xì)內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組提供一套凸透鏡和實(shí)驗(yàn)器材。要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察不同物距下凸透鏡的成像情況，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

②制作凸透鏡成像模型

詳細(xì)內(nèi)容：讓學(xué)生利用透明材料制作凸透鏡成像模型，通過(guò)調(diào)整物距和透鏡位置，觀察成像規(guī)律，加深對(duì)成像原理的理解。

③分析光學(xué)儀器成像原理

詳細(xì)內(nèi)容：讓學(xué)生分析放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等光學(xué)儀器的成像原理，解釋其工作原理和成像特點(diǎn)。

4.學(xué)生小組討論

①討論不同物距下的成像規(guī)律

舉例回答：當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，成像為倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，成像為倒立、等大的實(shí)像；當(dāng)物距小于焦距時(shí)，成像為正立、放大的虛像。

②分析凸透鏡成像公式的應(yīng)用

舉例回答：計(jì)算放大鏡的放大倍數(shù)，確定顯微鏡的物鏡和目鏡焦距，以及望遠(yuǎn)鏡的焦距比例。

③對(duì)比不同光學(xué)儀器的成像特點(diǎn)

舉例回答：放大鏡適用于觀察近距離的小物體，顯微鏡適用于觀察微小物體，望遠(yuǎn)鏡適用于觀察遠(yuǎn)處的天體。

5.總結(jié)回顧

詳細(xì)內(nèi)容：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)凸透鏡成像規(guī)律的重要性，并舉例說(shuō)明其在生活中的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。

用時(shí)：45分鐘拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《光學(xué)基礎(chǔ)》：介紹光學(xué)的基本概念，如光的傳播、反射、折射等，以及光學(xué)元件的基本原理，如透鏡、棱鏡等。

-《透鏡及其應(yīng)用》：詳細(xì)介紹凸透鏡、凹透鏡以及復(fù)透鏡的成像原理和應(yīng)用，包括光學(xué)儀器的設(shè)計(jì)和制造。

-《物理學(xué)史上的光學(xué)發(fā)現(xiàn)》：探討光學(xué)發(fā)展史上的重要發(fā)現(xiàn)，如牛頓的光學(xué)實(shí)驗(yàn)、惠更斯的光波理論等，以及這些發(fā)現(xiàn)對(duì)光學(xué)發(fā)展的影響。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-鼓勵(lì)學(xué)生查閱《光學(xué)基礎(chǔ)》中關(guān)于光的傳播特性的內(nèi)容，深入了解光的反射和折射定律，以及全反射現(xiàn)象。

-建議學(xué)生閱讀《透鏡及其應(yīng)用》中的相關(guān)章節(jié)，研究不同類型的透鏡在成像中的應(yīng)用，如放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等。

-引導(dǎo)學(xué)生思考《物理學(xué)史上的光學(xué)發(fā)現(xiàn)》中的案例，分析科學(xué)家們是如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)來(lái)揭示光學(xué)規(guī)律的。

3.拓展知識(shí)點(diǎn)

-光的衍射和干涉：介紹光的衍射現(xiàn)象，解釋衍射圖樣的形成，以及衍射與光的波長(zhǎng)、障礙物尺寸的關(guān)系。探討光的干涉現(xiàn)象，如雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，解釋干涉條紋的形成原理。

-光的偏振：介紹光的偏振現(xiàn)象，解釋偏振光的產(chǎn)生和檢測(cè)方法，以及偏振光在光學(xué)儀器中的應(yīng)用，如偏振片、偏光顯微鏡等。

-光學(xué)在科技領(lǐng)域的應(yīng)用：探討光學(xué)在通信、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用，如光纖通信、激光手術(shù)、夜視儀等。

-光學(xué)在藝術(shù)中的應(yīng)用：介紹光學(xué)在藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用，如光學(xué)繪畫、全息攝影等，展示光學(xué)原理在藝術(shù)創(chuàng)作中的創(chuàng)新和表現(xiàn)力。課堂1.課堂評(píng)價(jià)

-提問(wèn)評(píng)價(jià)：在課堂教學(xué)中，通過(guò)提問(wèn)的方式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解程度。設(shè)計(jì)不同難度的問(wèn)題，如基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)答、應(yīng)用題等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，及時(shí)反饋學(xué)習(xí)效果。

-觀察評(píng)價(jià)：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、實(shí)驗(yàn)操作能力和合作精神。注意學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確操作實(shí)驗(yàn)器材，是否能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以及是否能夠與同學(xué)有效合作。

-測(cè)試評(píng)價(jià)：在課堂結(jié)束時(shí)，進(jìn)行簡(jiǎn)短的測(cè)試，如填空題、選擇題等，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)的掌握情況。測(cè)試題目應(yīng)與課本內(nèi)容緊密相關(guān)，難度適中，以便全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.課堂評(píng)價(jià)具體實(shí)施

-提問(wèn)評(píng)價(jià)實(shí)施：在講解凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，適時(shí)提問(wèn)，如“凸透鏡成像的規(guī)律有哪些？”“如何判斷凸透鏡成像的性質(zhì)？”等，鼓勵(lì)學(xué)生積極回答，并根據(jù)學(xué)生的回答給予及時(shí)的反饋和評(píng)價(jià)。

-觀察評(píng)價(jià)實(shí)施：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生的操作是否規(guī)范，是否能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)步驟，以及是否能夠與同學(xué)協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

-測(cè)試評(píng)價(jià)實(shí)施：在課堂結(jié)束時(shí)，發(fā)放測(cè)試卷，測(cè)試內(nèi)容涵蓋凸透鏡成像的基本原理、成像規(guī)律以及實(shí)際應(yīng)用。測(cè)試后，及時(shí)批改試卷，分析學(xué)生的答題情況，找出共性問(wèn)題，并在下一節(jié)課中進(jìn)行針對(duì)性講解。

3.作業(yè)評(píng)價(jià)

-作業(yè)布置：課后布置相關(guān)作業(yè)，如完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析光學(xué)儀器成像原理等，以鞏固學(xué)生對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解。

-作業(yè)批改：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，關(guān)注學(xué)生的解題思路、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的準(zhǔn)確性以及設(shè)計(jì)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理性。

-作業(yè)反饋：在批改作業(yè)的過(guò)程中，及時(shí)給予學(xué)生反饋，指出作業(yè)中的錯(cuò)誤和不足，鼓勵(lì)學(xué)生改正并繼續(xù)努力。對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予表?yè)P(yáng)和肯定，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

4.教學(xué)評(píng)價(jià)的反饋與應(yīng)用

-課堂評(píng)價(jià)的反饋：根據(jù)課堂評(píng)價(jià)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)講解和輔導(dǎo)。

-作業(yè)評(píng)價(jià)的反饋：通過(guò)作業(yè)反饋，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)成績(jī)。

-整體評(píng)價(jià)的反饋：結(jié)合課堂評(píng)價(jià)和作業(yè)評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為家長(zhǎng)提供學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)展情況，共同促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

5.教學(xué)評(píng)價(jià)的持續(xù)改進(jìn)

-定期評(píng)估：定期對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整評(píng)價(jià)策略，確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和有效性。

-反饋循環(huán)：建立反饋循環(huán)機(jī)制，將學(xué)生的反饋信息納入教學(xué)評(píng)價(jià)中，不斷優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量。

-專業(yè)發(fā)展：鼓勵(lì)教師參加專業(yè)培訓(xùn)，提高自身的教學(xué)評(píng)價(jià)能力，為學(xué)生的全面發(fā)展提供有力保障。典型例題講解1.例題：

已知凸透鏡的焦距為10cm，一物體放在離透鏡20cm處，求像的位置、大小和性質(zhì)。

解答：

根據(jù)凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)，代入已知數(shù)據(jù)\(f=10\text{cm}\)，\(u=20\text{cm}\)：

\(\frac{1}{10}=\frac{1}{20}+\frac{1}{v}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{1}{10}-\frac{1}{20}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{2}{20}-\frac{1}{20}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{1}{20}\)

\(v=20\text{cm}\)

像距\(v=20\text{cm}\)，即像距為20cm。

由于物距大于焦距且小于二倍焦距，成像為倒立、放大的實(shí)像。

2.例題：

一物體通過(guò)焦距為15cm的凸透鏡成像，像距為30cm，求物體的位置。

解答：

根據(jù)凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)，代入已知數(shù)據(jù)\(f=15\text{cm}\)，\(v=30\text{cm}\)：

\(\frac{1}{15}=\frac{1}{u}+\frac{1}{30}\)

\(\frac{1}{u}=\frac{1}{15}-\frac{1}{30}\)

\(\frac{1}{u}=\frac{2}{30}-\frac{1}{30}\)

\(\frac{1}{u}=\frac{1}{30}\)

\(u=30\text{cm}\)

物距\(u=30\text{cm}\)，即物體距離透鏡30cm。

3.例題：

一物體通過(guò)焦距為8cm的凸透鏡成像，成像為正立、放大的虛像，物距為4cm，求像距。

解答：

根據(jù)凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)，代入已知數(shù)據(jù)\(f=8\text{cm}\)，\(u=4\text{cm}\)：

\(\frac{1}{8}=\frac{1}{4}+\frac{1}{v}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{1}{8}-\frac{1}{4}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{1}{8}-\frac{2}{8}\)

\(\frac{1}{v}=-\frac{1}{8}\)

\(v=-8\text{cm}\)

像距\(v=-8\text{cm}\)，即像距為-8cm，表示為虛像。

4.例題：

一物體通過(guò)焦距為12cm的凸透鏡成像，成像為倒立、縮小的實(shí)像，物距為60cm，求像距。

解答：

根據(jù)凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)，代入已知數(shù)據(jù)\(f=12\text{cm}\)，\(u=60\text{cm}\)：

\(\frac{1}{12}=\frac{1}{60}+\frac{1}{v}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{1}{12}-\frac{1}{60}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{5}{60}-\frac{1}{60}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{4}{60}\)

\(\frac{1}{v}=\frac{1}{15}\)

\(v=15\text{cm}\)

像距\(v=15\text{cm}\)，即像距為15cm。

5.例題：

一物體通過(guò)焦距為5cm的凸透鏡成像，成像為正立、放大的虛像，物距為10cm，求像距。

解答：

根據(jù)凸透鏡成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)，代入已知數(shù)據(jù)\(f=5