探究凸透镜成缩小实像的规律

一、教学目标：

1．知识与技能：

（1）知道照相机的成像原理，理解凸透镜成缩小实像的规律。
（2）初步学会利用光具座等仪器探究凸透镜成像规律的方法。
2．过程与方法：

经历探究凸透镜成像规律的活动，体验科学探索的全过程并从中感受观察、比较、归纳、推理等科学方法，养成交流合作的习惯。

3．情感、态度与价值观：

体会凸透镜成像规律在生活中的应用。

二、教学重点 难点

重点：凸透镜成缩小实像的规律

难点：凸透镜成缩小实像时物距与像距与一倍焦距和两倍焦距的比较

三、教学方法：教师点拨，学生探究

四、器材准备：

蜡烛、火柴、凸透镜（f=10cm）、光屏及光具座若干组、调焦照相机和傻瓜照相机各一个、简易照相机、灯泡制成的发光F字、毛玻璃制成的光屏、凸透镜等。

五、教学过程：

　　一、引入课题
　　 1、 情景1——演示、设问
　　 设问：出示照相机，因它是精密仪器不可拆开，为弄清楚相机内部的情况，老师特拿来了一个照相机模型（出示摸型），出示灯泡制成的发光F字，我想用这个简易相机为F字拍照，请同学们注意观察它的像与本身相比较，有什么特点。（演示拍照）
　　设问：像有什么特点？（调动同学回答、归纳）
　　设问：很好！像是倒立的、缩小的。还有其他特点吗？

　　学生答：实像。
　　 师：对！光屏能接收到的像是光实际汇聚而成的，是实像。 

（拆开简易相机展示给同学，展示透镜、光屏）介绍简易照相机的构造。

为方便观察起见现在将木盒取消，让像成在这块毛玻璃上，演示成倒立缩小的像。将F倒置为其拍照，观察是倒立还是正立？是倒立的。

设问：你的判断根据呢？（小组同学讨论）

非常好！只要像、物的上下是颠倒的，像就是倒立的。
　　 照相机成像的性质为：缩小、倒立、实像。（板书）

设问：请同学们鉴定一下这是什么透镜？展示两块透镜。

师：哦，两块都是凸透镜，今天我们就来探究凸透镜成缩小实像的规律(板书)

 

二、新课教学

1、设问：凸透镜成缩小实像时物距和像距应该要满足什么条件呢？
　　活动1——实验探究
　　设问：为了找到答案，老师给你们每桌准备了一些器材，你能不能利用这些器材在光具座上装一部简易照相机，给蜡烛的火焰拍照呢？（观察学生的反应……）
　　师：很好，请问凸透镜放在像和物的什么位置？中央。在光屏上要找到什么性质的像呢？测定什么数据？对，缩小的实像，测出物距和像距的数值，然后再来分析物距和像距应该满足的条件。请同学们拿出学生活动记录卡。其中f=10厘米，先填入成像性质，实验后请将物距、像距填入表格。做得慢的做一组数据也行，快的可以做两组或三组数据。

请注意，我有几点要求：
　　第一，为了使像成在光屏的中央，我们要把凸透镜、光屏、烛焰的中心大致调整到同一高度上。
　　第二，火焰的像必须是缩小的；像还要清晰，就连烛芯都看得很清楚，火焰的边缘也很清楚。你可以左右移动光屏，找出一个最清晰的像。

另外，为了实验方便、迅速，我建议你把凸透镜插在光具座当中被固定住的滑块上不要再移动，只移动蜡烛和光屏。

怎样将三者中央调整到同一高度上？请同学示范。

好，开始！（学生实验探究）

 

2、分析讨论凸透镜成缩小实像的规律
　　师：接下去请同学们小组讨论完成表格最后两列的填写，看一看成缩小实像时物距和像距应该具备什么样的条件。
　　师：由于实验中的种种原因，可能有个别数据有些问题，不要紧，请先放一放，讨论时请先分析两实验组同学中测出的具有共同规律的实验数据，然后分析问题数据的成因，看哪组有所发现。开始。
　　（学生讨论，发言……请一组学生将测量数据汇报，教师板书，并将学生的发现列到黑板上，若有问题数据再请该生回答问题的成因）
　　提示：物距和像距都大于焦距，“大”的程度有什么不同吗？与2倍焦距相比较呢？（启发学生得出：物距大于2倍焦距；像距大于焦距、小于2倍焦距）

（其他同学组测出物距、像距跟***组一样吗？遵循的规律一样吗？一样的组举手。并请不遵循规律的组汇报数据，你能不能将你们组的数据汇报一下，大家可以帮你一起分析。）

凸透镜成缩小实像的规律：当u>2f时，f<v<2f  成缩小、倒立的实像（上下倒置，左右互换）

师：我有个疑问，凸透镜成缩小实像的规律是同学们用焦距是10厘米的凸透镜探究出来的，那么，对于其他焦距的凸透镜，这条规律还成立吗？老师准备发给你们每小组一个焦距为5 cm的凸透镜，我想请你们验证一下，怎样验证呢？（学生回答，老师引导）

师：正确。经大量实验研究表明，对于凸透镜，这条规律是普遍适用的。
请完成表格的最后结论的填写。

 

 

3、情景2——解决问题。
　　设问：老师遇到一个困难，请同学们帮我解决一下。

老师去为上海大剧院拍照。当取景时我发现，剧院的楼显得太大，周围的景物没能收进镜头，老师该怎么办？（学生回答）
　　　

4、活动2——学生实验探究。
　　师：从以上学生的发言中看出，要使景物的像变小，可以使物与相机的距离增大，也就是物距增大。真的如此吗？我们通过实验验证一下。实验中要注意观察：当物距增大后，像是否清晰？若不清晰，该如何调节呢？我建议同学们不要移动凸透镜，只移动蜡烛和光屏。（指导学生实验探究）
　

5、像距、像的大小随物距变化的关系
　　师：请同学叙述一下你的实验结果。（板书：2、当物距增大时，像距减小，像变小）
　　师：根据你的结论再思考一下，怎样得到更大的像？（学生讨论。教师板书：当物距减小时，像距增大，像变大）
　　　

6、多媒体展示——动态演示成缩小实像的规律
　　师：为了加深对成像规律的理解，我们共同看一看多媒体投影片。
　　7、活动——学生小节

   设问：本节课你学到了什么？

  8、布置作业：

 

板书设计：         探究凸透镜成缩小实像的规律

一、照相机成像的性质：缩小、倒立的实像

二、凸透镜成实像

1、成缩小实像的规律：当u>2f时，f<v<2f  成缩小、倒立的实像

（上下倒置，左右互换）

2、像距、像的大小随物距变化的关系
　　            当物距增大时，像距减小，像变小

（减小）， （增大），（变大）

 

 

欧姆定律

教学目标：

1、知识与技能：

（1）理解电阻。理解欧姆定律及数学表达式。

（2）知道同一导体中电流跟电压的关系。

（3）会画导体的U-I图线。

2、过程与方法：

（1）通过“探究导体中电流与电压的关系”实验，经历提出问题、作出假设、制定方案、数据处理等科学方法。感悟欧姆定律的形成过程。

（2）学会在坐标系中用图线的方法处理实验数据并归纳实验结论。

3、情感态度与价值观：

（1）    经历“探究导体中电流与电压的关系”实验，形成尊重实验数据的科学态度，懂得团队合作的意义。

  教学重点：欧姆定律的形成过程。

  教学难点：用比值法引出电阻的定义。

  教学准备：演示实验：小彩灯、变压器、信息系统工具组成的实验辅助平台、多媒体课件。

            学生实验：低压电源、电键、不同阻值电阻、电流表、电压表、导线等

  教学流程：

情景引入 演示小彩灯亮度变化

活动 讨论与交流

活动 探究电流与电压的关系

 

     

 

                      

 

 

 

欧姆定律 电阻的定义

小节 收获与应用

 

 

 

 

 

教学过程设计

教学过程：

一、            新课导入

创设情景：演示小彩灯随电压的变化由暗到亮的过程。

请同学们猜测：已知小彩灯的亮暗与通过它们的电流有关，那么，电流的大小与什么因素有关呢？

二、            新课教学

    1、探究通过导体的电流与这个导体两端电压之间的关系

    方案设计：各组讨论选定控制变量法的实验方案，选取实验器材，设计电路和步骤，两位代表上来汇报设计方案。

    探究实验：各大组分2小组，分别研究通过导体甲、或导体乙的电流与两端电压之间的关系，记录数据填表，在坐标系中画出各自的 U-I 图线。

    实验交流：2位学生上来实物展示各自的数据和图线，教师协助采集数据，在屏幕上直接显示出同一坐标系中2条U-I 图线，为后面内容的综合分析提供材料。

师生互动：

(1)各图线都是过原点的倾斜直线。说明：对同一导体，导体两端的电压与通过导体电流的比值是一个定值。

    (2)两直线倾斜的程度不同，即斜率不同。    说明：对不同导体，导体两端的电压与通过导体电流的比值是不同的。

2、电阻的定义：R= U／I 

    单位命名为：欧姆。 符号Ω

    3、欧姆定律：

    内容：通过导体的电流与这个导体两端的电压成正比。

    表达式：I=U／R

4、知识巩固

    (1)解释小彩灯由暗变亮的原因；

    (2)用图线法和数据表分别计算我们使用的二个导体的电阻值。

    5、小节

1、通过本节课的学习，你有什么收获？

2、本节课学习后，你还有什么问题没有解决？

 

三、            作业

2、设计探究导体中电流与导体电阻关系的实验方案。

 

 

板书设计：

欧姆定律

欧姆定律：通过导体的电流与这个导体两端的电压成正比。

           数学表达式：I=U／R

电阻：导体两端的电压U 与通过导体电流 I 的比值叫做这个导体的电阻。

          R= U／I     R的单位命名为：欧姆。 符号Ω

     电阻反映了导体对电流的阻碍作用。

 

 

 

 

 

 

 

学习活动卡

 

 

一、探究课题：

 

 

二、探究实验设计方案：

1、    电路图：

 

 

 

 

2、    实验器材：

 

3、    实验步骤：

 

 

 

 

 

三、实验数据记录：

 导体甲：

导体两端的 电压U(伏)
通过导体的 电流I(安)

     

 

导体乙：

导体两端的 电压U(伏)
通过导体的 电流I(安)

 

 

 

 

四、根据表格中的数据，在U-I坐标系中画出这个导体的U-I图象。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、讨论：

  1、根据图线讨论通过同一个导体的电流I与它两端的电压U之间的关系如何？

 

 

 

  2、观察比较这几个导体的U-I 图线有什么相同？这说明了什么？

 

 

 

4、观察比较这几个导体的U-I图线有什么不同？这又说明了什么？