資源簡介

第六章　常見的光學儀器
第三節　生活中的透鏡
一、教學背景分析
本節是北師大版初中物理八年級下冊第六章《常見的光學儀器》第三節內容，是凸透鏡成像規律的應用。它有助于學生進一步分清凸透鏡成像的幾種情況，并使學生明確理論和實際相結合的重要性。教材中分析了一些常用的光學儀器的基本結構和成像原理，照相機是人們生活中經常接觸的東西，投影儀是教師上課以及一些報告常用的輔助設備，了解它們的基本結構和工作原理是現代公民應該具備的科學常識。通過分析一些常用光學儀器的基本結構和成像原理，使學生嘗試用已有的科學規律解釋具體的實際問題，獲得初步的分析概括能力，培養學生獨立研究日常用品中的物理學原理的能力，并建立這種將科學知識應用于實際的意識，并使學生在生活中樂于觀察、勤于思考。
照相機的原理是教學中較重要的內容。有了上一節課的凸透鏡成像規律的學習，結合凸透鏡成像規律介紹照相機的原理和使用。理解起來比較容易，因此可以做些知識的擴展。學生的生活離不開照相機，可結合生活中的照片，對照片的景色范圍，大小選取等提出問題，教學中還可以設計讓學生自制照相機，學生會有很大的興趣去思考和學習。
關于幻燈機和投影儀，因為學生在生活中并沒有太多接觸幻燈機和投影儀，對其了解也不多，所以教師可通過實物展示、實驗演示、圖片、學生邊學邊實驗等方式，使學生在參與、投入到整個教學活動的同時，對光學器件的原理、構造及調節方法等有較清楚的認識。
二、教學目標
1. 了解透鏡在日常生活中的應用，知道照相機、幻燈機、放大鏡的成像特點。
2.通過對照相機、投影儀、放大鏡所成的像的分析，逐步培養學生運用所學基礎知識解決實際問題的能力。使學生樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理，初步建立將科學技術應用于實際的意識。
3.了解望遠鏡和顯微鏡的結構和原理。
三、教學重點和難點
教學重點
采取小組合作的形式，制作模型照相機、幻燈機和放大鏡。
通過親手制作照相機、幻燈機和放大鏡模型，體驗探究過程，有利于培養探究精神和動手能力。使學生在頭腦中形成透鏡及其成像的豐富、具體的感性認識。采用小組合作的形式，既可以使小組間形成適當的競爭，又可以讓學生在團結協作的氛圍中感受合作的樂趣，培養合作精神。
教學難點
通過觀察照相機、投影儀、放大鏡的像，再經過分析、綜合，最后得出它們成的像。
初二的學生分析總結能力比較弱，平時訓練也不到位，本節課比較難的是對現象的記錄，歸納和概括，從而得出結論。
四、教學過程
1.教學引入
情境1：用小故事加冰透鏡取火視頻引入，激發學生興趣。
進一步：同學們還能列舉哪些生活中透鏡。
引出：本節課學習生活中的透鏡。
過渡：教師以提問的方式帶領同學復習凸透鏡成像規律。為接下來探究照相機、幻燈機、放大鏡成像特點做好鋪墊。
2.“知識點”教學
情境2：照相機的制作和成像觀察。
教師介紹照相機的發展史，展示照相機實物。
引出：照相機主要由物體、透鏡、底片組成。
進一步：要想制作照相機模型，該如何利用所提供實驗器材解決物體、透鏡和底片。教師可提前在不同位置放置盆栽充當物體。
學生以小組為單位，組裝照相機。（學生活動）
教師找幾組學生展示本組組裝的照相機，并進行評價。最終得出比較合理的組裝方式。
引導學生思考：如何調節才能使半透膜上成清晰的像？并提示學生可以以教室不同位置的盆栽作為被拍照的物體。
學生充分活動后，提問：
①觀察到的像的特點 物距與像距的大小關系？
結論：倒立縮小實像；物距大于像距。
②若想使底片上的像更大一些，應當如何調節物體到照相機的距離和鏡頭與底片間的距離？
結論：減小物體到照相機的距離，增大鏡頭到底片的距離（拉伸暗箱）→物近像遠像變大。
引導學生根據觀察到的現象與凸透鏡成像原理相結合，得出照相機成像原理。
情境3：幻燈機的制作和成像觀察。
教師通過圖片、動畫、實物簡單介紹幻燈機和投影機的結構、區別和工作原理。
引出：幻燈機主要由幻燈片、透鏡、屏幕組成。
進一步：要想制作幻燈機模型，該如何利用所提供的實驗器材解決幻燈片、透鏡和屏幕。教師可提示利用天花板作為屏幕。
學生以小組為單位，組裝幻燈機。（學生活動）
教師找幾組學生展示本組組裝的幻燈機，并進行評價。最終得出比較合理的組裝方式。并提示可在半透膜上寫上個性化的字。
引導學生思考：如何調節才能在天花板上成清晰的像？
學生充分活動后，提問：
①觀察到的像的特點 物距與像距大小關系？
提問：①觀察到的像的特點 物距與像距的大小關系？
結論：倒立放大實像；物距小于像距。
②若想使光屏上的像更大一些，應當如何調節幻燈片到鏡頭的距離和鏡頭與屏幕間的距離？
結論：減小幻燈片到鏡頭的距離；增大鏡頭與屏幕間的距離→成實像時，物近像遠像變大。
根據觀察到的現象與凸透鏡成像原理相結合，得出幻燈機成像原理。
情境4：放大鏡的制作和成像觀察。
教師通過圖片、動畫、實物簡單介紹放大鏡的工作原理。
放大鏡比較簡單，可不必組裝，使用一個透鏡即可。教師提示可觀察物理課本上的字。
學生活動后，提問：
放大鏡成什么樣的像？
結論：正立放大虛像。
進一步：如何證明是虛像？
回憶復習實像與虛像的區別。引導學生進行簡單證明。
②要想使看到的文字的正立的像更大一些，應當如何調節放大鏡到文字間的距離？
結論：增大物體到凸透鏡的距離。
根據觀察到的現象與凸透鏡成像原理相結合，得出放大鏡成像原理。
情境5：放大鏡和顯微鏡
關于望遠鏡和顯微鏡的結構和原理，學生理解起來有些難度。網絡上的課件很多，可以下載一些動畫講解直接播放給學生。如果學校有條件，可以買來一些市場上的玩具觀劇鏡或顯微鏡，讓學生拆卸和組裝。其目的是培養學生的興趣和動手能力，體會知識的應用價值，不必在成像原理上研究太深。如果有的學生對望遠鏡或顯微鏡研究較多，也可以安排學生來講解有關知識。
最后總結，常見雙凸透鏡望遠鏡是照相機和放大鏡的組合，先經過一個凸透鏡將遠處的物體成實像在一二倍焦距之間并且靠近焦點附近，再經過一個放大鏡將實像放大成虛像。常見顯微鏡是幻燈機和放大鏡的組合，先經過一個凸透鏡把物體的像成在二倍焦距以外，再通過一個放大鏡再次放大成虛像。
3.課堂小結
照相機成倒立、縮小的實像。
投影儀成倒立、放大的實像。
放大鏡成正立、放大的虛像。
4.小練習
（1）給顧客拍照，照完全身像以后再照一張半身像，顧客保持不動，則（ ）
A.照相機應離人近一些，暗箱拉長一些
B.照相機應離人近一些，暗箱縮短一些
C.照相機應離人遠一些，暗箱拉長一些
D.照相機應離人遠一些，暗箱縮短一些
（2）投影儀是教學中常用的儀器，如圖所示是投影儀的結構圖。在水平放置的凸透鏡的正上方有一塊與水平面成45 角的平面鏡，右邊豎直放一屏幕。物體發出的光線經過凸透鏡和平面鏡后，可在屏上成一清晰的像。一教師在使用投影儀時，發現在屏幕上的畫面太小，正確的調節方法是 （ ）
A.減小投影儀與屏幕間的距離，下調凸透鏡，減小凸透鏡到物體間的距離
B.減小投影儀與屏幕間的距離，上調凸透鏡，增大凸透鏡到物體間的距離
C.增大投影儀與屏幕間的距離，下調凸透鏡，減小凸透鏡到物體間的距離
D.增大投影儀與屏幕間的距離，上調凸透鏡，增大凸透鏡到物體間的距離
（3）老奶奶用放大鏡看報紙時，為了看到更大的清晰的像，應（ ）
A.報紙與眼睛不動，放大鏡離報紙遠一些
B.報紙與眼睛不動，放大鏡離報紙近一些
C.報紙與放大鏡不動，眼睛離報紙近一些
D.報紙與放大鏡不動，眼睛離報紙遠一些
五、教學反思
本節課主要采取小組合作探究形式，讓孩子們經歷制作模型照相機、幻燈機、放大鏡的過程，而且是用一套材料完成了照相機、幻燈機、放大鏡的制作，讓他們獲得成功的愉悅。這節課所有的結論基本上都是學生總結出來的，給他們留下了深刻的印象，對凸透鏡成像規律更加理解。同學們在老師的指導下進行有序的自主探究，也體現了新課改的理念——學生是課堂的主體。由于本節設計活動較多，在時間的分配上要把握好。
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