幻燈機(jī)放大鏡的教案設(shè)計(jì)

　　知識(shí)目標(biāo)

　　1.凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件

　　2.幻燈機(jī)、放大鏡的原理

　　能力目標(biāo)

　　1.培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/strong>

　　通過(guò)正確組裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)儀器培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

　　2.培養(yǎng)分析概括能力

　　通過(guò)對(duì)凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實(shí)像或虛像的條件.

　　3.培養(yǎng)應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

　　(1)利用凸透鏡的三條特殊光線，用作圖法解決凸透鏡的成像問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

　　(2)通過(guò)對(duì)照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡原理的分析逐步培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力.

　　4.通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn)，就像和影、實(shí)像與虛像的成因，初步學(xué)習(xí)分析與綜合的思維方法.

　　分析，就是對(duì)各種相關(guān)現(xiàn)象分別進(jìn)行研究，找出它們的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，找出最主要、最本質(zhì)、帶決定性的因素.并在分析的基礎(chǔ)上，把通過(guò)對(duì)各種現(xiàn)象分析得到的結(jié)論、以及相關(guān)因素聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行研究從而得到較為完整的認(rèn)識(shí).例如對(duì)實(shí)像、虛像的認(rèn)識(shí)是在分析小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像(三種情況)的基礎(chǔ)上，找出它們的共同點(diǎn)是由光形成，有光進(jìn)入眼睛引起人們的視覺(jué)，因而與影有著本質(zhì)的不同.但它們的不同點(diǎn)是，實(shí)像由實(shí)際光線會(huì)聚形成，虛像是由反射(折射)光線的反向延長(zhǎng)線相交形成，因而決定了它們的顯像方法也不相同.這就是在分析基礎(chǔ)上的綜合，綜合指導(dǎo)下的分析.在物理學(xué)習(xí)中，形成概念，掌握規(guī)律離不開(kāi)分析與綜合，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力將有助于今后的學(xué)習(xí).

　　德育目標(biāo)

　　通過(guò)研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)其成像規(guī)律的分析有意識(shí)地滲透辯證唯物主義觀點(diǎn).

　　教學(xué)建議

　　教材分析

　　本節(jié)首先以學(xué)生實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，觀察凸透鏡成放大的實(shí)像和虛像的條件.在學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)并認(rèn)識(shí)規(guī)律的基礎(chǔ)上，講述幻燈機(jī)和放大鏡的原理.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，在講了幻燈機(jī)后還介紹了投影儀的構(gòu)造和原理，講了放大鏡后介紹了顯微鏡的原理.投影儀是教學(xué)中常用的儀器，原理與幻燈機(jī)類似.向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹顯微鏡的原理，有助于加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系.

　　教法建議

　　本節(jié)跟講照相機(jī)的方法相似，仍是先讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，觀察凸透鏡成放大的實(shí)像和虛像的條件.在學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)并認(rèn)識(shí)規(guī)律的基礎(chǔ)上，講幻燈機(jī)和放大鏡的原理.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)，建議結(jié)合實(shí)際情況介紹投影儀、顯微鏡的構(gòu)造和原理.針對(duì)本節(jié)內(nèi)容，在教學(xué)中應(yīng)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，以學(xué)生為主體，教師適當(dāng)提問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，解決問(wèn)題.

　　教學(xué)設(shè)計(jì)示例

　　一、研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)說(shuō)明

　　1.凸透鏡的成像規(guī)律是一個(gè)連續(xù)的變化過(guò)程，讓學(xué)生從這一物理現(xiàn)象變化全過(guò)程的高度來(lái)分析這一物理現(xiàn)象，有助于加深學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的理解認(rèn)識(shí).

　　2.由于本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生同時(shí)觀察和考慮的內(nèi)容比較多，如凸透鏡的焦距、凸透鏡焦點(diǎn)的.位置、2倍焦距的位置、物體的位置、像的位置，同時(shí)還要觀察像的性質(zhì).對(duì)于一個(gè)初二的學(xué)生來(lái)講容易在觀察某一內(nèi)容時(shí)忽略觀察其他內(nèi)容，或者雖然觀察了但是頭腦中沒(méi)有反映出其它的內(nèi)容，這樣就很難從整體上把握整個(gè)物理變化過(guò)程，為此在本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采取了兩個(gè)辦法.

　　(1)每進(jìn)行完一個(gè)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)(如物體位于2倍焦距以外)，要求同學(xué)畫圖從理論上進(jìn)行分析，并逐步形成物體在這個(gè)范圍內(nèi)成像的物理模型、然后由教師利用復(fù)合投影的燈片進(jìn)行分析.從而使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物理模型之間建立起必然的聯(lián)系，從而加深對(duì)這一物理過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解.

　　(2)三個(gè)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)全部完成以后.可用計(jì)算機(jī)模擬物體從2倍焦距以外移到焦點(diǎn)以里的過(guò)程.凸透鏡成像由小到大、由實(shí)到虛、從倒立變?yōu)檎�立、在透鏡另一側(cè)用屏幕接取到用眼直接觀看的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化，從而對(duì)凸透鏡成像形成一個(gè)宏觀的整體的認(rèn)識(shí)(也可通過(guò)投影或畫圖進(jìn)行).

　　3.為便于操作，也為使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成深刻的認(rèn)識(shí)從而為探索規(guī)律打下基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)要求學(xué)生在光具座中透鏡兩側(cè)的標(biāo)尺上明顯的標(biāo)出與焦距和2倍焦距等長(zhǎng)的位置以便在實(shí)驗(yàn)中能迅速準(zhǔn)確的找到應(yīng)找的位置，并對(duì)物、像所處位置形成深刻的印象.

　　二、凸透鏡的成像規(guī)律教學(xué)說(shuō)明

　　要教育、引導(dǎo)學(xué)生不要死記硬背凸透鏡的成像規(guī)律，要在理解的基礎(chǔ)上掌握它.掌握它的途徑有三個(gè)

　　1.認(rèn)真完成研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得深刻的感性認(rèn)識(shí).

　　2.采用作圖法，利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條，作出凸透鏡在三種情況下的成像光路圖，從而在頭腦中形成凸透鏡成像的物理模型，并形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程.

　　3.將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物理模型與平時(shí)應(yīng)用幻燈機(jī)、放大鏡的實(shí)際有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，以加深理解和記憶.

　　三、課時(shí)安排 1課時(shí)

　　四、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)

　　(一)完成研究凸透鏡的成像規(guī)律學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).

　　1.完成分組實(shí)驗(yàn).(分兩個(gè)階段完成)

　　2.利用凸透鏡的特殊光線，運(yùn)用作圖法來(lái)研究凸透鏡的成像規(guī)律.(分兩個(gè)階段完成)

　　3.每完成一個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)及相應(yīng)的理論分析后，討論、研究在實(shí)踐中哪些光學(xué)儀器是運(yùn)用這一原理制作的或工作的.

　　(二)結(jié)合上節(jié)照相機(jī)的知識(shí)分析、研究在三種情況下凸透鏡成像的變化過(guò)程及變化規(guī)律.

　　五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)方案

　　1. 引入課題

　　方案一：教師采用幻燈機(jī)和投影儀在屏幕上展示各種有關(guān)幻燈機(jī)和放大鏡的圖片，向?qū)W生介紹這些儀器的主要工作元件都是凸透鏡，從而引入新課.

　　方案二：結(jié)合上節(jié)課講到的照相機(jī)，指出照相機(jī)的工作原理，提出問(wèn)題：如果物體放在1倍焦距與2倍焦距之間，物體成像特點(diǎn)是什么;若物體放在焦點(diǎn)以內(nèi)，能成像嗎?像的特點(diǎn)是什么?從而引入新課.

　　2.新課教學(xué)

　　學(xué)生實(shí)驗(yàn)：研究凸透鏡成像規(guī)律

　　研究物體位于1倍焦距與2倍焦距之間(畫出板圖)、位于焦點(diǎn)以里(畫出板圖)，兩個(gè)位置凸透鏡的成像情況(包括像的位置，像的性質(zhì)(指像與物比是放大還是縮小、像是倒立還是正立，是虛像還是實(shí)像)).我們用u來(lái)表示物體到透鏡的距離，用v表示像到透鏡的距離、f表示焦距.

　　教師介紹儀器及使用方法，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)問(wèn)題

　　(1)告訴同學(xué)凸透鏡的焦距

　　(2)把透鏡放在標(biāo)尺中央，從透鏡的位置開(kāi)始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置.

　　物體分別設(shè)兩個(gè)位置，進(jìn)行兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分兩次完成.每完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，做一次小結(jié)，再進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn).對(duì)每個(gè)位置成像情況的研究都要通過(guò)三個(gè)途徑進(jìn)行

　　(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物體在某一位置的成像情況.略調(diào)整物距和光屏位置，看像發(fā)生什么變化.

　　(2)利用凸透鏡的特殊光線(兩條就可以)，用作圖法研究凸透鏡在同一位置的成像情況.

　　(3)研究、分析在照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡三種儀器中，哪種儀器利用了凸透鏡在這一位置的成像原理.

　　教師講完后，問(wèn)同學(xué)們有無(wú)問(wèn)題，然后宣布開(kāi)始第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將物體(蠟燭)放在1倍焦距與2倍焦距之間.

　　學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，教師在同學(xué)中間巡視并進(jìn)行指導(dǎo).學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束，教師組織提問(wèn)、進(jìn)行總結(jié).

　　教師利用作圖法分析物體從2倍焦距以外向透鏡移近的過(guò)程中，凸透鏡成像的變化情況(有條件可用計(jì)算機(jī)模擬).

　　物體從大于2倍焦距以外的位置向焦點(diǎn)處移近的過(guò)程中，像成在透鏡另一側(cè)，像離透鏡越來(lái)越遠(yuǎn)，像越來(lái)越大.2倍焦距處是一個(gè)變化點(diǎn)，物體在2倍焦距以外成縮小實(shí)像，進(jìn)入2倍焦距內(nèi)(大于焦距)成放大實(shí)像.焦點(diǎn)處是又一個(gè)變化點(diǎn)，而且使像發(fā)生了質(zhì)的變化，物距大于焦距成倒立實(shí)像，物距小于焦距成正立放大虛像.應(yīng)使學(xué)生們頭腦中對(duì)整個(gè)成像情況形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的模型.

　　教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)講述幻燈機(jī)、放大鏡的構(gòu)造及應(yīng)用.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，在講了幻燈機(jī)后簡(jiǎn)要介紹一些投影儀的構(gòu)造和原理.講放大鏡之后可介紹一下顯微鏡的知識(shí)，有助于學(xué)科間的聯(lián)系.

　　3.總結(jié)

　　分析了幻燈機(jī)、放大鏡的工作原理，結(jié)合前面學(xué)過(guò)的照相機(jī)，總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律和特點(diǎn).到目前為止，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)小孔成像、平面鏡成像，凸透鏡成像的三種情況.這里有三個(gè)成實(shí)像的情況，兩個(gè)成虛像的情況.實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚形成的，虛像是由反射光線(平面鏡成像)或者折射光線(物體位于焦點(diǎn)以里的凸透鏡成像)的反向延長(zhǎng)線相交形成的.從岸邊觀察水中的魚、石子，看到的也是水中物體的虛像.它們的相同之處是：不論實(shí)像、虛像都是由光線形成的.從這點(diǎn)看影又與它們有本質(zhì)的不同，影是光線照不到的黑暗區(qū)域.

　　探究活動(dòng)

　　【課題】實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)投影儀的使用方法

　　【組織形式】學(xué)生活動(dòng)小組

　　【活動(dòng)流程】

　　提出問(wèn)題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評(píng)估;交流與合作.

　　【參考方案】利用學(xué)校的投影儀學(xué)習(xí)如何使用投影儀，并會(huì)一般的維護(hù).

　　【備注】

　　1、寫出探究過(guò)程報(bào)告.

　　2、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題