凸透镜成像的规律公开课教案.docx
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凸透镜成像的规律公开课教案
第3节凸透镜成像的规律
教学目标
知识与能力：
1.理解凸透镜的成像规律.
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.
教学重点：
对凸透镜成像规律的理解和认识.
教学难点：
指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系.
教学用具：
凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺.
教学过程
一、新课导入
情景一：
玩小水珠。
把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。
揭秘“小水珠”并进行设问：
问题：
你玩过凸透镜吗？
能介绍一下你以前是怎么玩的吗？
还有别的玩法吗？
情景二：
演示：
用投影仪把细小的灯丝投影在天花板（墙壁）上。
让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？
演示：
灯丝开口向下
，在像上开口怎样？
演示：
灯丝开口向上，在像上开口又怎样？
成什么样的像？
问题：
如何区别像的正立、倒立？
什么情况像明亮、清晰？
问题：
怎样区别实像和虚像？
像与原物相比有什么特点？
问题：
像的放大、缩小是什么意思？
点评：
实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。
像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。
“放大”“缩小”指像与物比较的结果。
“变大”“变小”指像本身的变化情况。
问题：
什么是物距、像距？
点评：
灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。
问题引导：
使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？
成像的条件是什么呢？
能猜想一下吗？
凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
设计意图：
贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。
让学生从生活走向物理。
二、推进新课
探究点凸透镜成像及其规律新
器材：
光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜
说明：
摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。
使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。
调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。
固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。
问题：
根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？
启发学生明确要记录：
物距、像距；像的性质（放大、缩小，倒立、正立，虚、实）……
强调注意事项及实验步骤：
a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度
b．将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛
c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止
d．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
e．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烛焰的像
f．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？
进行实验与收集证据：
探究一：
在光屏上找到物体完整清晰的实像。
教师巡回指导：
引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。
请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。
①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮最清晰时，光屏所在位置就是像所在位置。
学生总结：
光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。
探究二：
探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。
记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。
1.当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。
2.当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。
此点为
成实像大小的分界点。
3.当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。
4.当u＝f时，不成像。
此点为成像虚实的分界点。
5.当u＜f时，成正立、放大的虚像。
说明：
教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片，按提示继续实验。
实验表格
物距
成像性质
像距
应用
u＞2f
u＝2f
2f＞u＞f
u＝f
u＜f
分析论证：
根据成像的情况，对数据进行分类
1．焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。
即一倍焦距内外分虚实。
2．二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。
物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。
二倍焦距内外分大小。
3．实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。
4．u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。
5．成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。
即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。
成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。
即成虚像时，物近像小，物远像大。
物体越靠近焦点像越大。
6．实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。
实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。
三、板书设计
第3节 凸透镜成像的规律
1．成像规律及应用
物距
成像性质
像距
应用
u＞2f
倒立、缩小的实像
2f＞v＞f
照相机
u＝2f
倒立、等大的实像
v＝2fxkb1.com
2f＞u＞f
倒立、放大的实像
v＞2f
投影仪、幻灯机
u＝f
不成像
u＜f
正立、放大的虚像
与物同侧xkb1
放大镜
2.物近像远像变大
离焦点越近像越大
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小
四、教学反思
凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,老师往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于物距,像距,焦距.有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且容易忘.。
根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的规律,同时与生活中照相机、幻灯机等实际例子结合,利用实际知识加深对凸透镜成像规律的理解和记忆。
首先我利用学生的生活经验——放大镜的使用体验,发现它也能成倒立。
第2节熔化和凝固
教学目标
知识与能力：
1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
教学重点：
通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力.
教学难点：
指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来.
教学用具
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪
教学过程
一、导入新课
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：
铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流：
还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？
引导归纳：
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活：
把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从饮料中吸收热量就变成了水。
点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。
路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
引导归纳：
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
二、新课教学
探究点一物态变化
活动体验：
（1）将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？
学生操作实验，回答观察到的现象：
蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
（2）将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？
学生操作实验，发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎
样的变化？
归纳总结：
1．物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。
如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2．物质各种状态之间的变化叫物态变化。
探究点二熔化和凝固
1．概念归纳
（1）熔化：
物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
例如：
冰熔化为水、蜡烛熔化
为烛液等。
（2）凝固：
物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
例如：
水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山
岩。
例子：
说出下列物态变化名称
（1）冰棒化成水：
熔化
（2）钢水浇铸成火车轮：
凝固
（3）把废塑料回收再制成塑料产品：
先熔化再凝固
出示固体海波和蜡，提出问题：
它们怎样才会变成液态？
在熔化过程中，它们的温度有什么变化？
学生思考：
熔化和凝固是在什么条件下发生的？
熔化和凝固的过程有什么特点？
不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
2．探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题：
物质熔化时需要什么条件呢？
不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想假设：
熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验
实验器材：
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波（硫代硫酸钠）、石蜡、水等
介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法
进行实验：
（1）四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。
每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。
（2）组装实验装置：
把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中，并插入温度计，再把试管按图示装置固定。
往烧杯里倒入冷水，使水位高于装固体颗粒的那部分试管（图中只画了一套装置，另一套装置完全相同）。
用两个酒精灯分别给两个烧杯加热，观察两试管内固体熔化情况，并每隔1分钟记录一次温度计示数，直到固体完全熔化。
（3）第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40℃开始计时，每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50℃开始计时，每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求：
要求学生做好观察记录
观察：
（1）对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。
（2）不同温度下它们的状态。
（3）熔化时它们的状态及温度。
记录：
实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
温度/℃
41
43
44
45
46
47
47
47
47.5
48
51.5
53.5
55.5
状态
固态
固液共存
液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
温度/℃
52
55
58
61
62w
63
65
66.5
69
72
74[
83
状态
固态
粘稠状态
液态
学生交流思考：
海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗？
分析论证：
各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。
根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估：
回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？
进行论证的根据充分吗？
实验结果可靠吗？
交流合作：
与同学进行交流。
你们的结果和别的小组的结果是不是相同？
如果不同，怎样解释？
设计意图：
固体的熔化和凝固是学生常见现象之一，选择这一内容让学生参与探究，目的是引导学生在学习物理知识的同时，体验科学探究的全过程，
学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
有利于体现“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。
探究点三熔点和凝固点
对比研究：
分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象 石蜡的熔化图象
学生讨论交流，思考：
（1）两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？
（2）每段曲线对应的一段时间内，海波与石蜡各是什么状态？
温度怎样变化？
吸热、放热情况如何？
归纳交流：
从实验现象及描绘出的图象容易看出，
（1）海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48℃，海波开始熔化。
在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。
（2）随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。
得出结论：
（1）有确定的熔化温度的一类固体叫晶体；如各种金属、冰、海波等。
另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
（2）晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
（3）晶体凝固时也有确定的
温度，这个温度叫凝固点。
同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流：
物质凝固过程中的变化规律
（1）晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点；
（2）凝固过程中处于固液共存状态；
（3）晶体只有达到一定温度时才开始凝固；
（4）凝固过程放热。
学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.24图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点：
同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展：
让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。
同时记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
金刚石
3350
金
1064
冰
0
钨
3410
银
962
固态水银
－39
纯铁
1535
铝
660
固态酒精
－117
各种钢
1300～1400
铅
327
固体氮
－210
各种铸铁
1200左右
锡
232
固体氢
－259
铜
1083
海波
47
固体氦
－272
探究点四熔化吸热、凝固放热
归纳总结：
晶体和非晶体的熔化特点比较
（1）晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
（2）晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。
非晶体没有一定的熔化温度（非晶体没有熔点）。
（3）晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维：
从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。
让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：
无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：
北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技：
现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15～40℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。
把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。
学以致用：
请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
三、板书设计
第2节 熔化和凝固
1．固态
液态（熔化和凝固是互逆过程）
2．固体
3．晶体熔化条件
同时具备
4.晶体凝固条件
同时具备
四、教学反思
熔化和凝固是热学中比较重要的课，要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的，熔化、凝固是两个能相互转化的过程，晶体和非晶体性质间的不同，还要学会作熔化曲线和凝固曲线。
学生在做探究实验时有一定的困难，教师应加大对实验整个过程的引导，可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程，本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律，这样就可为下面讨论节省大量时间。
教学时应特别重视对图象的分析，帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。
根据数据我们会画出一幅曲线图，然后让学生对海波曲线图分析，学生很容易会发现海波有一个平稳阶段，然后开始学习海波的熔化。
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