透镜成像和复习测小灯泡功率实验教学设计和案例分析_凸透镜成像实验及答案

透镜成像和复习测小灯泡功率实验教学设计和案例分析由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“凸透镜成像实验及答案”。

《透镜成像

（一）》的教学设计

本节课的教学设计有效地将综合性的难点问题有步骤的一步一步的分解成几个环节，从而降低了教学的难度。

1、导入环节的情景创设 在导入中我创设了以下情景：

情景Ⅰ：演示（1）投影仪实物及成像

（2）照相机实物、模型成像、模型结构

提问：像和物体，哪一个大？像到凸透镜的距离和物体到凸透镜的距离，哪一个大？ ……

设疑：凸透镜成像有什么规律？

这部分内容主要起一个承上启下的作用。前面学生在学习了透镜的知识后，初步的让学生对透镜知识“有什么用？”有一个初步的印象。通过这一环节为前面的透镜的学习做一个了结，暂时画上一个句号。同时，这一内容也为凸透镜成像规律和三种光学仪器的学习打起了伏笔。这两个实验很好地引出了凸透镜能成像，能成缩小的像和放大的像，进而引出这节课的课题—凸透镜成像有什么规律。学生在这一感性认识的基础上又投入新的学习。

通过这样的设计，学生一下子觉得，物理知识是有用的，是与实际生活密切联系的。学习兴趣较浓厚。以往的教学，在透镜后面直接切入问题：“凸透镜成像有什么规律？”，学生就觉得有些突兀：“又要学什么了？”有些不情不愿。现在的处理则自然的引发了学生的兴趣，使学生的精神一下子集中起来：“这里到底有什么规律？”学生的心理得到了很好的调动。

2．认识成像性质的环节设计

学生在进行了“探究凸透镜成像规律”的实验后，要根据实验的数据和现象归纳得出结论。此时，我设计了以下一系列问题：

讨论：（1）凸透镜在什么情况下成实像？什么情况下成虚像？

（2）凸透镜在什么情况下成的像是倒立的？什么情况下是正立的？

（3）凸透镜在什么情况下成的像是缩小的？什么情况下是放大的？ 归纳：像的虚实规律、正倒规律、缩放规律（板书）

例题1：已知某凸透镜的焦距为5厘米，当物体放在距离凸透镜18厘米的位置时，成的像是（填“虚”或“实”）像。

练习…… 例题2 …… 有些老师觉得，将凸透镜成像规律的一部分分解成这样三条小的基本规律，甚至配上例题、联系，没有必要。其实不然。这一环节的设计强化了学生对成像的性质的认识。这是学生容易忽略的内容。学生在练习中往往不能把像的性质讲全，这其实是认识不到位造成的。这一设计有效地使凸透镜成像规律进一步得到分解，从而大大降低了后继规律学习的难度。

教学实践后我发现，这部分内容花时不多，难度不大，但效果非常理想。几乎所有的学生都能较全面的描述成像的性质。这三个方面的知识也成了一个有机的整体。

3．对凸透镜成像规律的定性认识的设计

凸透镜后成像规律其实是一条半定量的规律。学生对于定量的规律，由于涉及到数学知识，所以往往会较困难。学生更善于理解、掌握定性的规律。为了帮助学生建立起这一规律，我设计了如下的环节：

讨论：当凸透镜成缩小的像时，物距和像距哪个大？当凸透镜成放大像时呢？

归纳：像的缩放与物距、像距大小的关系（板书）

例题1：已知某物体放在距离凸透镜12厘米处，所成的像距离凸透镜8厘米，则此时光屏上的像是（填“放大”或“缩小”）的。

练习： 例题2： ……

经过这一环节，学生的头脑中对成像规律已经有了一个大概的图像，从而建立起了像的大小与物距、像距之间的关系。为定量规律的学习做好了充分的铺垫。其实这时学生已经基本记住了凸透镜成像规律。只差对几个成像区域的划分了。老师这时沿凸透镜主光轴方向，将两侧分别划分为三个区域，分别由近到远分成近区、中区和远区。并和学生一起总结出：“物在远像在中，成缩小倒立实像”、“物在中像在远，成放大倒立实像”的口诀。

这一环节将凸透镜成像的半定量规律很好的转化成了一条定性的规律，学生在课后的默写中，学生绝大部分都默对了，这是很罕见的，尤其是在习题课还没有上之前。

5.2 “复习测小灯泡功率实验题”案例与分析

“分步化解”的教材统整策略对于解决难点教学问题、综合性问题的教学具有非常积极的意义，在上一节阐述中已经提到，下面我以“复习测小灯泡功率实验题”为案例，谈谈具体做法和实施情况。

5.2.1 案例背景

“测小灯泡功率实验题”是上海市初中物理中考的一个难点问题，也是一个热点问题。这一内容的教学一般安排在初三下半学期的第一个月内进行教学。在这之前，学生已经学习了串并联电路的相关知识、电功电功率的相关知识，以及测小灯泡功率实验。“测小灯泡功率实验题”则是涵盖了初中电学中几乎所有的知识，它涉及电流表、电压表的使用及读数、滑动变阻器的使用、电学实验的操作步骤、实验故障等一些基本知识。甚至有些考题还包括电源的合理选择、表格的设计等。当然它还离不开欧姆定律。正因为涉及到的知识特别多，欧姆定律和电功率两个知识又是为数不多的几个掌握级的知识之一，所以它才成为中考的难点和热点，甚至有时还成了中考的压轴题。

我们学校是一所普通初级中学，学生生源参差不齐，分化较大。在教学中如何兼顾两头的学生，使基础差、能力差的学生听懂、会做？如何使基础好、能力强的学生在复习时适当拔高？是老师教学中要解决的一个主要矛盾。同时，老师又要帮助学生克服畏难情绪。

在实施教材统整之前，我通常是将历年考题，经过挑选，选出典型试题，然后从简到难顺序排列，形成一组有梯度的综合题试卷，然后进行1课时的专题复习就完成了教学。但实施下来，平行班约三分之二的学生能学会，而其他学生则还是觉得太难，不会。

5.2.2 案例主题

下面是上海市2009年的一道中考题：

小张、小李和小王三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，电源电压为6伏且不变。

①小张连接的电路如图13所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。

②小李正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）；当变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为10欧），小灯正常发光，小灯的额定功率为 瓦。

图13 ③小王正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，小灯始终不亮。小王在查找电路故障时发现，电流表示数为0、电压表示数为6伏。若电路中只有一处故障且只发生在小灯或滑动变阻器上，电路故障是。这一试题综合性强，难度高，同时题干长，信息量也大，往往使学生望而生畏。但仔细分析，这类题并不是难到无从下手。三个小题的难度是不同的，且逐步递增。第一小题是基本的实验操作，没有难度，只是起一个检测实验技能的作用。第二小题，在第一小题基础上，再增加了一个定量的计算。这一计算实质就是串联电路的一个简单计算题，对98%以上的学生都没有问题。第三小题则出现了难点问题，对80%以上的学生来说都有一定的困难。所以学生要取得较高的得分还是有可能的。

根据教材统整指南，我们备课组的老师通过讨论，在“分步化解”策略的指导下，设计了三个环节的“测小灯泡功率实验题”复习教案，进行公开教学，进一步尝试该方法的可操作性，同时关注它的实施效果。

5.2.3 案例内容

为了突破“测小灯泡功率实验题”这一难点，笔者研究了《物理教学基本要求》，统整了最近几年的中考试卷、各区的模拟卷，反复筛选例题和练习题，与备课组同仁商量、设计了三个环节的教案。

1、第一环节的教学设计

第一环节为实验基本知识梳理阶段，约半课时。分为两个部分：第一部分梳理实验内容。内容包括：实验目的、实验原理、实验器材、滑动变阻器的作用、实验电路图、实验步骤。然后出了10道小练习题，作为反馈和巩固。如：

练习1：实验前，观察小灯泡，记录小灯泡的额定 或。练习4：按图连接好电路，先将变阻器的滑片P移至 端（选填“A”或“B”），然后闭合电键S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯发光逐渐变（选填“亮”或“暗”）。

练习5：闭合电键后应移动，使小灯泡正常发光。记录下此时 和，根据公式 求出小灯泡的额定功率。

练习6：当小灯泡正常发光时，电表刻度盘上指针的位置如图所示，小灯泡的额定电压是 伏，通过小灯泡的电流为 安，小灯泡的额定功率为 瓦。

练习7：在“测定小灯泡的功率”实验中，小灯标有“0.2A”字样，闭合电键后，移动滑动变阻器滑片，当 时小灯正常发光。

第二部分为运用知识解决简单的实验问题。设计了一些具体情景，讨论了4个实验问题。这些问题呈现给学生因错误操作所引起的现象，让学生分析原因，并说出正确操作。如下： 问题

1、小顾同学做“测定小灯泡的电功率”实验，待测的小灯标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“20欧 2安”字样。他连接电路进行实验。小顾连接完最后一根导线后，小灯发光了。

为什么？这样做有什么危害？正确的操作方法是什么？

问题

2、小顾同学做“测定小灯泡的电功率”实验，待测的小灯标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“20欧 2安”字样。他连接电路进行实验。他闭合电键，观察到电流表和电压表的示数如图所示。

为什么会产生如图所示现象？正确的操作方法是什么？ 电压表和电流表对调，示数如何？为什么？ 电压表电流表都串联，示数如何？为什么？

问题

3、小顾继续实验时，他闭合电键，调节滑动变阻器滑片P的位置，发现小灯泡的亮度比较暗而且没有发生变化。

为什么？正确的操作方法是什么？（一上一下，最大）

问题4：如果灯逐渐变亮，电流表示数变大，电压表示数变小。为什么？ 经过本环节的学习，学生对“测小灯泡电功率实验”的操作及注意事项了然于胸，同时复习了电流表、电压表的使用及读数，实验故障，滑动变阻器的使用等电学知识。100%的学生都能轻松地拿到分数，同时这一环节又为后面学习做好了的准备。

2、第二环节的教学设计

第二环节的目的是化难为简，揭示此题的本质，提供解题方法和技巧，约半课时。

“测定小灯泡电功率实验题”从本质上说是简单的串联电路计算题，但是因为与学生实验相结合，题干很长，所以学生往往很头疼。所以在这一环节，要教会学生读题、审题的方法，养成在题干上圈划关键信息，将试题转化成串联电路基本计算题并在电路图上标注数据的习惯。

本环节包括两个部分：第一部分是基础计算题热身，起铺垫作用。“测定小灯泡电功率实验题”分为两种类型的串联电路计算题，首先我们先设计了两道例题，帮助学生回忆、熟悉串联电路的基本计算题，题目如下：

（1）将一小灯泡和滑动变阻器串联在电源电压为6伏的电源上，当小灯正常发光时，小灯两端的电压为2.5伏，此时滑动变阻器的电阻为10欧，求小灯的额定功率。

（2）将一小灯泡和滑动变阻器串联在电源电压为6伏的电源上，当小灯正常发光时，通过小灯的电流为0.2安，此时滑动变阻器的电阻为10欧，求小灯的额定功率。

第二部分是进行典型例题的分析。学生在老师的带领下，逐步学会解题方法。我们设置了如下例题：

某同学在做“测定小灯泡功率”的实验中，所用滑动变阻器标有“20欧 2安”字样，灯泡上标的字样模糊。他按图正确连接电路进行实验。实验时，他把滑片P从B向A移动，观察灯泡发光情况，发现滑片P移到中点附近某位置时，灯泡发光正常。此时电压表V1、V和电流表A的示数如图所示。请你读出三只电表的示数，求出该同学测得小灯泡的额定功率。

紧接着提出问题：实验操作过程与要求一致吗？哪些信息有用，说明什么问题？经过讨论后及时总结：①关注实验操作过程中有什么操作与实验要求不同。②滑动变阻器标有“20欧 2安”字样：实验操作中不作要求，所以往往是一个关键条件，划下来。（划有关数据，老师示范，见题干中划线部分）③将题目转化成串联电路计算题，关键是找出三个数据，标在图上。

2.2 V

10Ω 4.5 V

学生经历了以上的分析与总结，自己领悟到这两道题目和前面两道题实际上是一样的，消除了畏难情绪。在对解题方法有了一定的了解后，再用一些练习进行巩固，所有会串联电路计算题的学生就都掌握了。

3、第三环节的教学设计

第三环节是复杂计算阶段，即完整呈现综合性的中考题。在这一环节，我们安排了一个课时。我们统整了历年中考题和各区模拟卷，选择了一些涉及2个不同时刻的动态过程的复杂题型，进一步提高试题的难度。如我们设置了这样一道例题：

某同学利用电源、电流表、电压表、标有“50欧 2安”的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上标有“4.5伏”的字样清晰可见，该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他边思考边实验，直到小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好滑在中点位置。要求：（1）简述小灯泡正常发光的理由；（2）求出小灯泡的额定功率。

在出示题目以后，要求学生先自己尝试解题：画出电路图，标出有用的数据，思考解题思路。在集体交流以后，教师及时小结：①本质还是串联计算题②不同的时刻，由于滑片的移动，导致了一系列物理量发生变化。要明确哪几个量是不变的。③关注数据是否对应同一时刻。④根据滑片位置不同，画出相应的电路，标出相应数据。

在这一课时，我们还是帮助学生对解题技巧、方法的学习。帮助学生学会将动态问题转化为静态问题的方法。凡是在解题中画了图的学生，或是头脑中有图像的学生，解这类题也就不再话下了。

5.2.4 案例效果

经过两节课的学习，学生对测定小灯泡电功率的题目已经不再感到恐惧，碰到该题目思路清楚，解题熟练。具体效果参见有关章节。

实施统整以后，教学效果明显好转，主要是因为，统整后的教学设计，将综合性的难点问题分解成了三个环节。这三个环节将综合性问题中涉及到的所有问题分解成三个不同层级的由简到难的问题：定性问题→定量计算→动态计算。而后一环节的例题又同时包含前一环节的例题，难度成螺旋式上升。正是因为在前一环节已经帮助学生扫除的障碍，所以才使得学生有能力、有基础去专注于后一环节的内容，从而提高了教学的有效性。

这一策略，无论是对基础好、能力强的学生，还是基础差、能力差的学生，都能起到很好的效果。基础好、能力强的学生，其解题的思路、方法进一步进行了整理，显性化了；基础差、能力差的学生也不会因为原先的基础问题，而使知识掌握中没有解决的问题越积越多，造成学不会。