一、教学目标

1. 知识与技能

理解凸透镜成像的基本原理，掌握物距、像距和焦距之间的关系。

2. 过程与方法

学生通过实验操作，观察不同条件下凸透镜成像的特点，并总结出成像规律。

3. 情感态度与价值观

培养学生对物理现象的兴趣，激发探索科学真理的热情，增强团队合作意识。

二、教学重点与难点

- 重点：理解凸透镜成像规律及其应用。

- 难点：如何通过实验验证成像规律并准确记录数据。

三、教学准备

1. 凸透镜若干（焦距已知）。

2. 光具座或光具架。

3. 蜡烛及支架。

4. 屏幕或白纸。

5. 直尺或其他测量工具。

6. 多媒体课件用于辅助讲解。

四、教学过程

（一）导入新课

教师可以通过展示日常生活中常见的光学现象（如放大镜看物体变大、照相机拍照等），引导学生思考这些现象背后的原理。然后提出问题：“为什么使用凸透镜可以实现这些效果？”从而引入本节课的主题——探究凸透镜成像的规律。

（二）理论讲解

1. 基础知识回顾

简要复习光沿直线传播、反射定律等内容，并介绍凸透镜的概念及其作用。

2. 成像条件分析

根据几何光学原理，讲解当光线经过凸透镜时会发生折射形成实像或虚像的情况，并强调物距(u)、像距(v)以及焦距(f)之间的关系。

（三）实验探究

1. 分组实验

将全班分成小组，每组配备一套实验器材。指导学生按照以下步骤进行实验：

- 调整蜡烛的位置，使其距离凸透镜一定距离。

- 移动屏幕寻找清晰的像，并记录下此时物距(u)、像距(v)以及成像性质（正立/倒立、放大/缩小）。

- 改变蜡烛的位置重复上述步骤，收集多组数据。

2. 数据分析

各小组将实验结果汇总后，在教师指导下绘制图表，分析u、v与f之间的数学关系。

（四）归纳总结

引导学生根据实验结果总结凸透镜成像的一般规律，例如：

- 当u > 2f时，成倒立缩小的实像；

- 当f < u < 2f时，成倒立放大的实像；

- 当u = f时，不成像；

- 当u < f时，成正立放大的虚像。

五、课堂练习

布置一些基础题目让学生独立完成，巩固所学知识。例如：

1. 若某凸透镜的焦距为10cm，则当物体位于离透镜30cm处时，会形成什么样的像？

2. 在什么情况下凸透镜可以作为放大镜使用？

六、课后作业

1. 思考并解释为什么望远镜和显微镜都采用了凸透镜的设计。

2. 利用家庭中的物品尝试制作简易的凸透镜成像装置，并拍照分享给同学。

七、板书设计

- 凸透镜成像规律

- 物距(u)、像距(v)、焦距(f)

- 实验步骤与注意事项

- 总结成像规律表格

以上就是本次课程的教学设计，希望通过系统的理论学习加上实践操作，能让每位同学都能深刻理解凸透镜成像的本质及其广泛应用价值！