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第一节透镜教案


课题: 3.1 透镜
教学目标 一、知识与技能 1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜。 2.了解透镜的焦点、焦距。 3.了解凸透镜和凹透镜对光的作用。 二、过程与方法 1.探究凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用以及如何测定凸透镜的焦距, 培 养学生的动手能力和协作能力。 2.通过观察凸透镜和凹透镜的实物, 得出两种透镜的两种不同构造, 培养学生通过观察 时抓住事物

本质特征,通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力。 三、情感态度与价值观 1.通过使用和观察凸透镜对光线的作用, 让学生能保持对自然界的好奇, 初步领略自然 现象的美好与和谐。 2.通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进行色彩美和线条美的教育。 教学重点 了解凸透镜和凹透镜对光的作用。 教学难点 如何设计探究实验让学生将凸透镜和凹透镜对光的作用归纳出来。 教学方法 引导启发式教学法、讨论合作式教学法、 实验教学法、多媒体辅助教学法、建构主义 教学法。 教学器材 教师:多媒体、演示用光学器件组一套,老花镜、近视镜、饮料瓶(无色透明、表面没 有波纹、去瓶口上部)、香、火柴、实物投影仪、红外线激光器、手电筒。 学生:分成若干小组,每组配备,凸透镜和凹透镜各两个、装水的烧杯一个、 学生用 光学器件组一盒。 教学过程 一、创设情境,引入新课 1.引入 1:请同学观看视频宏观与微观世界:哈勃望远镜拍摄的星系、恒星照片、微观 世界。 让学生谈谈观后感,然后向学生介绍,这些视频资料是通过望远镜、照相机和显微镜观 测和拍摄出来, 科学家透过他们让我们的眼睛延长和变大了, 我们看到了肉眼无法看到的神 奇世界,那么望远镜、照相机和显微镜究竟是如何完成这个工作的呢? 相信大家都充满了期待,学完了这章的内容,同学们就能有一个清楚了解。今天就让我 们先来了解这些光学仪器共同拥有的核心构件——透镜。 2.引入 2: 用多媒体播放几段生产生活中应用透镜的录像, 最后停在 “冰透镜向日取火” 的画面上,开门见山地引入课题“透镜”。“冰镜取火”实验由教师自己动手然后拍摄,这 样更能激起学生对物理的学习欲望。 师:(手指画面中的冰透镜)我手中拿的是什么?它有什么作用? 生:用冰做的透镜,它能会聚太阳光。 师:你们知道冰透镜为什么能会聚光线呢? 生:冰透镜的表面是弯曲的,能让通过它的光向一个地方偏折。 师:对,像这种表面弯曲,能使光透过的镜片常叫做透镜。

二、师生共同活动,进行新课 什么是透镜呢?在同学们的桌上,摆放有 4 个透镜,现在就请同学们按分组动起来,进 入我们今天的探索发现之旅吧。 辨别透镜: 1.学生分组实验研究: (每组分有两个焦距不同的凹透镜和两个凸透镜) 让学生研究, , 思考这些问题: (1)他们的外观有什么特征? (2)如何将它们分类?分类的依据是什么? 学生体验、分析、讨论、归纳后,每小组派代表作答。 (1)它们的特征:透明的,每个表面都是球面的一部分。 (2)透镜可以分为两类:一类是两面往外凸,也就是中间厚边缘薄;另一类是两面往里 凹,也就是中间薄,边缘厚。 中间厚,边缘薄的叫凸透镜,中间薄,边缘厚的叫凹透镜。 通过大家的观察、讨论和概括,我们认识了凸、凹透镜。 教师小结:中间厚、边缘薄的叫凸透镜;中间薄,边缘厚的叫凹透镜。(板书) 2.巩固练习: (1)凸透镜和凹透镜生活中常用到,我们桌子上放着帮助人们矫正视力,保护眼睛的 近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片,看看它们是什么透镜? 请学生上台用手感觉并作出判断。远视镜的镜片是凸透镜;近视镜的镜片是凹透镜。 (2)辨识透镜:将下列透镜分类,并简述理由。

答案:1、3、4 是凸透镜,2、5、6 是凹透镜 练习作图:使用尺规作出凸透镜、凹透镜; 了解主光轴和光心的含义。 教师演示: 使用尺规作图,透镜的两个面(或至少一个表面)是圆的一部分,并介绍研究透镜时常 用的两个科学术语。

主光轴和光心。组成透镜的两个球的球心连线叫主光轴。在主光轴上有一个特殊的点, 通过它的光线传播方向不变,这一点叫透镜的光心,可以认为透镜的光心就在透镜的中心。 利用 flash 动画巩固刚才的作图、以及穿过光心的特殊光线的传播特点。 (透镜的两个 面(或至少一个表面)是圆的一部分,主光轴和光心。组成透镜的两个球的球心连线叫主光 轴。在主光轴上有一个特殊的点,通过它的光线传播方向不变,这一点叫透镜的光心。 焦点和焦距 [师]射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,五束平行于主光轴的光线通过凸 透镜会聚在一点,这个点叫做焦点,用“F”字母表示,焦点到光心的距离叫做焦距。用“f”

字母表示。凹透镜使五束平行于主光轴的光线发散,它没实焦点,但通过凹透镜的光线的反 向延长也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点。 凸透镜对光线的会聚作用、凹透镜对光线的发散作用、焦距。 教师引导学生实验:同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜,正对着太阳光,再把一张 纸放在它的另一侧,来回移动,观察有什么变化? ①有一个亮点。 师:亮点是怎么形成的?学生思考讨论作答: ②“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多。 ③太阳光通过凸透镜都聚到亮点上。 他们分析得特别好,咱们为他们鼓掌!现在,让光斑变得最小,最亮。测量这个最小、 最亮的光斑到凸透镜的距离,记录下来,换另一个凸透镜,重做上面的实验。再换一个凹透 镜, 重做上面的实验, 纸上能够得到很小、 很亮的光斑吗?这说明了什么?学生组分别回答, 直到回答到下面的内容: ①用凹透镜无论如何移动,都得不到很小、很亮的光斑。 ②亮点是光会聚的。 ③凹透镜不能使太阳光会聚。 ④凸透镜能使太阳光会聚。 师:同学们回答得非常好,这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用。但是由 于我们观察不到光的传播路径, 所以为了对这个问题作进一步的研究, 我们来设计一个实验: 如何清楚地看到透镜对光线的作用。 教师引导学生思考,如何看到光的传播路径?最终得出最佳方案: 将无色透明可乐瓶放在水平桌面上, 在瓶中放置点燃的香头, 在里面要放凸透镜或凹透 镜,这就形成一个“烟室”, 用三个并排在同一平面的红外线激光器将三束平行光束射向 凸透镜和凹透镜,观察透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光相互靠拢,通过凹透镜的光相 互远离。 得出结论:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用(板书) 3.反馈练习 (1)试一试:拿一两个凸透镜试一试,有哪些方法可以测得凸透镜的焦距。 方法①:拿一个凸透镜正对着太阳光,让光通过凸透镜照到白纸上,移动凸透镜使光斑 很小很亮,用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离。 方法②:在光具座上,让光源的光正照到凸透镜,移动光源和光屏,找出光屏上有很小 很亮的点,用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离。 (2)如图 A、B 是两个直径相同的凸透镜,它们的焦距分别是 3 cm 和 5 cm,按照实际 尺寸画出平行光经过它们之后的径迹,哪个凸透镜使光偏折得更多些?

学生们作图,教师巡视,并进行指导。将学生答案通过投影展示。 师:同学们都很认真,现在从图中能得出什么结论?学生总结: ①图 A 偏折得厉害,图 B 偏折得不厉害。 ②焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强。

③凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短:表面越凸,焦距越短,每个凸透镜的 焦距是一定的。 (3)要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的什么 位置?试试看,你在解决这个问题的时候实际利用了前面学过的什么原理?先猜测一下。 ①把小灯泡放在大于一倍焦距之外。 ②把小灯泡放在一倍焦距之内。 ③把小灯泡放在焦点处。 师:学生们都猜想,想不想知道你猜得是否正确,那么我们通过实验来证实,并说出理 由。 方法①:用激光器从焦点外射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光。 方法②:用激光器从焦点内射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光。 方法③:用激光器从焦点射向凸透镜的光,通过凸透镜后变为平行光。 [师]通过实验得出什么结论?它利用了什么?学生讨论得出 ①经过焦点的光通过凸透镜后变成平行光。 ②这是利用了前面学过的光路是可逆的知识。 ③光通过凸透镜两侧表面发生折射。 折射时光路是可逆的。 平行于主光轴的光通过凸透 镜要会聚到焦点处,那么,焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴射出来。 三、课堂小结 1.知识与技能: 凸透镜,凹透镜; 凸透镜的焦点、焦距。 2.过程与方法: 实验观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用, 在过程中始终保持好奇心并 亲自动手实验。 四、课堂练习 1.给你一个透镜,你怎样辨别是凸透镜还是凹透镜?如果是凸透镜请你写出两种测定 此凸透镜焦距的办法。 答案:①用手触摸、用平行光入射看折射的光斑等。②让凸透镜将日光会聚成一点,测 量光心到光点的距离;用一个小灯泡慢慢靠近凸透镜,凸透镜后方一个光屏,当折射光在光 屏上的形成光圈与凸透镜大小一致时,测量小灯到光心的距离等。 2.看动画选透镜:按照下面光的传播路线,在方框里加入适当的光学元件。

答案: 图 1:凹透镜 ,图 2:凹透镜 3.看课件不用回光碗的原因,你能说说这是为什么吗? 五、板书设计

六、课后作业 按学习兴趣小组, 通过多种方式去调查和了解生活中哪些地方用到了透镜, 并对照相机 的相关信息做详细了解,形成书面调查报告。


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