5.1透鏡（教案）人教版物理八年級(jí)上冊(cè)

第1節(jié)透鏡素養(yǎng)目標(biāo)1.了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡。2.了解透鏡的光心、主光軸、焦點(diǎn)和焦距。3.了解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用。重點(diǎn)難點(diǎn)凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用。凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距兩個(gè)概念的理解；光路的作圖。教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入（實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入）將一個(gè)礦泉水瓶裝入部分水，放在白紙上，放在陽(yáng)光下。經(jīng)過(guò)幾分鐘后用測(cè)溫槍測(cè)量溫度可達(dá)到100℃左右，再經(jīng)過(guò)幾分鐘照射，可以看到白紙上會(huì)出現(xiàn)黑斑，在經(jīng)過(guò)一小會(huì)，可以看到有黑煙產(chǎn)生，這是為什么呢?課堂探究探究點(diǎn)一、透鏡的種類(lèi)問(wèn)題1：什么是透鏡？剛才介紹的這些光學(xué)元件中都有一個(gè)共同結(jié)構(gòu)——透鏡。是由透明物質(zhì)（如玻璃、石英等）制成的，透鏡的兩個(gè)表面中至少有一個(gè)是球面的一部分。問(wèn)題2：透鏡的分類(lèi)透鏡根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為凸透鏡和凹透鏡，中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的叫凹透鏡。可以根據(jù)觀察透鏡的結(jié)構(gòu)區(qū)分透鏡的種類(lèi)。初中階段主要學(xué)習(xí)的是雙球面薄透鏡，即：兩個(gè)表面都是球面的一部分，同時(shí)透鏡的自身厚度遠(yuǎn)小于球面的半徑，厚度忽略不計(jì)。問(wèn)題3：什么是光心、主光軸？雙球面透鏡通過(guò)透鏡兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸，簡(jiǎn)稱(chēng)主軸。主光軸上有一個(gè)特殊的點(diǎn)，通過(guò)這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)叫作透鏡的光心，用字母O表示。薄透鏡的光心在它的中心上。探究點(diǎn)二、透鏡對(duì)光的作用1、凸透鏡對(duì)光線的作用實(shí)驗(yàn)1：拿出一個(gè)凸透鏡，正對(duì)著太陽(yáng)光，再把一張紙放在它的另一側(cè)，從緊貼凸透鏡位置向逐漸遠(yuǎn)離方向移動(dòng)，觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：在凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光時(shí)，紙上出現(xiàn)一個(gè)光斑，逐漸遠(yuǎn)離的過(guò)程中，光斑會(huì)先逐漸減小，變成一個(gè)最小、最亮的點(diǎn)，繼續(xù)遠(yuǎn)離，光斑會(huì)逐漸增大。說(shuō)明：凸透鏡對(duì)太陽(yáng)光有會(huì)聚作用。實(shí)驗(yàn)2：用兩只激光筆，發(fā)出發(fā)散的兩束光，照射到凸透鏡上，在凸透鏡另一側(cè)固定一個(gè)光屏，觀察光屏上情況。標(biāo)記后將凸透鏡取下，光屏上現(xiàn)象有沒(méi)有變化。現(xiàn)象：在光屏上可以看到兩個(gè)光斑，取下凸透鏡后，光屏上仍有兩個(gè)光斑，此時(shí)兩光斑距離比有凸透鏡時(shí)大，說(shuō)明：凸透鏡對(duì)光線由會(huì)聚作用?？偨Y(jié)：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,也叫作會(huì)聚透鏡。會(huì)聚指折射后的光線相比入射光線更靠近主光軸。凹透鏡對(duì)光線的作用實(shí)驗(yàn)3：換用凹透鏡，重做上面的實(shí)驗(yàn)，觀察會(huì)有什么現(xiàn)象？這說(shuō)明了什么？現(xiàn)象：使用凹透鏡正對(duì)太陽(yáng)光時(shí)，紙上始終得不到很小、很亮的光斑，而且光斑四周比中間還要亮一些。使用凹透鏡對(duì)著激光筆時(shí)，可在光屏上看到兩個(gè)光斑，取下凹透鏡后，光屏上仍有兩個(gè)光斑，此時(shí)兩光斑距離比有凹透鏡時(shí)小。說(shuō)明：說(shuō)明凹透鏡不僅不能讓光會(huì)聚，而且會(huì)讓光向四周發(fā)散開(kāi)。發(fā)散指折射后的光線比入射光線遠(yuǎn)離主光軸。探究點(diǎn)三、焦點(diǎn)和焦距焦點(diǎn)和焦距問(wèn)題1：什么是焦點(diǎn)，什么是焦距？對(duì)于凸透鏡，平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚與一點(diǎn)，改點(diǎn)所在位置就是凸透鏡焦點(diǎn)位置，用字母F表示，焦點(diǎn)到光心的距離就是該凸透鏡的焦距，用字母f表示。對(duì)于凹透鏡，平行于主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后變成一束發(fā)散光線，發(fā)散光線反向延長(zhǎng)會(huì)聚與一點(diǎn)，改點(diǎn)所在位置就是凹透鏡（虛）焦點(diǎn)位置，用字母F表示。三條特殊光線平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)；經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長(zhǎng)線必過(guò)虛焦點(diǎn)。如下圖：過(guò)光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不改變，如下圖：跟據(jù)光路可逆知，經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸；射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸；如下圖：測(cè)凸透鏡焦距實(shí)驗(yàn)1：讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，拿一張白紙?jiān)谒牧硪粋?cè)來(lái)回移動(dòng)，直到紙上的光斑變得最小、最亮，測(cè)出此時(shí)光斑到光心的距離，此距離即為凸透鏡的焦距。注意：①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要調(diào)節(jié)出最小、最亮的光斑（遠(yuǎn)離過(guò)程中光斑先逐漸變小，開(kāi)始增大時(shí)，再往回移動(dòng)一小段）；②測(cè)量時(shí)要估計(jì)到分度值的下一位。實(shí)驗(yàn)2：取幾個(gè)面積一樣大，凸起程度不同的凸透鏡，分別測(cè)出它們的焦距，比較焦距的大小。結(jié)論：面積相同的凸透鏡，凸起程度越大的，焦距越小，對(duì)光的折射能力越強(qiáng)。課堂小結(jié)：板書(shū)設(shè)計(jì)第1節(jié) 透鏡1.透鏡的分類(lèi)(1)凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡，如：遠(yuǎn)視鏡片、照相機(jī)的鏡頭、投影儀的鏡頭、放大鏡等。(2)凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡，如：近視鏡片。(1)凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，即光通過(guò)凸透鏡后，折射光線與入射光線比較，更偏向主光軸(2)凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，即光通過(guò)凹透鏡后，折射光線與入射光線比較，更遠(yuǎn)離主光軸。(1)平行于主光軸的光通過(guò)凸透鏡后會(huì)聚在一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)，用字母“F”表示；焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距，用字母“f”表示。(2)凸透鏡的焦距越小，透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用越強(qiáng)。4.通過(guò)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光路：(1)平行于主光軸的光折射后通過(guò)焦點(diǎn)。對(duì)凹透鏡來(lái)說(shuō)，是折射光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)虛焦點(diǎn)。(2)通過(guò)焦點(diǎn)的光（對(duì)凹透鏡而言，是指其延長(zhǎng)線通過(guò)焦點(diǎn)的光線)折射后與主光軸平行。(3)通過(guò)光心的光不改變傳播方向。當(dāng)堂檢測(cè)1．光通過(guò)透鏡前后的方向如圖所示。圖甲和圖乙中方框內(nèi)的透鏡依次是(A）A．凸透鏡、凹透鏡 B．凸透鏡、凸透鏡 C．凹透鏡、凸透鏡 D．凹透鏡、凹透鏡2．圖中光路圖錯(cuò)誤的是（D）A． B． C． D．3.如圖所示，把一凸透鏡放在平面鏡前，當(dāng)用眼睛觀察鏡子時(shí)，光束似乎是從M處發(fā)散開(kāi)來(lái)的，則該凸透鏡的焦距是（D）4．根據(jù)圖中給出的光線通過(guò)透鏡前后的傳播方向，在圖中填上適當(dāng)?shù)耐哥R。5．如圖所示，F(xiàn)為凹透鏡的焦點(diǎn)，OO’為凹透鏡的主光軸，AB為射向凹透鏡且延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)的光線，在凹透鏡的右側(cè)有一平面鏡MN和主光軸OO′成60°，請(qǐng)畫(huà)出經(jīng)凸透鏡折射后和經(jīng)平面鏡反射后的完整光路圖。答案：如圖所示教學(xué)反思本節(jié)課的內(nèi)容包括了透鏡的分類(lèi)，透鏡的主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距等概念，還有透鏡的簡(jiǎn)單作圖等知識(shí)。整節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容較多，需要學(xué)生掌握的知識(shí)也很多。為了較好地完成的教學(xué)任務(wù)，本案例的教學(xué)設(shè)計(jì)主要采用以學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究為主和教師適時(shí)指導(dǎo)為輔的形式。教學(xué)中通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，讓學(xué)生得出凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用以及凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用，在此基礎(chǔ)上適時(shí)給予學(xué)生引導(dǎo)，讓他們通過(guò)小組合作的方式一步步地找出了透鏡的主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距等知識(shí)點(diǎn)，順利地突破了教學(xué)中的重難點(diǎn)。這種教學(xué)方式學(xué)生的活動(dòng)多，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性高，有助于學(xué)生高效、迅速地掌握知識(shí)。備課資源18世紀(jì)的嚴(yán)格干燥的冬天，某國(guó)一森林發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)?shù)卣鰟?dòng)大量人力，經(jīng)過(guò)十余天的不懈努力才撲滅了這場(chǎng)大火。這場(chǎng)火災(zāi)造成幾十人失去生命，經(jīng)濟(jì)損失巨大。在事后的調(diào)查中，讓調(diào)查人