2024-2025學年八年級物理上冊5.1透鏡教案新版新人教版

Page1第1節(jié)《透鏡》教學設計教學目標學問與技能（1）相識透鏡，會用“摸”、“看”、“照”、“望”等方法對透鏡進行分類。（2）通過透鏡（組）對光的作用的試驗探究，理解凸透鏡對光會聚作用和凹透鏡對光發(fā)散作用的本質。（3）知道科學描述透鏡的幾個概念：主光軸，光心，焦點，焦距。（4）能運用光的折射分析透鏡對光的作用。過程與方法（1）通過對將透鏡分類的活動，培育學生識別不同事物的異同點實力，讓學生體會結構與功能相適應的特點。（2）通過探究透鏡對光的作用，培育學生科學視察抓住事物本質特征的實力。（3）通過透鏡對光的作用的理論分析，培育學生學問遷移的實力。情感看法和價值觀：（1）知道透鏡在生活中的應用，從生活走向物理，從物理走向社會。（2）通過分析生活中的透鏡，提升學生用科學說明自然現(xiàn)象的素養(yǎng)。（3）通過試驗探究培育學生實事求是的科學看法，以及樂于學習和探討物理的看法。（4）通過學習光的折射等方面學問在實際光學器材中的應用，激發(fā)學生探究物理規(guī)律的愛好。教材分析與重難點教材分析：本節(jié)內容主要包括透鏡的分類及相關概念、凸透鏡和凹透鏡對光線的作用。透鏡是眼鏡、照相機等光學儀器最重要的組成部分，是上一節(jié)光的折射定律的詳細應用，也是下面章節(jié)對光在傳播過程中成像規(guī)律及其應用的進一步探討的基礎。教學重點：凸透鏡對光的會聚作用，凹透鏡對光的發(fā)散作用。

教學難點：1.探究透鏡對光線的作用；2.探究經過透鏡的三條特別光線的折射規(guī)律。

學問點梳理：（1）透鏡及其分類；（2）辨別凸透鏡和凹透鏡的方法；（3）主光軸、光心、焦點和焦距；（4）凸透鏡的會聚作用；（5）凹透鏡的發(fā)散作用；（6）透鏡的光路圖。本章整體概述在光現(xiàn)象中，重點講解并描述了以平面鏡、凹面鏡、凸面鏡為重點的光的反射現(xiàn)象，同時在光線經過其他介質時發(fā)生折射，光的色散是光的折射的一個詳細應用，那么透鏡這一章節(jié)是光的折射的詳細應用，而且本章內容為透鏡、生活中的透鏡（照相機、投影儀、放大鏡）、凸透鏡成像的規(guī)律、眼睛和眼鏡、望遠鏡和顯微鏡，這都是透鏡在生活中的應用，因此本章內容其實就是學習透鏡的成像特點與應用。第一、二節(jié)內容講解并描述透鏡、引入物距、像距的概念，虛像、實像的概念，定性的推斷三種光學器件的成像特點（尤其是動態(tài)成像問題），第三節(jié)是對成像特點的定量分析，通過光路圖得出定量的得出成像特點，第四、五節(jié)內容難度并沒有加大，都是透鏡的定性推斷角度進行學習，在三種持續(xù)光的折射的內容，但又高于光的折射的內容。引入新課今日和大家介紹新的內容，先來看PPT上的圖片，今日讓我們一起來探討透鏡。（一）透鏡的種類透鏡：由透亮材料制成的、至少有一個表面為球面的一部分，可以透光的鏡片。一種是中間厚，邊緣薄，叫凸透鏡；一種是中間薄，邊緣厚，叫凹透鏡。雙凸平凸凹凸雙凹平凹凹凸從上述的定義給出的信息可以推斷透鏡類型的方法。因此推斷透鏡的方法：是對比中間的厚度和邊緣的厚度關系，不僅是推斷面的凸或凹?！纠}】假如把一個玻璃球分割成五塊，其截面如圖所示，這五塊玻璃中，屬于凸透鏡的是，從形態(tài)上看，它們的共同特點是，屬于凹透鏡的是，從形態(tài)上看，其特點是。留意：有的透鏡兩面都是球面，也有的透鏡只有一面是球面，不能依據(jù)透鏡的表面是凸還是凹來推斷透鏡的類型，要比較中間與邊緣厚度來確定透鏡的類型。答案：acde中間厚，邊緣薄b中間薄，邊緣厚（二）主光軸和光心什么是主光軸？主光軸：透鏡上通過兩個球面球心的直線C1C2，簡稱主軸。什么是光心？光心有什么特別性質？光心：透鏡主軸上的一個特別點（），凡是過該點的光，其傳播方向不變。強調：主光軸畫成點畫線，光心在透鏡的中心，用字母表示。（三）透鏡對光的作用通過NB試驗裝置給學生演示凸透鏡對光的作用。凸透鏡對光的作用：引導學生理解會聚：折射光線與入射光線比較，向中間偏折，中間的位置其實就是主光軸。因此，會聚就是折射光線與入射光線比較，靠近主光軸。②總結結論：平行光線經過凸透鏡肯定時留意：透過對光有會聚作用，但是折射的光線不肯定都是會聚光線，有可能是發(fā)散光線，但是折射光線更加靠近主光軸了，因此又叫會聚透鏡。甲發(fā)散光束乙平行于主光軸的光束丙會聚光束凸透鏡對光的會聚原理說明凹透鏡對光的作用引導學生類比凸透鏡，視察折射光線與入射光線的位置關系。通過NB物理試驗演示凹透鏡對光的折射作用發(fā)散：折射光線與入射光線比較，更加遠離主光軸。留意：凹透鏡對光有發(fā)散作用，是指入射光線經過凹透鏡后，折射出來的光相對于入射光更遠離主光軸，但是折射光線不肯定都是發(fā)散光線，可能是折射光線延遲相交（會聚）了。因此又叫發(fā)散透鏡。凹透鏡對光的發(fā)散原理說明留意：全部透鏡成像都屬于光的折射現(xiàn)象。在進入和離開透鏡時，光共經驗了兩次折射。甲發(fā)散光線乙發(fā)散光線丙會聚光線總結：凸透鏡能使發(fā)散光線發(fā)散程度減小，會聚光束提前會聚，平行于主光軸的光束變得會聚。凹透鏡能使會聚光線延遲會聚或不會聚，平行于主光軸的光束變得發(fā)散，發(fā)散光束發(fā)散程度更大。光線經過凸透鏡后可能是會聚，平行于主光軸的，發(fā)散的；光線經過凹透鏡后可能是會聚的，平行于主光軸的的，發(fā)散的。會聚光線經過凸透鏡后肯定會會聚平行于主光軸的光線經過凸透鏡后肯定會會聚發(fā)散光線經過凸透鏡可能發(fā)散光線，可能是平行于主光軸的光線，可能是會聚光線。平行于主光軸的光線經過凹透鏡后肯定是發(fā)散光線發(fā)散光線經過凹透鏡后是發(fā)散光線會聚光線經過凹透鏡后可能是平行于主光軸的光線、會聚光線、發(fā)散光線光線會聚和會聚光線表示不同的意思。會聚光線是指光線在沒有經過透鏡時就能會聚在一起的光束；光線會聚是指光線在經過透鏡以后能夠會聚在一起的光束。光線發(fā)散和發(fā)散光線也表示不同的意思。此部分學問很繞，而且學生理解起來難度會比較大，因此還得接著探討教法。留意：平行光線和平行于主光軸的光線，兩種說法表示的意思不完全相同的，因此應當說平行于主光軸的光線?！纠}】下列關于凸透鏡對光的會聚作用的理解不正確的是（）A.凸透鏡能使平行于主光軸的于主光軸的光線會聚于焦點B.凸透鏡使能夠會聚的光線提前會聚C.任何一束光線通過凸透鏡后都將會聚于一點D.凸透鏡能使發(fā)散的光線減小發(fā)散答案：D【例題】關于凹透鏡對光線的發(fā)散作用，下列說法中正確的是（）A.凹透鏡對光的發(fā)散作用使得全部經過凹透鏡的光都不能會聚在一點上B.凹透鏡是對平行于主光軸的主光軸的光起發(fā)散作用C.凹透鏡折射后的光線都會比原來更散一些D.原來會聚的光線經凹透鏡折射后，肯定不能會聚了說明：①以平行主光軸光線、發(fā)散光線、會聚光線為例來進行演示會聚作用，由此說明會聚作用就是在原有光線的方向上更加靠近法線，發(fā)散作用是在原有光線傳播的方向上更加遠離法線，也由此得出推斷透鏡類型的方法之一（光學黑箱問題）答案：C凸透鏡的焦點和焦距什么是焦點？什么是焦距？通過NB物理試驗演示，平行于主光軸的主光軸的光線經過凸透鏡時，在透鏡另一側光線聚焦在一個點上，這個點叫做焦點，用表示。焦點與光心之間的距離叫做焦距，用表示，凸透鏡的焦距是折射光線實際會聚成的點，兩側各有一個，因此凸透鏡有兩個實焦點。凹透鏡的折射光線光線反向延長得到兩個虛焦點，因此凹透鏡有兩個虛焦點。小結：（1）凸透鏡有兩個實焦點，凹透鏡有兩個虛焦點；（2）平行于主光軸的于凸透鏡主光軸的光線會聚在異側焦點上，平行于主光軸的凹透鏡主光軸的光線的反向延長線會聚在同側焦點上。如何理解焦距大小與折光實力強弱？（通過NB物理試驗演示）在光的折射中，光路是可逆的，若把光源放在焦點上，光源射向凸透鏡的光經凸透鏡折射以后會變得平行于主光軸的，因此，凸透鏡可用來制作平行于主光軸的光源。依據(jù)光路的可逆性，我們可作出如圖所示的光路，即正向延長過凹透鏡另一側焦點的入射光，經凹透鏡折射后會變成平行于主光軸的光。答：焦距越小，折光實力越強（透鏡的曲度，即凹凸程度大）。

留意：相同材質的透鏡，曲度越大，焦距越小，折光實力越強。在凸透鏡中，焦距越短，說明凸透鏡對光線的會聚實力越強；在凹透鏡中，焦距越短，說明凹透鏡對光線的發(fā)散實力越強。在進入和經過透鏡時，光共經驗了兩次折射。在透鏡的作圖中，折射點在入射光線與透鏡的交點處。（四）測量凸透鏡的焦距焦距是凸透鏡的重要參數(shù)，不同的凸透鏡可能焦距不同。太陽光是自然界中的平行光，平行光的特點是沿著光的傳播方向沒有交點，逆著光的傳播方向的延長線也沒有交點。同學們能不能想方法利用太陽光粗測凸透鏡的焦距呢？小組探討后說明你的測量方法。方法一：太陽光聚焦法。讓凸透鏡正對太陽光再把一張紙放在它的另一側，變更透鏡與紙的距離，直到紙上的光斑變得最小、最亮。這就是該凸透鏡的焦點。用刻度尺測量這個最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離，這就是該凸透鏡的距離。方法二：依據(jù)透鏡形態(tài)特點推斷。中間厚，邊緣薄叫做凸透鏡；相反叫做凹透鏡。獲得平行光的兩種方法：將光源放在焦點上，光經過凸透鏡得到平行光源。太陽光是平行光源。（五）關于兩種透鏡三條特別的光線：

平行于主光軸的于主光軸的光經凸透鏡后，將會聚在焦點上；平行于主光軸的于主光軸的光經凹透鏡折射后，反向延長線將交于入射光線一側的虛焦點上。從焦點動身的光，通過凸透鏡后，必平行于主光軸的于主光軸射出，對準異側焦點射入的光線，經透鏡折射后，平行于主光軸的射出。通過光心的光線，其傳播方向不變更。方法：與凸透鏡相關的三條特別光線簡記：過光心傳播方向不變，平行于主光軸的過焦點，過焦點的平行于主光軸。與凹透鏡相關的三條特別光線簡記：過光心傳播方向不變，平行于主光軸的過焦點反向延長線，過焦點延長線的平行于主光軸。學問拓展：透過透鏡的光線傳播方向不變。初中階段透鏡視為薄透鏡，盡管有旁向的平行于主光軸的位移，對薄透鏡一般認為傳播方向不變，薄透鏡的中心可以近似當做光心。光學“黑匣子”問題的特征是“黑匣子”內有一未知的光學元件，已知入射光線和出射光線，依據(jù)入射光線與出射光線的特征來推斷內部詳細是什么光學器件，依據(jù)光路判定所用的光學器件的方法是：連接成光路圖→判定是反射還是折射→判定是會聚還是發(fā)散→判定所用的光學器件。【例題】光線經過甲乙兩透鏡后的折射光線如圖所示，則關于兩透鏡的類型，下列說法正確的是