《透鏡》教案

《透鏡》教案 郭良潔 一  教學目標： 1．知識與技能：（1）知道什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，了解透鏡的焦點和焦距。   （2）了解凸透鏡和凹透鏡對光的作用。 2．過程和方法：帶著問題，進行探究實驗，觀察凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。 3．情感態度與價值觀：創設情景，鼓勵學生積極思考。同時通過實驗，在探究過程中培養學生科學的探究方法，培養學生對自然界的好奇，初步領略自然界現象的美好。 二 教學重點：通過觀察和實驗，知道什么是凸透鏡和凹透鏡以及它們對光線的作用。 三 教學難點：指導學生對實驗進行仔細觀察，分析，理解主光軸，焦點，焦距的概念。 四 教學方法：觀察法，討論法，實驗法，講解法 五 教具準備：透鏡一組，光源，老花鏡，近視鏡，手電筒，放大鏡，光具盤 六 教學過程： 1、創設問題的情境，引入新課 師：“一天,大雨過后,小明家的小狗正趴在自己窩里的干草上,狗窩的上方是用透明塑料紙搭起來的,天晴了,太陽出來了,透過積水的陽光照在狗的身上,暖洋洋的舒服極了,小狗正享受著這份愜意時,突然自己的尾巴著起了火,疼得它上躥下跳.你知道是誰惹的禍嗎?”（展示故事模型，引起學生討論，激發學生的興趣）   “通過這節課的學習我們就能知道誰是罪魁禍首。同學們都見過放大鏡，利用放大鏡我們可以看清楚用肉眼看不到的小字；假日外出旅游時，用照相機就可以把美麗的風光留為永恒的記憶；在我們做生物實驗時，用顯微鏡可以看到各種細胞；上課時，老師可以把教學內容投影在多媒體投影儀上，方便了課堂教學。這里我們所說的放大鏡的鏡片，眼鏡的鏡片，照相機，顯微鏡，投影儀等儀器的鏡頭，都是由透鏡組成的。今天我們就來研究透鏡�！� 2、進行新課  師：（提問）“在實驗桌上有光學器件，請大家認真觀察，看看會發現他們有什么不同的特征。”  生：（進行觀察。）“不同的鏡片的中間和邊緣的厚度不一樣”。 師：（總結）“根據中間和邊緣的厚度我們可以將透鏡分為兩類：一類是中間厚，邊緣薄的凸透鏡，；另一類是中間薄，邊緣厚的凸透鏡�！� 師：（提問）先看我投影出來的這幾塊透鏡分別是什么透鏡，辨認一下。 （ 學生討論） 師：（總結）我們是通過什么方法來辨認它們的？對中間厚、邊緣薄的是凸透鏡反之則是凹透鏡，所以對透鏡進行分類時，只能通過比較中間和邊緣的厚薄程度，不能只看表面是凸出來還是凹下去。  （發下一組透鏡，其中既有凸透鏡也有凹透鏡，讓學生自行辨認它們。簡單的直觀的通過觸摸來辨別透鏡。）   師：凸透鏡和凹透鏡是怎么畫出來的？ （ 課件演示） “ 我們看到兩個相交的球形的公共部分就是一塊凸透鏡，這兩個球心的連線叫做主光軸這塊凸透鏡的中心叫做光心。  “兩個未相交但相互接近的球形的中間部分就是一塊凹透鏡，這兩個球心的連線叫做主光軸。無論是凸透鏡還是凹透鏡，凡是通過該點的光，其傳播方向都不變，這個點叫光心。我們可以簡單認為光心在透鏡的幾何中心上�！� 主光軸和光心是我們研究透鏡的兩個常用科學術語“ 師：下面我們來探究凸透鏡對光線的作用 演示實驗。（用平面鏡取光做凸透鏡使光線會聚的實驗并記錄在白紙上得到的最小最亮的光斑到凸透鏡的距離。然后取出另一塊不同的凸透鏡讓一位學生模仿剛才的實驗做一次看結果是否相同。最后換用凹透鏡，重做以上實驗，看有什么結果。） 學生討論 得出實驗的結論： 凸透鏡對光線有會聚的作用。不同的凸透鏡對光線的會聚能力不同。 凹透鏡對光線有發散的作用。 （知識擴展1）師：“如下圖所示，平行光經過三棱鏡要發生兩次折射，第一次光從空氣斜射入玻璃中，折射角小于入射角，在玻璃中沿直線傳播到第二界面上，光從玻璃斜射如空氣，折射角大于入射角，所以光在經三棱鏡后，通常向底面偏折，即光總是向棱鏡較“厚”的地方偏折。如圖所示，透鏡就相當于兩塊三棱鏡，中間夾著一塊玻璃磚，按圖甲組裝，就成了一個凸透鏡，按圖乙組裝就成了凹透鏡。當光入射時，凸透鏡使光線變得會聚，凹透鏡使光線變得發散。”             （知識擴展2）師：“折射后的光線是會聚的所用的就是凸透鏡，折射后的光線是發散的所用的就是凹透鏡。所謂凸透鏡使光線會聚，凹透鏡使光線發散，都是相對入射光線而言的。凸透鏡對光線的會聚作用是指把入射光線會聚了，其折射光線不一定是會聚的；凹透鏡對光線的發散作用是指把入射光線發散了，其折射光線不一定是發散的。到底是凸透鏡對光線的會聚作用還是凹透鏡對光線的發散作用，不能只看折射光線是會聚還是發散，而應該比較折射后的光束與原來的光束的發散和會聚程度。”如下圖所示。根據這個請大家做一下練習題5。 （板書如下圖）             師：從以上實驗我們發現不同的凸透鏡對光線的會聚能力不同。這體現在用不同的凸透鏡做上述實驗時，太陽光通過凸透鏡后所成的最小最亮的光斑離凸透鏡的距離不同。 （課件演示光路圖） 由于凸透鏡對光線起會聚作用，所以我們看見太陽光是一束平行光，通過透鏡之后會聚于一個小而亮的點。我們把這個點叫做焦點。（這時太陽光與主光軸平行，焦點恰好在主光軸上）我們把焦點到光心的距離叫做焦距。實驗中我們看到不同的透鏡焦距是不同的。凸透鏡都有兩個實焦點。 “如果我們把一個點光源放在凸透鏡的焦點上，光線通過透鏡后會是什么現象呢？”  （提示學生利用以前所學的光路是可逆的來回答）   利用光具盤演示驗證。 “由此我們知道了凸透鏡可以產生平行光”。 凹透鏡對光線起發散作用（從光路圖出發我們來研究幾條特殊光線通過透鏡后的走向）。凹透鏡的發散光線的反向延長線交于主光軸上一點，由于不是實際光線的會聚，故叫做虛焦點。 (分別演示平行于主光軸的光線通過凸透鏡，光線恰好通過光心，平行于主光軸的光線通過凹透鏡的情形。然后由前面所學過的光路可逆的原理出發畫出逆向射入的光線光路圖)。 （學生課堂練習“動手動腦學物理”第2，4題）   （知識點擴展3）師：（1）焦距的大小反映了凸透鏡對光的會聚程度：焦距越大，會聚作用越弱。（2）綜上所述，凸透鏡有三條特殊光線，如下圖所示：         師：“通過以上知識，我們就可以來找出我們開頭所提的誰是罪魁禍首了。請大家來思考一下。”  學生討論回答，教師指出：無論通過什么方式，只要水的形狀中間厚邊緣薄，就屬于水透鏡，具有凸透鏡所具有的所以的特性。因此陽光透過水透鏡時，折射后可能會會聚于一點，此處溫度很高，會點燃干草。 （ppt展示另外兩個實際應用的例子并指導學生回答。） 3 課堂小結： 師：  本節課我們了解了透鏡的應用。知道了透鏡的分類，透鏡的有關概念及不同透鏡對光的作用。還知道了凸透鏡可以產生平行光，凹透鏡卻能使平行光發散。（采用邊提問邊回答的復習方法） 板書設計： 中間厚，邊緣薄   凸透鏡  對光有會聚作用   兩個實焦點   中間薄，邊緣厚 透鏡 凹透鏡  對光有發散作用   虛焦點   主光軸 光心 焦點   焦距：焦點到光心的距離  

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