資源簡介

課題 第五章 第1節 透鏡 1課時
授課教師 授課類型 新授課
教學目標 1.通過觀察凸透鏡和凹透鏡，了解透鏡的特點，準確區分凸透鏡和凹透鏡；通過聯系生活中的透鏡，領略透鏡對光的作用，激發求知欲。2.通過觀察實驗現象，認識凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用，深刻了解透鏡的焦點、焦距；熟練畫出凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的傳播路徑，提高發現問題的能力和作圖能力。3.通過進行創新性小實驗和體驗生活情境，學會利用透鏡和防止透鏡的危害。
教學重點、教學難點 重點：凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。難點：凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的傳播路徑。
教學方法 本節課采用的主要教學方法是在演示實驗和學生活動的基礎上,通過觀察分析,概括物理概念,總結物理規律。八年級學生的思維方式已逐步由形象思維向抽象思維過渡,因此在教學中應注意積極引導學生應用已掌握的基礎知識,通過理論分析和推理判斷來獲得新知識,提高抽象思維能力。當然在此過程中仍需以一些感性認識做為依托,可以借助實驗加強直觀性和形象性,以便學生理解和掌握。透鏡對光線的作用,學生可以通過觀察直接感知。教學中要注意培養學生對物理的興趣,充分發揮演示實驗的作用,利用他們好奇、好動、好強的心理特點,調動他們學習的積極性和主動性。
教學準備 凸透鏡、凹透鏡、激光筆、刻度尺、多媒體課件等。
教學過程 一、新課引入有一批旅行家乘船在海上漫游。不巧，在海上遇到了狂風，把船吹到一座孤島旁，旅行家們只好下船來到島上。當時正是冬天，島上冰天雪地，白茫茫的一片……旅行家們準備生火取暖，燒火煮飯。意外的問題來了，火柴被海水浸濕了，打火機也丟了。怎么辦？正在這時，一個叫克勞波尼的物理學博士想到了一個辦法。同學們知道是什么辦法嗎？學生交流，教師引導學生說出解決辦法。擴展：早在我國西漢(公元前206年～公元25年)《淮南 萬畢術》中就有關于冰透鏡的記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”二、講授新課知識點一 凸透鏡和凹透鏡引導：同學們請觀察透鏡組，并借助擦鏡紙，摸一下透鏡，根據透鏡的厚薄程度給透鏡分類。討論透鏡能分幾類？點評：透鏡有兩類。中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的叫凹透鏡。問題：下列透鏡哪些是凹透鏡？哪些是凸透鏡？戴眼鏡的同學請判斷：近視鏡是什么透鏡？遠視鏡是什么透鏡？學生閱讀課本P112-113，用自己的理解總結凸透鏡和凹透鏡的特點。點評：透鏡：至少有一個面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求會辨認)。凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡，如遠視鏡片、照相機的鏡頭、投影儀的鏡頭、放大鏡。凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡，如近視鏡片。如果透鏡的厚度遠小于球面的半徑，這種透鏡叫薄透鏡。下面我們只研究薄透鏡。說明：此環節重點突出凸透鏡、凹透鏡的概念形成。鏡片的兩個表面(或至少一個表面)是球面的一部分。引導學生觀察凸透鏡和凹透鏡的示意圖，了解研究透鏡時常用的兩個科學術語。主光軸：通過兩個球面球心的直線叫主光軸。光心：在主光軸上有個特殊的點，通過這個點的光線傳播方向不變，這個點叫透鏡的光心，可以認為透鏡的光心就在透鏡的中心。知識點二 透鏡對光的作用設計實驗：為了看到光的傳播路徑，我們這樣設計實驗：用一張白紙來顯示光的路徑,再把透鏡放在白紙上就可以了，先在白紙上畫一條直線代表主光軸,用三支并排的激光筆做平行光源。實驗1：凸透鏡對光的作用利用三支激光筆在白紙上演示三條平行光線,指導學生用作圖法把上面實驗中的入射光線和折射光線在白紙上畫出來。點評：引導學生觀察折射光線與入射光線的位置關系。我們把凸透鏡對光的這種作用叫會聚作用。說明：會聚就是折射光線與入射光線比較，更加靠近主光軸，向主光軸偏折。實驗2：凹透鏡對光的作用繼續利用三支激光筆在白紙上演示三條平行光線,指導學生用作圖法把上面實驗中的入射光線和折射光線在白紙上畫出來。點評：引導學生對比凸透鏡,觀察折射光線與入射光線的位置關系。說明：折射光線與入射光線比較，更加遠離主光軸，向邊緣偏折。結論：凸透鏡對光有會聚作用，所以也叫會聚透鏡。凹透鏡對光有發散作用，所以也叫發散透鏡。知識點三 焦點和焦距1．概念凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在主光軸上的一點，這個點叫焦點，用字母“F ”表示；焦點到凸透鏡光心的距離叫焦距，用字母“f ”表示。　　　凹透鏡使平行于主光軸的光線發散，它沒有實焦點，但通過凹透鏡的光反向延長也可以交在主光軸上一點，這點是凹透鏡的虛焦點。說明：實驗證明，透鏡兩側各有一個焦點，兩側焦距相等。2.透鏡對光線的作用規律問題：如果平行于主光軸的光線經過凸透鏡或凹透鏡后會出現什么現象？演示：利用三支激光筆制成平行光借助硝酸銀溶液進行實驗。現象：平行光經過凸透鏡會聚于一點，這一點叫凸透鏡的焦點。經過凹透鏡后遠離主光軸發散，發散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點叫凹透鏡的虛焦點。結論：平行于主光軸的光線，經凸透鏡后經過焦點；經凹透鏡后向外發散，但其反向延長線必過虛焦點(所以凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用)。如下圖：擴展：過光心的光線經透鏡后傳播方向不改變，如下圖：據折射時光路可逆知，經過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡后平行于主光軸；射向異側焦點的光線經凹透鏡后平行于主光軸；如下圖： 通過焦點的光線折射后平行于主光軸。通過虛焦點的入射光線，折射后平行于主光軸。三、課堂小結回顧本節課你學到了什么？梳理本節知識要點。四、板書設計 第1節 透鏡一、凸透鏡和凹透鏡中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。主光軸:通過兩個球面球心的直線。光心:透鏡的中心。二、透鏡對光的作用凸透鏡對光線有會聚作用。凹透鏡對光線有發散作用。三、焦點和焦距焦點:平行于主光軸的光會聚相交的點。焦距:焦點到凸透鏡光心的距離。
教學設計反思 本節課運用故事導入新課,充分激發學生的學習興趣,調動學生的好奇心,激發學生的求知欲望,提高學生的學習興趣。一部分學生對透鏡的規律理解不夠清晰,沒有良好的作圖習慣,這需要一定的應用訓練來彌補。
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第1節 透鏡
八年級
初中物理
第五章 透鏡及其應用
學習目標
3.通過平行光聚焦法，學會粗測凸透鏡的焦距。
1.認識凸透鏡和凹透鏡，了解透鏡的焦點、焦距。
2.知道凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用，并學會畫相關光路圖。
凸透鏡和凹透鏡
知識點一
1.透鏡的概念：透鏡是利用光的折射原理制成的光學器件。
2.透鏡的種類
凸透鏡中央
厚、邊緣薄，
（如放大鏡）
凹透鏡中央
薄、邊緣厚，
（如近視鏡片）
3.透鏡的主光軸和光心
光心
主光軸
主光軸
光心
（1）主光軸：通過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸，簡稱主軸，每個透鏡都有1條主光軸，主光軸用點劃線表示。
（2）光心：透鏡主光軸上有個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫透鏡的光心。薄透鏡的光心可以認為就在透鏡的中心。
光心
光心
通過透鏡光心的光線，它的傳播方向不改變。
光心
光心
下列關于透鏡的說法，正確的是（ ）
A． 透鏡一定是用玻璃制成的
B． 中間凸出的一定是凸透鏡
C． 透鏡分為凹透鏡和凸透鏡兩類
D． 透鏡的兩個表面必須制成球面
C
典例1
解析：透鏡通常用玻璃、樹脂、水晶等透明材料制成，A 錯誤。 凸透鏡是中間比邊緣厚的鏡片，凹透鏡的鏡片也可以中間凸出，如近視眼鏡，但總體上它屬于中間薄、邊緣厚的鏡片，B 錯誤。 透鏡的兩個表面可以都是球面的一部分，也可以只有一個面是球面的一部分，D 錯誤。
答案：C
透鏡對光的作用
知識點二
凸透鏡對光線起會聚作用，因此凸透鏡也叫會聚透鏡。
1.凸透鏡對光的作用
現象：這些光線通過透鏡后會聚于主光軸上一點。
讓平行于凸透鏡主光軸的光束射向凸透鏡，觀察光通過凸透鏡后如何傳播？
2.凹透鏡對光的作用
凹透鏡對光線起發散作用，因此凹透鏡也叫發散透鏡。
現象：這些光線通過透鏡后偏離主光軸散開，但其反向延長線交會聚于主光軸上一點。
讓平行于凹透鏡主光軸的光束射向凹透鏡，觀察光通過凹透鏡后如何傳播？
3. 對會聚和發散的理解
（1）凸透鏡對光有會聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光軸，即通過凸透鏡的光將向主光軸方向偏折，并不是說通過凸透鏡的光都是會聚的。如圖所示。
(2)凹透鏡對光有發散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏離主光軸，即通過凹透鏡的光將向遠離主光軸方向偏折，并不是說通過凹透鏡的光都是發散的。如圖所示。
由于光在發生折射的過程中光路是可逆的，而透鏡對光的作用也是折射，所以透鏡中光路也是可逆的。
4.透鏡中的光路可逆
典例2
凸透鏡對光的作用是（ ）
C
A． 光通過凸透鏡后變成平行光
B． 只對平行于主光軸的光才有會聚作用
C． 對任何光都有會聚作用
D． 只對平行于主光軸的光才有發散作用
解析：只有經過凸透鏡焦點的光，通過凸透鏡后才會變成平行于主光軸的平行光，A錯誤。凸透鏡能使通過凸透鏡后的折射光更靠近主光軸，即凸透鏡對任何光都有會聚作用，B、D錯誤。
答案：C
焦點和焦距
知識點三
1.凸透鏡的焦點與焦距
F
(1)平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點，這個點叫凸透鏡的焦點（F ）。
F
焦距
(2)凸透鏡有兩個焦點。
(3)焦點到凸透鏡光心的距離叫焦距( f )。
f
f
焦點
(1)平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發散，發散光線的反向延長線相交于主光軸上，它不是實際光線的會聚點，叫虛焦點(F )。
F
2.凹透鏡的焦點、焦距
（2）凹透鏡有兩個虛焦點。
（3）虛焦點到凹透鏡光心的距離叫焦距( f )。
F
f
f
3.粗測凸透鏡焦距的方法
操作：把一只放大鏡正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側，調整放大鏡與紙的距離，觀察現象？
現象：紙上會出現一個很小、很亮的光斑，且光斑處的溫度很高，如果長時間照射，紙會被烤焦。
測出光斑到凸透鏡光心的距離，即該凸透鏡的焦距，這種測凸透鏡焦距的方法被稱為平行光聚焦法。
紙上的光斑變成最小、最亮的這個點就是凸透鏡的焦點。
透鏡類型 入射光線 折射光線 圖例
凸透鏡
平行于主光軸 經過另一側的實焦點
經過焦點或從
焦點發出 平行于主光軸射出
經過光心 不改變原來的傳播方向
4.三條特殊光線
（1）凸透鏡的三條特殊光線
透鏡類型 入射光線 折射光線 圖例
凹透鏡
平行于主光軸 反向延長線經過另一側
的虛焦點
斜 射 向 凹 透
鏡 另 一 側 的
虛焦點 平行于主光軸射出
經過光心 不改變原來的傳播方向
（2）凹透鏡的三條特殊光線
典例3
將甲、乙兩圖中的折射光線補畫完整。
根據透
鏡的三條
特殊光線
作圖。
解析：甲圖中是凸透鏡，通過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后與主光軸平行；乙圖中是凹透鏡，延長線通過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后與主光軸平行。
答案：如圖所示。
課堂小結
透鏡
三條特殊光線
凸透鏡：對光有會聚作用
種類及
作用
主光軸、光心、焦點( F )、焦距( f )
作圖
相關
概念
凹透鏡：對光有發散作用
1.有媒體報道：在烈日下洗車，水滴所產生的效果會使車身局部產生高溫現象，時間長了車漆便失去光澤，對這一現象合理的解釋是（　　）
B
隨堂練習
A．水滴相當于平面鏡，能使光發生折射而讓車漆失去光澤
B．水滴相當于凸透鏡，能使光聚在車身的局部而產生高溫
C．水滴相當于凹透鏡，能使光聚在車身的局部而產生高溫
D．水滴相當于凸透鏡，能使光發散從而車身局部產生高溫
2.讓甲、乙兩個透鏡正對平行光，觀察到的現象如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩個透鏡對光線都是會聚的
B．甲透鏡對光線是會聚的，乙透鏡對光線發散
C．甲是凹透鏡，乙是凸透鏡
D．甲是凸透鏡，乙是凹透鏡
甲 乙
C
3.如圖所示是透鏡對光的作用，其中正確的是（　　）
A B C D
C

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