資源簡介

第五章　透鏡及其應用
第1節　透鏡
【2022年版課標要求】
了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。
【教學重難點】
教學重點:凸透鏡和凹透鏡對光的作用;測量凸透鏡焦距的方法。
教學難點:理解會聚、發散。
【教法與學法】
教法:引導啟發式、討論合作式、 實驗、多媒體輔助教學
學法:學案導學自學、小組合作討論、動手操作實驗
【課前準備】
教師:凸透鏡、凹透鏡、演示用光學器件組一套、老花眼鏡、近視眼鏡
學生:凸透鏡、凹透鏡
【教學過程】
一、情境引入
在嚴寒的田野,旅行家們丟失了打火機,沒有了打火機怎樣生火取暖呢 有人想出了一個巧妙的辦法,他們砍下一塊冰,先把它削平,再用小刀精修,最后用手把它磨光,做成一個中間厚、邊緣薄的水晶般透明的透鏡,用這塊冰迎著陽光,把太陽光聚集在枯草落葉上,很快就升起了火堆。他們為什么能夠通過寒冷的冰獲得溫暖的火呢 讓我們一起來探究“透鏡”的知識。
二、進行新課
(一)透鏡的種類
教師:大家墊上一面紙巾用手摸一摸課桌上的兩個透鏡,它們在結構上有什么特點呢
學生:判斷、交流
教師:引導學生小結歸納剛才的交流,得出透鏡分兩種: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。指導學生把凸透鏡和凹透鏡的定義在教材上畫出來。
結合凸透鏡、凹透鏡實物,指出哪是透鏡的中間,哪是透鏡的邊緣,強調區分凸透鏡和凹透鏡的關鍵就是比較透鏡的中間和邊緣的薄厚。
指導學生練習區分凸透鏡、凹透鏡:練習如下。
(二)主光軸和光心
教師:讓學生閱讀教材,理解主光軸、光心。完成問題
1.什么是光心 光心在哪
2.透鏡的光心有什么重要的性質 請畫出通過凸透鏡光心的光線。如圖
教師巡視指導。
多媒體展示,強調通過光心的光傳播方向不變。
(三)透鏡對光的作用
提出問題:咱班有戴眼鏡的同學,是近視眼還是遠視眼 那么近視眼鏡是凸透鏡還是凹透鏡 遠視眼鏡是凸透鏡還是凹透鏡 你判斷的依據是什么
教師強調:許多器材上用的透鏡是不能用手摸的,那有沒有其他辦法來區分凸透鏡和凹透鏡呢 引導學生思考透鏡是能透光的,光經透鏡發生折射,凸透鏡和凹透鏡的折射光線有什么特點呢 我們先來研究凸透鏡對光的作用。
1.凸透鏡對光的作用:
(1)讓學生觀察導學案圖中的入射光線在位置上有什么特點。引導學生思考入射光線與主光軸的位置關系。并猜想平行于主光軸的光線透過凸透鏡的折射光線沿什么方向傳播,猜想的依據是什么
(2)演示實驗1:利用激光筆在磁性黑板上演示三條平行光線,根據演示實驗在黑板上描出入射光線,再放凸透鏡。
引導學生觀察折射光線與入射光線的位置關系。
教師:我們把凸透鏡對光線的這種作用叫會聚。并指導學生用作圖法把上面實驗中的折射光線在導學案中畫出來。同時引導學生理解會聚: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.凸透鏡的焦點和焦距
結合上述實驗,閱讀教材:
(1)在學生在教材上找到焦點的基礎上,提問凸透鏡的焦點在哪 老師邊指著演示實驗中的焦點,邊強調透鏡的焦點在主光軸上,在透鏡外。
由于這個焦點是由實際光線會聚而成的,所以我們叫它實焦點。并指導學生在導學案上畫出焦點。
(2)凸透鏡有幾個焦點呢 同學們設想一下,如果讓一束跟主光軸平行的光線從凸透鏡的右面射向左面,它是否也能會聚于一點呢 讓我們一起來觀察實驗。
演示實驗2:用激光筆和凸透鏡在磁性黑板上演示,激光從凸透鏡右邊射向左邊。
PPT演示,凸透鏡的兩個焦點
(3)請同學們閱讀教材,看誰能最快說出什么是焦距 用什么表示
強調焦距是從光心到焦點的距離,請在導學案對應的圖上標出焦距。
小結:(1)凸透鏡有兩個實焦點
(2)平行于凸透鏡主光軸的光線在另一側通過焦點
討論:不平行于主光軸的光透過凸透鏡是否會聚 讓我們一起來驗證。
演示實驗3:利用激光筆和凸透鏡在磁性黑板上演示,教師根據演示實驗在黑板上描出入射光線。
不平行于主光軸的光透過凸透鏡是否會聚 引導學生判斷是否會聚的標準:折射光線與入射光線比較,是否靠近主光軸
小結:凸透鏡對所有光線都起會聚作用。
3.凹透鏡對光的作用
演示實驗4:利用激光筆在磁性黑板上演示三條平行光線,根據演示實驗在黑板上描出入射光線,再放凹透鏡。
引導學生類比凸透鏡,觀察折射光線與入射光線的位置關系。指導學生用作圖法把上面的實驗畫出來。
結合演示實驗引導學生解釋發散:折射光線與入射光線比較,遠離主光軸。
4.凹透鏡的虛焦點和焦距。
光經過凹透鏡后的發散是不是也有規律可循
結合上述實驗,閱讀教材92頁焦點和焦距。
提問:折射光線相交嗎 那把折射光線反向延長呢 教師利用演示實驗,把折射光線反向延長,引導學生觀察折射光線的反向延長線相交在哪兒。
PPT演示平行于凹透鏡主光軸的光線的反向延長線通過焦點。
引導學生小結:平行于凹透鏡主光軸的光線的反向延長線通過焦點。
討論:不平行于凹透鏡主光軸的光透過凹透鏡是否發散
演示實驗5:利用激光筆和凹透鏡在磁性黑板上演示
不平行于凹透鏡主光軸的光透過凹透鏡是否發散 引導學生觀察,折射光線與入射光線比較,是靠近主光軸還是遠離主光軸。
小結:凹透鏡對所有光線都起發散作用。
提問:如何解決活動4的問題,哪條是折射光線
(四)測量凸透鏡的焦距
焦距是凸透鏡的重要參數,不同的凸透鏡可能焦距不同。
1.我們可以把太陽光看作平行光。同學們能不能想辦法利用太陽光粗測凸透鏡的焦距呢
小組討論后說明你的測量方法。
2.視頻:粗測凸透鏡的焦距
3.提出問題:
能否利用凸透鏡獲得平行光呢 說出你的具體做法。
學生實驗、討論、交流
教師總結利用凸透鏡獲得平行光的方法。
【課堂小結】
教師:通過今天的學習你學到了什么,有什么成功的經驗和收獲
學生:
1.什么是凸透鏡,什么是凹透鏡,透鏡的光心、主光軸、焦點和焦距;
2.凸透鏡對光起會聚作用和凹透鏡對光起發散作用;會測量凸透鏡的焦距。
【板書設計】
第1節　透鏡
一、透鏡
凸透鏡:中間厚邊緣薄。
凹透鏡:中間薄邊緣厚。
主光軸:透鏡上通過兩個球心的直線C1C1,簡稱主軸。
光心:在透鏡的中心,凡是通過該點的光,其傳播方向不變。
二、透鏡對光的作用
凸透鏡對光有會聚作用,所以凸透鏡又叫會聚透鏡。
凹透鏡對光有發散作用,所以凹透鏡又叫發散透鏡。
三、焦點和焦距
凸透鏡的焦點:凸透鏡能使平行于主軸的光會聚在一點,這個點F就叫作焦點。
凸透鏡的焦距:焦點到光心的距離f叫作焦距。
四、三條特殊光線
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