資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課題 第五章 透鏡及其應用
5.1 透鏡
教學目標
1.物理觀念
（1）了解透鏡的種類。
（2）了解透鏡的焦點、焦距，認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用。
2.科學思維
學習從物理現象中歸納科學規律的方法。
3.科學實驗
通過放大鏡使光會聚實驗，學會實驗操作技術要點。
4.科學態度與責任
（1） 具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理道理。
（2）初步建立將科學技術應用于實際的意識。
教學重點
透鏡的性質
教學難點
透鏡的應用
教學方法
實驗法和講授法
教學用具
凸透鏡、凹透鏡、近視眼鏡、遠視眼睛、照相機、投影儀、放大鏡、平行光源、電源
教學課時 1課時
教學互動設計
一、創設情景、導入新課
望遠鏡被譽為“洞察宇宙的眼睛”。從伽利略開始用自制望遠鏡觀察月亮，到現在科學家用巨大的郭守敬望遠鏡探測遙遠的星系，望遠鏡在人類認識宇宙的過程中作出了重大的貢獻。
許多光學天文望遠鏡和日常生活中使用 的 望 遠 鏡 中 都 有 透 鏡。 透 鏡 對 光有 哪 些 作 用 呢？ 透 鏡 成 像 又 有 哪 些 規律呢？······
問題
用照相機（如圖所示）拍照，可以把瞬間的情景留作永恒的記憶；用投影儀投影，可以使教室里的同學看到放大的圖片；用顯微鏡觀察，可以讓化驗室的醫生看見血液中的各種細胞······這些儀器共同的主要光學元件是什么？它們對光有什么作用呢？
二、新課講授、師生互動
（一） 凸透鏡和凹透鏡
照相機、投影儀、顯微鏡等光學儀器都是利用透鏡（lens）工作的。眼鏡中的鏡片也是透鏡。
如果仔細觀察，你會發現眼鏡鏡片的中間和邊緣的厚薄不一樣。遠視鏡片中間厚、邊緣薄，這樣的鏡片是凸透鏡（convex
lens），如圖所示。
近視鏡片中間薄、邊緣厚，這樣的鏡片是凹透鏡（concave lens），如圖所示。
一般透鏡的兩個表面中至少有一個表面是球面的一部分。如果透鏡的厚度遠小于球面的半徑，這種透鏡就叫作薄透鏡。
一般如圖所示，通過兩個球面球心的直線叫作主光軸。主光軸上有個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫作透鏡的光心（optical center）。薄透鏡的光心可以認為就在透鏡的中心。
（二）透鏡對光的作用
許多同學可能做過這樣的游戲：將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，紙上會出現一個很小、很亮的光斑（如圖所示）。
光斑處的溫度很高，如果長時間照射，紙會被烤焦。這個現象提示我們：放大鏡能把光會聚起來。放大鏡是凸透鏡，看來凸透鏡對光有會聚作用。凹透鏡也能使光會聚嗎？
下面我們通過實驗來仔細研究這兩種透鏡對光的作用。
演示 兩種透鏡對光的作用
1. 讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，觀察光通過透鏡后的偏折方向（如圖所示）。
2. 讓平行于透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀察光通過透鏡后的偏折方向（如圖所示）。
實驗表明，凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。因此，凸透鏡又叫會聚透鏡，凹透鏡又叫發散透鏡。
（三）焦點和焦距
通過實驗還可以發現，凸透鏡能使跟主光軸平行的光會聚在主光軸上的一點，這個點叫作凸透鏡的焦點（focus）。焦點到凸透鏡光心的距離叫作焦距（focal length）。
凸透鏡兩側各有一個焦點，兩側的兩個焦距相等。跟主光軸平行的光通過凸透鏡的光路如圖所示。圖中F表示焦點， 表示焦距。凸透鏡的焦距越小，對光的會聚作用越強。
凸透鏡的三條特殊光路
1.跟主光軸平行的光會聚在主光軸上的焦點。
2.通過光心的光線傳播方向不變。
3.經過焦點的光線折射后平行主光軸（性質1光路可逆）。
凹透鏡的三條特殊光路
1. 跟主光軸平行的光通過凹透鏡后發散，發散光的反向延長相交于主光軸上的虛焦點。
2.通過光心的光線傳播方向不變。
3.發散光的延長線經過虛焦點的光線折射后平行主光軸（性質1光路可逆）
想想做做
太陽離我們非常遠，射到地面的陽光可以看做平行光。想一想，怎樣利用太陽光測量凸透鏡的焦距。找幾個不同規格的凸透鏡，試著測量它們的焦距。
讓凸透鏡正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側，調整凸透鏡與紙的距離，紙上會出現一個很小、很亮的光斑，即凸透鏡的焦點。用刻度尺測量紙到凸透鏡的距離即為該凸透鏡的焦距。
三、課堂小結、鞏固提升
1.凸透鏡和凹透鏡。中央厚，邊緣薄的透鏡是凸透鏡；中央薄，邊緣厚的透鏡是凹透鏡。老花鏡、照相機鏡頭是凸透鏡。
2.透鏡對光的作用。通過兩個球面球心的直線叫做主光軸，簡稱主軸。薄透鏡的光心就在透鏡的中心。凸透鏡對光有會聚作用；凹透鏡對光發散作用。
3.焦點和焦距。平行主軸的光通過凸透鏡會聚于焦點，用F表示；焦點到透鏡光心的距離叫做凸透鏡的焦距，用 表示。凸透鏡焦距越小，對光會聚作用越強。
透鏡三條特殊光線：通過光心的光線傳播方向不變；平行主軸的光通過凸透鏡折射后會聚于焦點；光路可逆。
四、板書設計、理清要點
1. 凸透鏡和凹透鏡。中央厚，邊緣薄的透鏡是凸透鏡；中央薄，邊緣厚的透鏡是凹透鏡。老花鏡、照相機鏡頭是凸透鏡。
2.透鏡對光的作用。通過兩個球面球心的直線叫做主光軸，簡稱主軸。薄透鏡的光心就在透鏡的中心。凸透鏡對光有會聚作用；凹透鏡對光發散作用。
3.焦點和焦距。平行主軸的光通過凸透鏡會聚于焦點，用F表示；焦點到透鏡光心的距離叫做凸透鏡的焦距，用 表示。凸透鏡焦距越小，對光會聚作用越強。
透鏡三條特殊光線：通過光心的光線傳播方向不變；平行主軸的光通過凸透鏡折射后會聚于焦點；光路可逆。
五、達標練習、反饋矯正
1．下列物品中的是凹透鏡的是（ ）
A. 照相機
B. 投影儀
C. 近視眼鏡
D. 遠視眼鏡
2． 下列說法正確的是（ ）
A.遠視眼鏡片中間薄，邊緣厚是凸透鏡
B.鏡片邊緣厚，中間薄的是凹透鏡
C.通過焦點的光線傳播方向不變
D.透鏡的兩個面的表面必須都是球面的一部分
3． 下列說法不正確的是（ ）
A.凸透鏡對光有會聚作用
B.凹透鏡對光有發散作用
C.凸透鏡又叫會聚透鏡
D.凸透鏡的焦距越小，對光會聚作用越小
4．據新聞報道，一輛家用轎車在太陽下“自燃”。調查發現，火災是由放在儀表盤上方防滑墊上的瓶裝水引發的。下列分析正確的是（ ）
A.瓶裝水相當于凹透鏡，對光有會聚作用
B.瓶裝水相當于凸透鏡，對光有會聚作用
C.瓶裝水相當于凹透鏡，對光有發散作用
D.瓶裝水相當于凸透鏡，對光有發散作用
5．一束光通過透鏡的光路如圖所示，正確的是（ ）
參考答案：1.C；2.B；3.D；4.C；5.A 。
六、布置作業
P117T3
課外作業P117T1、T2、T4、T5、T6。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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