資源簡介

第2節 透鏡
核心素養
經歷利用凸透鏡、凹透鏡觀察物體及探究對光作用的過程，在合作、交流基礎上學習運用不同的方法辨認兩種透鏡，培養學生的發散思維和逆向思維。
教學設想
本節主要講述的是透鏡的初步知識，其中包括什么是凸透鏡、凹透鏡、透鏡的焦點和焦距以及凸透鏡和凹透鏡的作用，這是本節的中心內容之一，也是學習后面知識的必要基礎。
學生對于經常使用的照相機、放大鏡、投影儀、望遠鏡等光學儀器比較熟悉，但大多數學生并不知道它們的主要部件都是透鏡。
教學目標
物理觀念
1．知道什么是凸透鏡，什么是凹透鏡。
2．認識透鏡的焦點和焦距。
科學思維
1．凸透鏡對光起會聚作用，凹透鏡對光起發散作用。
2．經歷用多種方法辨別凸透鏡和凹透鏡的過程，并嘗試對各種方法的優劣做出初步評估。
科學探究
通過探究，了解透鏡對光具有會聚（或發散）作用的原因。
科學態度與責任
通過介紹透鏡在生活、生產、科研方面的應用，增強學生熱愛科學，勇于探索的精神。
教學重難點及突破
重點
1．知道凸透鏡對光起會聚作用，凹透鏡對光起發散作用。
2．會用作圖法了解透鏡折光的奧秘。
難點
透鏡的折光奧秘
教學突破
通過活動3.3和3.4的探究，以觀察和實驗為主的方法，分析對比凸透鏡、凹透鏡的特點和折光特性；利用作圖法來加強對光的折射規律和透鏡奧秘的理性認識。
教學準備
教師準備
“削冰取火”視頻、幾組凸透鏡和凹透鏡、刻度尺、平行光源、準備實驗記錄單若干張。
學生準備
1．課前預習；什么是透鏡 可分為哪幾類 每類透鏡各有哪些特點 有哪些辦法可區分凸透鏡和凹透鏡 它們的折光特點是怎樣的 如何用圖示來表示 透鏡的折光原理和奧秘是什么 了解透鏡作圖的相關名詞。
2．裝水燒瓶、火柴、平面鏡等；準備一只盡可能大號的燒杯；幾組凸透鏡、凹透鏡；自帶扁正方體狀的冰塊、火柴；老花鏡和近視眼鏡。
教學過程
一、故事引課
一則故事——用冰取火。
很多年以前，有一支探險隊，冒著-48℃的嚴寒跋涉著。在他們去南極的途中，遇到了特大的暴風雪。等到風雪停止天放晴時，饑腸轆轆使他們想起生火做飯的事。但保管火種的探險隊員發現，由于同暴風雪搏斗，存放火柴、望遠鏡等物品的袋子不知什么時候丟失了。在這天寒地凍、遍地冰雪　　零下幾十攝氏度的氣溫下，所有的食品都凍得像“石頭”一樣，沒有火種，這樣的“石頭”怎么吃得下呢
正當大家萬分焦急的時候，一位知識淵博的探險隊員提出了“用冰取火”的主意。這種方法行不行呢 試一試再說吧!于是他們便七手八腳地行動起來了。
“成功啦!成功啦!”所有的探險隊員都為重新獲得了火種而歡呼起來。
提問：請你說說他們是怎樣用冰取火的。講述：說明冰也能制作透鏡，并能利用凸透鏡對光的會聚作用重新獲得火種。同學們，你們相信嗎 你們也想試一試嗎
學生實驗：體驗用扁正方體狀的冰透鏡聚光。
過渡：大家都知道水能滅火，下面誰有方法用水來點火
學生討論。
體驗：學生體驗用裝水燒瓶取火或觀察師生共同完成此實驗。保過渡；上面的實驗中，我們實際上是制作了一塊透鏡和一個水透鏡，這種透鏡對光線有會聚作用。大家再看，這位同學的近視眼鏡上有兩塊透鏡，這種透鏡能不能聚光取火呢
學生以學習小組為單位，嘗試用近視眼鏡進行“聚光取火”實驗。
設問引入：為什么會這樣呢 同樣是透鏡，效果完全相反，這節課我們就來學習這方面的知識。
點評：通過學生體驗，進行新知識的學習。
二、初識凸透鏡和凹透鏡
閱讀教材第67頁圖3-13：哪些是凸透鏡 它有什么特點 哪些是凹透鏡 它有什么特點
學生閱讀后回答。
講述：同學們桌子上都有一只裝有水的杯子，現在大家用手握住杯子，透過杯子中的水看后面的手指，大家都看到什么啦 再將握住杯子的手指豎起來，再看看，會有什么樣的發現
大家再用近視眼鏡上的兩塊透鏡實驗觀察，透過這種透鏡能不能看到剛才的現象呢 這說明有什么辦法區分它們
回答：透過它們看近處物體，若是放大的則是凸透鏡，若是縮小的則是凹透鏡。
講述：通過剛才的實驗，我們可以看出，會聚的是凸透鏡，發散的是凹透鏡。請看教材圖3-15，畫出你的猜想。
學生猜想，并畫出自己的猜想。
演示：平行光照射透鏡，觀察射出的光線。
你猜對了嗎
點評：鼓勵學生，給學生想象的空間和機會，培養學生的發散思維。
三、認識透鏡對光的作用
提問．平行光通過透鏡后，有什么現象呢 （小組討論）
演示：分別將凸透鏡和凹透鏡正對著教室內的太陽，將光屏放在透鏡的后方，同學們看到了哪些現象 請把你觀察到的現象畫在教材圖3-15中（小組內討論成果）。
演示：在充滿煙霧的容器內，用平行光照射凸透鏡和凹透鏡，觀察現象。
學生分享1：平行光經透鏡后，光線在容器內會聚一點后再分開。
學生分享2：平行光經凹透鏡后，光線在容器內發散。
總結：1．凸透鏡對光有會聚作用，所以凸透鏡又叫會聚透鏡。
2．凹透鏡對光有發散作用，所以凹透鏡又叫發散透鏡。
點評：通過實驗，認識透鏡對光的作用，提高學習動手能力。
四、認識凸透鏡和凹透鏡以及透鏡的主光軸、光心、焦點、焦距
講述：為了更好地理解這兩種透鏡對光線的會聚與發散作用，下面我們來看一段介紹透鏡的主光軸、光心、焦點、焦距等名詞的視頻。
光心：透鏡的中心叫光心。主光軸：通過透鏡光心與透鏡垂直的線叫主光軸。
焦點：平行于主光軸的光線經過透鏡后會聚的點或發散光線的反向延長線相交的點叫焦點，用字母F表示。
焦距：焦點到透鏡的距離叫焦距，用字母f表示。
閱讀：教材第63頁“信息快遞”。再次演示；用平行光射到凸透鏡和凹透鏡上產生會聚與發散現象
指導學生用作圖法把上面典型的實驗圖例畫下來。教師示范。
隨堂進行兩種透鏡對光線的作用方面的形成性練習。
點評：了解相關的透鏡物理名詞，為后續學習埋下伏筆。這是學生必須學習的知識。
五、觀察凸透鏡成像
提問：我們用凸透鏡觀察不同的物體，會有什么現象呢
實驗：請同學們用凸透鏡觀察桌面上的郵票以及書上的文字，有什么發現呢 （學生討論，分享）
學生分享1：郵票上的圖案被放大了，可以看得更清楚。
學生分享2：書上的文字被放大了。
講述：同學們的觀察很仔細，用凸透鏡觀察物體，可以看到正立放大的像，能否認為　　突凸透鏡所成的像都是正立放大的呢
實驗：請同學們通過凸透鏡觀察窗外的景物，你看到的像有什么特點 在凸透鏡后面放一張白卡紙，并調整它到凸透鏡的距離，在白卡紙上能否看到窗外景物的像
學生分享3：適當調整距離后，也能看到倒立縮小的像。
學生分享4：能看到倒立放大的像。
學生分享5：并且有的像還可以呈現在光屏上。
講述：通過觀察，我們了解到凸透鏡可以成正立、放大，倒立、放大，倒立、縮小的像，并且像還可以呈現在光屏上（學生討論交流）
點評：通過實驗，學生初步認識了凸透鏡成像的特點。為本單第三節的內容，作好鋪墊。
六、交流與小結
引導學生對本節課所學內容進行總結。
學生自由發言：本節課我們學習了……
生1：透鏡可分為兩種。（1）凸透鏡，對光線有會聚作用，也叫會聚透鏡，中間厚邊緣薄。（2）凹透鏡，對光線有發散作用，也叫發散透鏡，中間薄邊緣厚。
生2：有關透鏡的名詞有4個。（1）光心：透鏡的中心叫光心；（2）主光軸：通過透鏡光心與透鏡垂直的線叫主光軸；（3）焦點：平行于主光軸的光線經過透鏡后會聚的點或發散光線的反向延長線的交點叫焦點，用F表示；（4）焦距：焦點到透鏡的距離叫焦距，用字母f表不。
生3：凸透鏡可以成倒立縮小，倒立放大或正立放大的像，并且有的像還可以呈現在光屏上。
七、布置作業
1．閱讀教材，復習。
2．完成教材第70頁“實踐與練習”第1、2、3題。
板書設計
第2節　　透鏡
1．分類。
凸透鏡：對光線起會聚作用，也叫會聚透鏡，中間厚邊緣薄。
凹透鏡：對光線起發散作用，也叫發散透鏡，中間薄邊緣厚。
2．有關透鏡的名詞。
光心：透鏡的中心叫光心　
主光軸：通過透鏡光心與透鏡垂直的線叫主光軸。
焦點：平行于主光軸的光線經過透鏡后會聚的點或發散光線的反向延長線的交點叫焦點，用F表示。
焦距：焦點到透鏡的距離叫焦距，用字母f表示。
3．觀察凸透鏡成像。
教學探討與反思
教師可以設計實驗讓學生觀察兩條平行光線連續通過兩塊以上的透鏡的情形，拓寬學生的知識面；在學習透鏡的折光特點時，應加強學生的作圖訓練。
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