《透鏡》教案

《透鏡》教案 郭良潔 一  教學(xué)目標(biāo)： 1．知識(shí)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(diǎn)和焦距。   （2）了解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用。 2．過(guò)程和方法：帶著問(wèn)題，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，觀察凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：創(chuàng)設(shè)情景，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考。同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，在探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然界現(xiàn)象的美好。 二 教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，知道什么是凸透鏡和凹透鏡以及它們對(duì)光線的作用。 三 教學(xué)難點(diǎn)：指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仔細(xì)觀察，分析，理解主光軸，焦點(diǎn)，焦距的概念。 四 教學(xué)方法：觀察法，討論法，實(shí)驗(yàn)法，講解法 五 教具準(zhǔn)備：透鏡一組，光源，老花鏡，近視鏡，手電筒，放大鏡，光具盤(pán) 六 教學(xué)過(guò)程： 1、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情境，引入新課 師：“一天,大雨過(guò)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(lái)的,天晴了,太陽(yáng)出來(lái)了,透過(guò)積水的陽(yáng)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(shí),突然自己的尾巴著起了火,疼得它上躥下跳.你知道是誰(shuí)惹的禍嗎?”（展示故事模型，引起學(xué)生討論，激發(fā)學(xué)生的興趣）   “通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就能知道誰(shuí)是罪魁禍?zhǔn)住Ｍ瑢W(xué)們都見(jiàn)過(guò)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(shí)，用照相機(jī)就可以把美麗的風(fēng)光留為永恒的記憶；在我們做生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，用顯微鏡可以看到各種細(xì)胞；上課時(shí)，老師可以把教學(xué)內(nèi)容投影在多媒體投影儀上，方便了課堂教學(xué)。這里我們所說(shuō)的放大鏡的鏡片，眼鏡的鏡片，照相機(jī)，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(lái)研究透鏡�！� 2、進(jìn)行新課  師：（提問(wèn)）“在實(shí)驗(yàn)桌上有光學(xué)器件，請(qǐng)大家認(rèn)真觀察，看看會(huì)發(fā)現(xiàn)他們有什么不同的特征�！�  生：（進(jìn)行觀察。）“不同的鏡片的中間和邊緣的厚度不一樣”。 師：（總結(jié)）“根據(jù)中間和邊緣的厚度我們可以將透鏡分為兩類(lèi)：一類(lèi)是中間厚，邊緣薄的凸透鏡，；另一類(lèi)是中間薄，邊緣厚的凸透鏡�！� 師：（提問(wèn)）先看我投影出來(lái)的這幾塊透鏡分別是什么透鏡，辨認(rèn)一下。 （ 學(xué)生討論） 師：（總結(jié)）我們是通過(guò)什么方法來(lái)辨認(rèn)它們的？對(duì)中間厚、邊緣薄的是凸透鏡反之則是凹透鏡，所以對(duì)透鏡進(jìn)行分類(lèi)時(shí)，只能通過(guò)比較中間和邊緣的厚薄程度，不能只看表面是凸出來(lái)還是凹下去。  （發(fā)下一組透鏡，其中既有凸透鏡也有凹透鏡，讓學(xué)生自行辨認(rèn)它們。簡(jiǎn)單的直觀的通過(guò)觸摸來(lái)辨別透鏡。）   師：凸透鏡和凹透鏡是怎么畫(huà)出來(lái)的？ （ 課件演示） “ 我們看到兩個(gè)相交的球形的公共部分就是一塊凸透鏡，這兩個(gè)球心的連線叫做主光軸這塊凸透鏡的中心叫做光心。  “兩個(gè)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(gè)球心的連線叫做主光軸。無(wú)論是凸透鏡還是凹透鏡，凡是通過(guò)該點(diǎn)的光，其傳播方向都不變，這個(gè)點(diǎn)叫光心。我們可以簡(jiǎn)單認(rèn)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(gè)常用科學(xué)術(shù)語(yǔ)“ 師：下面我們來(lái)探究凸透鏡對(duì)光線的作用 演示實(shí)驗(yàn)。（用平面鏡取光做凸透鏡使光線會(huì)聚的實(shí)驗(yàn)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(xué)生模仿剛才的實(shí)驗(yàn)做一次看結(jié)果是否相同。最后換用凹透鏡，重做以上實(shí)驗(yàn)，看有什么結(jié)果。） 學(xué)生討論 得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論： 凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用。不同的凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力不同。 凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用。 （知識(shí)擴(kuò)展1）師：“如下圖所示，平行光經(jīng)過(guò)三棱鏡要發(fā)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(jīng)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(dāng)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(gè)凸透鏡，按圖乙組裝就成了凹透鏡。當(dāng)光入射時(shí)，凸透鏡使光線變得會(huì)聚，凹透鏡使光線變得發(fā)散�！�             （知識(shí)擴(kuò)展2）師：“折射后的光線是會(huì)聚的所用的就是凸透鏡，折射后的光線是發(fā)散的所用的就是凹透鏡。所謂凸透鏡使光線會(huì)聚，凹透鏡使光線發(fā)散，都是相對(duì)入射光線而言的。凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用是指把入射光線會(huì)聚了，其折射光線不一定是會(huì)聚的；凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用是指把入射光線發(fā)散了，其折射光線不一定是發(fā)散的。到底是凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用還是凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用，不能只看折射光線是會(huì)聚還是發(fā)散，而應(yīng)該比較折射后的光束與原來(lái)的光束的發(fā)散和會(huì)聚程度�！比缦聢D所示。根據(jù)這個(gè)請(qǐng)大家做一下練習(xí)題5。 （板書(shū)如下圖）             師：從以上實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)不同的凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚能力不同。這體現(xiàn)在用不同的凸透鏡做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，太陽(yáng)光通過(guò)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(duì)光線起會(huì)聚作用，所以我們看見(jiàn)太陽(yáng)光是一束平行光，通過(guò)透鏡之后會(huì)聚于一個(gè)小而亮的點(diǎn)。我們把這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)。（這時(shí)太陽(yáng)光與主光軸平行，焦點(diǎn)恰好在主光軸上）我們把焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距。實(shí)驗(yàn)中我們看到不同的透鏡焦距是不同的。凸透鏡都有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)。 “如果我們把一個(gè)點(diǎn)光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，光線通過(guò)透鏡后會(huì)是什么現(xiàn)象呢？”  （提示學(xué)生利用以前所學(xué)的光路是可逆的來(lái)回答）   利用光具盤(pán)演示驗(yàn)證。 “由此我們知道了凸透鏡可以產(chǎn)生平行光”。 凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用（從光路圖出發(fā)我們來(lái)研究幾條特殊光線通過(guò)透鏡后的走向）。凹透鏡的發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線交于主光軸上一點(diǎn)，由于不是實(shí)際光線的會(huì)聚，故叫做虛焦點(diǎn)。 (分別演示平行于主光軸的光線通過(guò)凸透鏡，光線恰好通過(guò)光心，平行于主光軸的光線通過(guò)凹透鏡的情形。然后由前面所學(xué)過(guò)的光路可逆的原理出發(fā)畫(huà)出逆向射入的光線光路圖)。 （學(xué)生課堂練習(xí)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第2，4題）   （知識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展3）師：（1）焦距的大小反映了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚程度：焦距越大，會(huì)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(guò)以上知識(shí)，我們就可以來(lái)找出我們開(kāi)頭所提的誰(shuí)是罪魁禍?zhǔn)琢�。�?qǐng)大家來(lái)思考一下�！�  學(xué)生討論回答，教師指出：無(wú)論通過(guò)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(yáng)光透過(guò)水透鏡時(shí)，折射后可能會(huì)會(huì)聚于一點(diǎn)，此處溫度很高，會(huì)點(diǎn)燃干草。 （ppt展示另外兩個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子并指導(dǎo)學(xué)生回答。） 3 課堂小結(jié)： 師：  本節(jié)課我們了解了透鏡的應(yīng)用。知道了透鏡的分類(lèi)，透鏡的有關(guān)概念及不同透鏡對(duì)光的作用。還知道了凸透鏡可以產(chǎn)生平行光，凹透鏡卻能使平行光發(fā)散。（采用邊提問(wèn)邊回答的復(fù)習(xí)方法） 板書(shū)設(shè)計(jì)： 中間厚，邊緣薄   凸透鏡  對(duì)光有會(huì)聚作用   兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)   中間薄，邊緣厚 透鏡 凹透鏡  對(duì)光有發(fā)散作用   虛焦點(diǎn)   主光軸 光心 焦點(diǎn)   焦距：焦點(diǎn)到光心的距離  

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