资源简介

3.5 奇妙的透镜
一、教学目标
1．知识与技能
（1）能识别凸透镜和凹透镜。
（2）认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
（3）知道什么是焦点和焦距。
2．过程与方法
（1）让学生带着问题，通过实验与探究，体验科学探究的过程。
（2）培养学生的观察能力和探究物理规律的能力。
3．情感态度和价值观
在学生的探究过程中培养学生科学的研究方法。逐步建立物理学习的兴趣。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
1．透镜对光的作用和焦点、焦距的概念。
四、教学难点
1．利用凹透镜的虚焦点画光路图。
五、教学过程
（一）导入新课
早在我国西汉(公元前206年～公元25年)《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”
说明：放大镜聚光的作用。
设计意图：能激发学生学习物理的兴趣，而且能有利于对学生进行科学方法的教育
（二）讲授新课
1．凸透镜和凹透镜
透镜的种类及几个概念
引导：同学们请观察透镜组，并借助于擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？
点评：透镜有两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜。
问题：下列透镜哪些是凹透镜？哪些是凸透镜？戴眼镜的同学请判断：近视镜是什么透镜？远视镜是什么透镜？
学生阅读教材，用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特点。
点评：透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认)。
凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等；
凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。
如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫薄透镜。下面我们只研究薄透镜。
说明：此环节重点突出凸透镜、凹透镜的概念形成。
引导学生观察凸透镜和凹透镜的示意图，了解研究透镜时常用的两个科学术语。
主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。
光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。
2．透镜对光的作用
方案一：把凸透镜固定在光具座上，让光源正对主光轴照射，左右移动光屏，光屏上会出现一个很小的亮点。再换凹透镜重做实验，怎么移动光屏都没亮点。
方案二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒正对透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。
结论：凸透镜对光有会聚作用，所以也叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以也叫发散透镜。
3．焦点和焦距
（1）概念建立
射到地面的太阳光是相互平行的，叫做平行光，凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点(focas)，用“F”字母表示；焦点到光心的距离叫做焦距(focal length)，用“f”字母表示。
凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点。
说明：实验证明，透镜两侧各有一个焦点，两侧焦距相等。
（2)透镜对光的作用规律
问题：如果平行于主光轴的光线经过凸透镜或凹透镜后会出现什么现象？
演示：利用三个激光笔制成平行光进行实验。
现象：平行光经过凸透镜会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点。经过凹透镜后远离主光轴发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。
结论：平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过虚焦点(所以凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用)。如下图：
扩展：过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：
根据折射时光路可逆知，经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴射出；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴射出；如下图：
（三）重难点精讲
透镜的光路图
凸透镜主要对光线起会聚作用，凹透镜主要对光线起发散作用．
（2）不管是凸透镜还是凹透镜，过光心的光线方向不变．
（3）凸透镜要点：平行于主光轴的光线在对面会聚于焦点后继续传播，经过焦点的光线在透镜对面平行于主光轴传播．
（4）凹透镜要点：平行于主光轴的光线过透镜后的光线的反向延长线经过虚焦点
（四）归纳小结
【过渡】通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？
【总结】在学生回答的基础上，教师补充、解释。
六、板书设计
奇妙的透镜
1.透镜的分类
中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
2.透镜对光的作用
（1）凸透镜对光有会聚作用。
（2）凹透镜对光有发散作用
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
就教材内容而言，凸透镜和凹透镜是学生司空见惯的东西，因为常见所以不容易引发学生的兴趣，因此从课堂开始课程就进行一些有趣的实验，引发学生的好奇心和思考动力。对于理解上的难点，也就是焦点和焦距的概念，本课采取了大量的实验让学生从感性认识慢慢升华到理性认识，使得学生在实操、理解的基础上，加深对于焦点和焦距本质的认识。从教学手段上看，是传统教学和现代多媒体的有机结合。本节课设计大量简单有趣的实验，重视物理规律的形成过程，帮助学生建立形象直观的认识，使学生加深对知识理解的同时，又提高教学效果。

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