第一节 透 镜
教学目标:
1.知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2.了解两种透镜成像的特点及区别。
3.引导学生设计多种方法辨别凸透镜和凹透镜,并尝试对各种方法的优劣做比较,培养学生4.发散思维和逆向思维的能力。
5.知道透镜的光心、主光轴、焦点、焦距。
6.学会用简单方法估测远视眼睛(老花镜)的焦距,了解眼镜度数的含义。
二、重点、难点:
1、凸透镜和凹透镜对光线作用
2、凸透镜和凹透镜几条特殊光线的光路图。
3、掌握测量凸透镜焦距的方法。
三、教学用具:
凹透镜、凸透镜、手电筒、白纸等。
四、教学过程:
[新课引入]:
很多年前,一支探险队伍到南极探险,不幸遇到了暴风雪,等到暴风雪过了,大家都饥肠辘辘,这时候大家才想起要吃东西,可是发现随身携带的火柴都丢了,这可怎么办呢?没有办法取火了,这么寒冷的天,面包,食物都冻成“石头”。这时,一个经验丰富的教授找到了一个很好方法,用冰取火,同学想想,这冰怎么取火啊?
学生回答:可以用冰磨成放大镜样子,放大镜可以取火。
学生回答,并且试用放大镜取火成功。说明放大镜有聚光作用。
放大镜是一种透镜,为什么透镜可以取火,是不是所有的透镜都可以取火呢?下面我们就一起来探究透镜的奥秘。
什么是透镜呢?透镜在我们生活中很常见。
生活中哪些地方用到透镜?
出示各种带有透镜的物件:如我们带的眼镜,照相机的镜头,手机的摄像头等等。
实验室常用的透镜有这两种,观察凸透镜和凹透镜的形状。
[新课教学]:
观察凸透镜、凹透镜的形状区别。(教师出示实验室
大的凸透镜和凹透镜,让学生观察,并让学生总结规律)
透镜可分为两类 凸透镜 :中央厚,边缘薄
(
(凹透镜)
) (
(凸透镜)
) 凹透镜 :中央薄,边缘厚
师:出示小透镜,像这样小的透镜,我们光凭眼睛看,还真看不出是凸透镜还是凹透镜?那怎么办呢?
师:可以用手摸,用摸得方法判断透镜也不失为一种简单的方法,但是,用手摸也有不好的地方,你觉得呢?
生:有些光学器件是不能用手摸的,
师:对,很好,(出示照相机,显微镜),像一些精密的光学器件,我们是不能用手摸得。
师:老师今天为大家准备了很多器材,我们看看,有手电筒,2个透镜,还有一张白纸,(提示,白纸可以用来干嘛?)在前面平面镜的实验中,我们用白纸来做什么了?利用这些器材,当然还有我们的书本作业本等等,开动脑筋,利用其中的一个或者多个器材的组合来区别凸透镜和凹透镜,比一比谁的方法多?
2、辨别透镜
一摸
二看
三照
四晃
老师发觉,大家真的很棒!想出了这么多好的方法来区别凸透镜和凹透镜!比较下来,你觉得哪种方法更合适?你会选择哪种方法呢?
总之,一种好方法,应该简便、易行、有效,但它是随场合变化而变化的,不宜一概而论。
知道了这么多种辨别透镜的方法,那么我们也来试试自己制作透镜,并且用我们掌握的方法来辨别你做的透镜是凸透镜还是凹透镜?下面我们用水来制作透镜!
3、透镜的几个名称
师:我们知道当有一束平行光,和一个光屏时,我们可以用照的方法判断是凸透镜还是凹透镜,,当出现在光屏上的光斑最亮最小的时候,光斑所在位置就是这个凸透镜的焦点。下面,老师就根据同学的方法来介绍几个有关透镜的名称。
以凸透镜为例,介绍透镜相关知识:
光心(O):透镜的中心
主轴:通过光心和球面球心的直线叫做透镜的主光轴,简称主轴。
焦点(F):跟主轴平行的光通过凸透镜后会聚在主轴上的F点
焦距(f):焦点F到透镜光心O的距离
与凹透镜主轴平行的入射光经过凹透镜后将变成发散光线(如下图)。
将这些发散光线反向延长也会交于主轴上的F点,由于这一交点F不是光线实际会聚的点,因此叫做凹透镜的虚焦点。
4、透镜对光线的作用。
师:从光路图中我们可以看出凸透镜对光线具有会聚作用,所以又叫会聚透镜。
凹透镜对光线具有发散作用,又叫发散透镜。我们可以来通过视频来观察透镜对光线的作用。
生:观察视频。
5、测量透镜的焦距
师:我们知道每个透镜都有焦距,那么老师手中的凸透镜焦距分别是多少呢?你有没有方法可以测出来呢?结合我们前面的内容,动脑想一下?
生:讨论方法。
师:观察视频,让一束平行光正对凸透镜照射,假设我们把光屏放在焦点的前方,慢慢往后移动,这个光斑会怎么变化?亮度呢?
生:光斑变小,亮度变了。
师:那么退到什么程度为止,我们可以测量焦距了。
生:光斑最亮最小。
师:好了,我们都会测量凸透镜的焦距了,其实太阳离我们很远,太阳光可以看成是平行光,我们今天实验可以让太阳光正对凸透镜照射测量焦距。(可惜今天天公不作美,不过不要紧,我们还有二手准备,我们还有一把手电筒,手电筒的光我们也可以看成是平行光。下面请大家测量一下手中凸透镜的焦距。)
请设计一种简易的实验方法,测定凸透镜的焦距.要求:
1、画出实验的示意图.
2、所需的实验器材和步骤是怎样的?
生:开始实验。并记录数据
师:同学测量的凸透镜的焦距相同吗?
你认为用此方法测量凸透镜的焦距精确吗?有哪些原因导致实验结果不精确?
生:光斑没有调到最小最亮,刻度尺测量不正确。光斑到光心的距离无法精确测量。
师:很好,现在我们再次回到开始的问题,为什么放大镜能取火?
生:利用了凸透镜的会聚光线的作用
师:其实早在古代,我们的古人就知道用冰透镜取火了,在《淮南子》里有记录。
那么利用今天的所学的知道,我们能不能来解决生活中的问题。
我们今天学到了很多知识,老师有一个问题,能不能用今天所学的知识,来判断一下同学戴的近视眼镜是什么透镜?而爷爷奶奶戴的眼镜是什么透镜呢?请大家回家后完成这个任务!