第六章 第一节 透镜
教学目标
1.知识与技能
(1)知道什么是凸透镜,什么是凹透镜。知道透镜的主轴、光心、焦点、焦距。
(2)知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
2.过程与方法
(1)学习用太阳光测凸透镜焦距的方法,体会凸透镜对光的会聚作用。
(2)通过观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的实验,训练学生的实验观察能力和概括归纳能力。
3.情感态度与价值观
(1)通过对光的折射知识在实际光学器材中的应用的学习,激发学生探究科学问题的兴趣。
(2)通过实验探究培养学生实事求是的科学态度。
教学重难点
重点:探究凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
难点:认识主轴、光心、焦点、焦距等抽象概念。
教学过程
一、情景导入
用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”用现代的话来说,就是把冰块制成中间厚、周边薄的圆饼,正对着太阳,把易燃的艾草放在太阳光的会聚点上,便能将其点燃,如右图所示。用这样的“冰圆饼”为什么能取火?学了第一节《透镜》后,你一定能得到答案。
二、进行新课
(一)透镜的种类
发给同学们不同的透镜,找同学隔着透镜纸用手摸摸,问他们感觉有什么不同,从而得出透镜的两种类别。
1.凸透镜:中间比边缘厚的透镜,其形状如图所示。
2.凹透镜:中间比边缘薄的透镜,其形状如图所示。
让学生举出生活中凸透镜和凹透镜的例子。
各小组讨论后回答:老花镜、放大镜、照相机的镜头都是凸透镜;近视眼镜、防盗门上的“门镜”都是凹透镜。
(二)透镜的主轴和光心
让学生阅读教材并结合下图思考:
1.什么是透镜的主轴?
2.什么是透镜的光心?
3.什么是薄透镜?
学生讨论后回答:
1.通过透镜两个球面球心的直线叫主轴。
2.在主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。
3.如果透镜的厚度比球面的半径小许多,这种透镜叫作薄透镜。
(三)透镜对光线的作用
学生实验:用太阳光找凸透镜的焦点。
请一个同学手拿一个凸透镜,正对着阳光,在透镜另一侧放一张白纸,改变透镜和纸的距离,在纸上找到一个最亮、最小的圆光点。告诉学生这个最亮、最小的圆光点就是凸透镜的焦点。再让学生思考:什么是焦距?
注意提醒学生:不要让太阳光直接通过透镜射到眼睛,以免损伤眼睛。
再让学生将凸透镜换成凹透镜重复上面实验,还能否在纸上找到亮点?你能得出什么结论?
师生共同总结:太阳光是平行光,经过凸透镜后将会聚在一点,此点叫凸透镜的焦点,用F表示,焦点到透镜中心的距离叫焦距,用f表示,如右图所示。
将凸透镜换成凹透镜重复上面实验,就不能在纸上找到亮点(即焦点)。
学生观察实验,并总结实验现象:平行光通过凸透镜折射后会聚到一点上,平行光通过凹透镜折射后变得发散。
演示实验1:用激光演示仪射出一束平行于主轴的平行光,让其分别射到凸透镜和凹透镜上,观察激光束通过凸透镜和凹透镜后,传播方向发生了怎样的变化。
让学生思考:
(1)凸透镜和凹透镜对光所起的作用一样吗?
(2)能否用光路图来表示凸透镜和凹透镜对光的作用?
各小组学生讨论后回答:
(1)凸透镜对光起会聚作用,凹透镜对光起发散作用。
(2)凸透镜对光的会聚作用可用下图a表示。凹透镜对光的发散作用可用下图b表示。
,图b)
演示实验2:把一发光的小灯泡放在凸透镜的焦点上,观察小灯泡发出的光通过凸透镜后,传播方向发生了怎样的变化。和实验1比较,你能得到什么结论?
学生观察后回答:
从焦点发出的光线通过凸透镜折射后,平行于主轴射出,如右图所示。由实验1得出:平行于主轴的光线经凸透镜折射后,向焦点会聚。这说明光路是可逆的。
最后,让学生按教材上“做一做”进行实验,体会物体可以通过凸透镜成像。
三、课堂小结
由学生自己总结本节内容和用到的方法。
四、布置作业
教材第5~6页作业1、2、3、4、5。
五、板书设计
透镜
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