初中物理人教版八年级上册 5.1 透镜 教案

5.1 透镜
【学习目标】
1．了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。
2．了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
重点：
1.凸透镜和凹透镜对光的作用。
2．测量凸透镜的焦距。
难点：
1.指导学生对实验仔细观察、分析，最后通过概括得出结论。
2．透镜对光的作用的作图。
【教学方法】
观察法、讨论法、实验法
【教学过程】
一、新课导入：
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。怎样可以做到呢？
今天我们先来学习透镜。
二、新课讲授：
透镜及其种类
教师展示：近视眼镜、老花镜、放大镜。
教师讲授概念：由透明物质制成的光学元件，统称为透镜，也就是都可以叫做透镜，如玻璃、水晶、石英、树脂、塑料等材料都是制作透镜的材料。
学生认真观察，思考它们的用途，并借助于擦镜纸摸一下透镜，请学生根据透镜的厚薄程度给透镜分类，透镜能分几类？
学生讨论进行比较，概括出它们的特征，并根据特征进行分类：1.中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜，如：老花镜、远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等；2.中间薄，边缘厚的透镜叫做凹透镜，如近视眼镜片。
(二)主光轴　光心
教师展示一个大的透明玻璃球，向学生提出：如果可以切割，你能切出一个凸透镜或者凹透镜吗？
教师请同学结合分割图和实验台上透镜镜片仔细观察透镜的两个表面，或至少一个表面是球面的一部分。
教师用课件展示：
学生认真观看课件，认识球面球心，结合图片，认识透镜的主光轴，光心。
1．组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴，通常用“虚线”画出。
2．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，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。通常用字母“O”表示。
(三)透镜对光的作用
教师演示：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，在上面依次放凸透镜和凹透镜，形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，请学生认真观察透镜对光的作用。
学生认真观察，思考并回答：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。
教师点拨：1.凸透镜对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。2.凹透镜对光线有发散作用，所以也叫发散透镜。
(四)焦点和焦距
学生分组实验：以小组为单位取一凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调节透镜与纸的距离，会发现纸上的光斑在某一位置最小、最亮，如图所示。如果持续一段时间，纸上的该点将会燃烧起来，凸透镜到纸上最小、最亮的点的距离就是焦距。
学生通过阅读课本理解：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，用“F”表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用“f”表示。
(设计意图：通过动手实验探究，加深对知识的理解，顺利构建知识体系。)
教师提问：凸透镜有几个焦点，请同学们设想一下，怎样能使凸透镜的另一侧也呈现一个焦点。
学生完成实验：在上一个实验的基础上，将凸透镜翻过去，使太阳光平行主光轴入射，纸上能够得到另一个焦点，学生测量这个焦点到光心的距离，与另一侧的焦距相等。
教师利用多媒体课件展示：
凸透镜的两个焦点称为实焦点。
将凹透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调节纸与透镜间的距离，会发现纸上的光斑大而暗，无论怎样调节纸与透镜间距离都不能出现最小、最亮的一点。凹透镜对光没有会聚作用，它不能将平行光会聚于一点，它有焦点吗？
教师讲解：凹透镜有焦点，凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光线的反向延长线也可以相交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点。
教师利用多媒体课件展示：
(设计意图：通过实验和图文理解，构建更多的感性认识。)
(五)三条特殊光线
1．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？
平行光经过凸透镜后会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点，如图甲所示。平行光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，如图乙所示。
甲　　　　 　　 　乙
2．过光心的光线经过凸透镜或凹透镜后会出现什么现象？
过光心的光线经凸透镜或凹透镜后传播方向不改变，如图：
3．经过凸透镜焦点的光线经过凸透镜后会出现什么现象？射向异侧焦点的光线经过凹透镜后会出现什么现象？
据折射时光路可逆知，经过凸透镜焦点的光线经过凸透镜平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经过凹透镜后平行于主光轴，如图所示：
三、课堂练习：
1．如图所示，对光有发散作用的透镜是(　　)
A　　　　　 B　　 　C　　　 　D
2．如图所示，一塑料薄膜制成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，下列讨论正确的是(　　)
A．薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰好落在干草处，干草有可能被点燃
B．透镜都是固体物质构成的，液体不能起凸透镜的作用
C．起凸透镜作用的应是塑料薄膜
D．水和塑料薄膜共同起凹透镜作用
3．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是______ m，该凸透镜的焦距是______ m。
【答案】1.B　2.A　3.0.6　0.2
四、课堂小结：
这节课我们学习了凸透镜、凹透镜对光线的作用及凸透镜、凹透镜的焦点、焦距。要学会根据透镜对光线的作用特点来完成光路图。学习时应做好实验，认真观察现象，并注意运用已学过的光路可逆性原理来完成有关的光路图。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1节　透镜
一、分类：凸透镜和凹透镜
二、关于透镜的名词
1．主光轴
2．光心(O)
3．焦点(F)
4．焦距(f)
三、透镜对光线的作用
1．凸透镜对光起会聚作用
2．凹透镜对光起发散作用
四、三条特殊光线
【课后反思】
略。
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