世界
第2节 生活中的透镜
教材解读 本节介绍生活中常用的透镜,使学生在头脑中形成透镜及其对所成像的丰富的、具体的感性认识,为探究凸透镜成像规律做准备。教学时可先出示真实的照相机,让学生仔细观察照相机的镜头,使他们对照相机镜头有直观的印象,指出它的作用相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后,在胶卷上形成一个缩小的像。自制模型照相机,使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直观、深刻的印象,同时培养学生的动手能力。投影仪是教学中经常使用的仪器,先介绍投影仪的构造,让学生仔细观察投影仪的投影镜头,演示利用凸透镜可以成放大的像,让学生对利用凸透镜成放大、倒立的实像有较深的印象。放大镜是凸透镜,也是常用的光学仪器之一,让学生用放大镜看书上的字,并改变放大镜到字的距离,观察字的放大情况,使学生对利用凸透镜成放大的虚像有初步的印象。
教学目标 知识与技能 ①了解透镜在日常生活中的应用; ②初步了解凸透镜成像是有规律的,并粗略认识成像的规律性。
过程与方法 ①经历制作模型照相机的过程,了解照相机的成像原理; ②能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
情感、态度与价值观 ①通过模型照相机的制作和使用,培养动手制作的兴趣和获得成功的愉悦; ②具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理; ③初步建立将科学技术应用于实际的意识。
重难点处理 重点 通过实验活动和观察,归纳出照相机、投影仪、放大镜的成像特点。成像特点是进一步探究凸透镜成像规律的基础,要重视实验认识的过程。
难点 区分实像和虚像。本节课中第一次出现了实像,要与前面学过的虚像从形成原因上进行区分。
创新探究 一、模型照相机的制作与操作 截取长度约等于镜头(放大镜)焦距的羽毛球筒,在其一端切一缺口,以便安装镜头;用一硬纸板(长度约等于镜头焦距)套在羽毛球筒上,粘合成一个纸筒,用橡皮筋把一张半透明薄膜扎在纸筒一端,这就制成了模型照相机。拿起模型照相机,将透镜对着大屏幕,半透明膜面向自己,观察半透明膜。(提醒学生没必要把眼睛贴着纸观察,应离纸远一点) 二、模型投影仪的制作 如图所示,调整灯泡(浴霸灯泡)与凸透镜之间的距离,先后让灯丝、铭牌上的字通过凸透镜成像,引导学生观察像的性质;通过“如何让像出现在正上方”的讨论和演示,引出平面镜的作用。
典
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】情景引入:同学们,“镜头”留下了美景,同时也记录了世界。请同学们欣赏“镜头之美”:导语:同学们,节日期间家人团聚或外出旅游,总要拍照留念。你们想了解照相机吗 又想了解它的哪些知识呢 欣赏、思考 通过欣赏镜头美景和摄像机记录的精彩瞬间,感受透镜在生活中的价值,由此激发学习热情。
【探究新知】一、照相机1.介绍照相机(用课件展示照相机并介绍其构造)(1)镜头:相当于一个凸透镜。(2)胶片:相当于光屏。(3)拓展:调节控制系统。①取景窗:观察所拍景物;②光圈环:控制进入镜头的光的多少;③调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即像距;④快门:控制曝光时间。 观察照相机的镜头,知道它的作用相当于凸透镜,胶片相当于光屏。 通过介绍照相机的结构,从而为制作简单相机做准备。
2.制作模型照相机:首先,请同学们利用手头的器材制作简易的照相机。其次,模拟照相机成像。以小组为单位,调试模拟照相机,步骤:(1)镜头对准窗外远处景物,调节相机,直到在半透明纸上得到一清晰的像,观察像的特点。(2)探究:从拍摄远处景物到近处景物,应如何调节透镜到半透明纸之间的距离,纸上的像如何变化 结论:照相机的成像原理:当物体位于凸透镜二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像。二、投影仪演示:通过凸透镜让灯丝变大,启发学生思考利用凸透镜这一成像特点可以做些什么。下面,我们看这样一台机器——投影仪。设问1:投影仪的构造有哪些 总结:投影仪主要由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕等组成。投影仪的镜头是凸透镜,而屏幕相当于光屏。设问2:将写有字母“F”的投影片放在投影仪的载物台上,显示出的像的大小、正倒将会如何 演示:将投影仪上的平面镜(反光镜)取下,将投影片放到载物台上,调节镜头(可以让学生操作),在天花板上得到投影片上图案的清晰的像,观察像的正倒、大小,比较像距、物距的大小,像与物体在透镜的同侧还是异侧。再将平面镜装上,观察像的位置,启发学生分析平面镜的作用。归纳:屏幕上得到一个倒立、放大的像。投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向,使投影片的像成在投影仪前方的屏幕上。三、放大镜下面,我们做两个小实验:1.在玻璃上滴一滴水,把它靠近书本,观察书本上的字,观察字的变化。观察到的“字”是缩小的,还是放大的,正立的还是倒立的 分组制作简易相机,观察远处景物像的特点,交流自己照相的体会。观察投影仪的构造,找到凸透镜镜头,知道投影片通过镜头成像。观察演示实验,分析成像特点,并归纳总结。 通过制作简单相机,不仅能使学生理解其原理,同时为认识成像特点奠定基础。使学生了解投影仪的构造。通过演示实验,让学生对投影仪的成像特点有深刻的印象。
2.找一个凸透镜,靠近手指观察手纹,或靠近比较小的字观察现象。观察到的“手纹”(或“字”)是缩小的,还是放大的,正立的还是倒立的 现象分析:通过以上两个小实验,我们发现通过水滴和凸透镜,被观察的物体变大了。结论:放大镜的原理是:当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。四、实像和虚像刚才我们通过自己动手、观察、研究了照相机、投影仪和放大镜的成像特点。照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出会聚而成的。如果把感光胶片放在像的位置,确实能够记录所成的像,这种像叫做实像。凸透镜所成的实像是来自物体的光会聚而成,物体和实像分别于凸透镜的两侧。展示图片:凸透镜成实像平面镜所成的像是虚像,放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时,通过凸透镜射出的光没有会聚,只是人眼逆着出射光方向看去,感到光是从虚像的位置发出的,所以物体和虚像位于凸透镜的同侧。展示图片:凸透镜成虚像归纳:实像与虚像1.由实际光线会聚成的像叫做实像。2.由实际光线的反向延长线相交成的像叫虚像。课堂小结(略)课堂练习(略)布置作业(略) 分组实验、讨论交流、分析现象、得出结论听讲思考,跟着老师一起画凸透镜成像光路图(实像和虚像),明确实像和虚像的区别。 通过两个小实验使学生了解放大镜的结构及其成像特点。通过亲身参与,可以提升学生的学习兴趣。通过具体的光路使学生认识照相机和投影仪成像都是实际光线会聚形成的。知道虚像不是由实际光线会聚成的,因此不能用光屏承接。