4.5 科学探究：凸透镜成像 教案（1）（教科版）

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课题 第四章 光的世界
4.5 科学探究：凸透镜成像（1）
教学目标
1.物理观念
（1）了解透镜的种类。
（2）了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2.科学思维
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.科学实验
（1）通过实验探究凸透镜对光有会聚作用；
（2）通过实验探究凹透镜对光有发散作用。
4.科学态度与责任
（1）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道理。
（2）初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学重点
凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用
教学难点
透镜的光路的作图
教学方法
实验法和讲授法
教学用具
凸透镜、凹透镜、老花镜、近视镜、平行光源
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。
2024年3月25日0时46分，鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行，在距月面约440公里处开始实施近月制动，约19分钟后，顺利进入环月轨道飞行。
2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。
从5月3日嫦娥六号发射升空，到准确实施近月制动；从成功着陆月背，到月面智能采样；从月面上升，到在轨交会对接和样品转移，作为中国探月工程四期的重要一环，今天，嫦娥六号结束了为期53天的探月之旅，往返超过76万公里。
我国首次在月球背面展开国旗，还有中国人第一次在月球背面留下“中”字，创造了中国印记。此外，嫦娥六号还第一次拍摄了一张彩色全身标准照。你知道照相机照相的原理吗？
二、新课讲授、师生互动
你知道青年学生和老人佩戴的眼镜构造和功能有什么不同吗？
眼镜镜片的“厚薄” 位置不同。
透过露珠可以看到倒立的花朵。
1700多年前，古书《博物志》记载了用冰取火的方法:“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影,则得火。”这是我国古人创造的神奇。
（一）认识透镜
中间厚、边缘薄的透镜，叫作凸透镜( convexlens)，老花镜、照相机的镜头、望远镜的物镜等，常用凸透镜。
另外还有一种中间薄、边缘厚的透镜，叫作凹透镜( concave lens)，近视眼镜就是凹透镜。
透镜的两个表面一般为球面的一部分，有些一面为平面，我们研究的透镜厚度远小于球面的半径。
实验：凸透镜使太阳光的能量聚集在焦点。
射到地面的太阳光可视为平行光，让凸透镜正对着太阳，通过透镜的太阳光可以聚集在一点上, 这个点是凸透镜的焦点(focus)。焦点到凸透镜中心的距离叫作焦距( focal length )。
（二）演示实验：透镜对光的作用
取一个大烧杯，里面充以烟雾，倒扣在桌上，然后在杯底放一个凸透镜或凹透镜。用手电筒射出一束光，垂直杯底射入烧杯中，观察烧杯中的光束。
材料
烧杯、手电筒、檀香、凸透镜、凹透镜。
结论：光从空气射入透镜时，凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。
结论：光从空气射入透镜时，凸透镜对光有会聚作用。
结论：光从空气射入透镜时，凹透镜对光有发散作用。
结论：平行主光轴的光线通过凸透镜折射后会聚于焦点。
结论：平行主光轴的光线通过凹透镜折射后发散，其反向延长线相交于虚焦点。
（三）理论探究：凸透镜对光有会聚作用
如果将凸透镜和凹透镜按图所示的方式分割，两种透镜都可以看成是由一些形状相似的棱镜组成的，只是它们组合的方式不同而已。请思考透镜对光会聚或发散的原因。
思考透镜对光会聚或发散的原因。
结论：平行棱镜底部（厚端）的光线从空气进入棱镜两次折射后向底部（厚端）偏折。
（四）透镜的三条特殊光路
（1）通过光心的光线传播方向不变；
（2）平行主光轴的光线通过凸透镜折射后会聚于焦点；
（3）光路可逆：通过凸透镜焦点的光线折后平行主光轴。
（1）通过光心的光线传播方向不变；
（2）平行主光轴的光线通过凹透镜折射后反向延长线过虚焦点；
（3）光路可逆：入射光的延长线过凹透镜虚焦点折后平行主光轴。
三、课堂小结、巩固提升
1. 中间厚、边缘薄的透镜，叫作凸透镜，老花镜、照相机的镜头、望远镜的物镜常用凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜，叫作凹透镜，近视眼镜是凹透镜。
2. 凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。平行主光轴的光线通过凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离叫作焦距。
3.透镜的三条特殊光路：通过光心的光线传播方向不变；平行主光轴的光线经过透镜折射（或反向延长）后通过焦点；光路可逆。
四、板书设计、理清要点
1. 中间厚、边缘薄的透镜，叫作凸透镜，老花镜、照相机的镜头、望远镜的物镜常用凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜，叫作凹透镜，近视眼镜是凹透镜。
2. 凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。平行主光轴的光线通过凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离叫作焦距。
3.透镜的三条特殊光路：通过光心的光线传播方向不变；平行主光轴的光线经过透镜折射（或反向延长）后通过焦点；光路可逆。
五、达标练习、反馈矫正
1．下列说法不正确的是（ ）
A. 中间厚、边缘薄的透镜，叫作凸透镜
B. 中间薄、边缘厚的透镜，叫作凹透镜
C. 凸透镜对光有发散作用
D. 近视眼镜是凹透镜
2． 下列说法不正确的是（ ）
A. 凸透镜对光有会聚作用
B. 凹透镜对光有发散作用
C. 透镜对光的的作用实质是光从空气经过透镜发生两次折射的缘故
D. 光从空气经过透镜发生折射后偏向中心
3．下列物品利用凹透镜的是（ ）
A.照相机镜头
B.近视眼镜
C.老花镜
D.望远镜的物镜
4． 下列物品不是利用凸透镜的是（ ）
5． 下列光路正确的是（ ）
参考答案：1.C；2.D ；3.B ；4.A ；5.C 。
六、布置作业
P85T1
课外作业P85T2。
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