课题 第五章 第1节 透镜 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.通过观察凸透镜和凹透镜，了解透镜的特点，准确区分凸透镜和凹透镜；通过联系生活中的透镜，领略透镜对光的作用，激发求知欲。2.通过观察实验现象，认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，深刻了解透镜的焦点、焦距；熟练画出凸透镜和凹透镜三条特殊光线的传播路径，提高发现问题的能力和作图能力。3.通过进行创新性小实验和体验生活情境，学会利用透镜和防止透镜的危害。
教学重点、教学难点 重点：凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。难点：凸透镜和凹透镜三条特殊光线的传播路径。
教学方法 本节课采用的主要教学方法是在演示实验和学生活动的基础上,通过观察分析,概括物理概念,总结物理规律。八年级学生的思维方式已逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,提高抽象思维能力。当然在此过程中仍需以一些感性认识做为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。透镜对光线的作用,学生可以通过观察直接感知。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,利用他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
教学准备 凸透镜、凹透镜、激光笔、刻度尺、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入有一批旅行家乘船在海上漫游。不巧，在海上遇到了狂风，把船吹到一座孤岛旁，旅行家们只好下船来到岛上。当时正是冬天，岛上冰天雪地，白茫茫的一片……旅行家们准备生火取暖，烧火煮饭。意外的问题来了，火柴被海水浸湿了，打火机也丢了。怎么办？正在这时，一个叫克劳波尼的物理学博士想到了一个办法。同学们知道是什么办法吗？学生交流，教师引导学生说出解决办法。扩展：早在我国西汉(公元前206年～公元25年)《淮南 万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”二、讲授新课知识点一 凸透镜和凹透镜引导：同学们请观察透镜组，并借助擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？点评：透镜有两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜。问题：下列透镜哪些是凹透镜？哪些是凸透镜？戴眼镜的同学请判断：近视镜是什么透镜？远视镜是什么透镜？学生阅读课本P112-113，用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特点。点评：透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认)。凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜。凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如近视镜片。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫薄透镜。下面我们只研究薄透镜。说明：此环节重点突出凸透镜、凹透镜的概念形成。镜片的两个表面(或至少一个表面)是球面的一部分。引导学生观察凸透镜和凹透镜的示意图，了解研究透镜时常用的两个科学术语。主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴。光心：在主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光线传播方向不变，这个点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。知识点二 透镜对光的作用设计实验：为了看到光的传播路径，我们这样设计实验：用一张白纸来显示光的路径,再把透镜放在白纸上就可以了，先在白纸上画一条直线代表主光轴,用三支并排的激光笔做平行光源。实验1：凸透镜对光的作用利用三支激光笔在白纸上演示三条平行光线,指导学生用作图法把上面实验中的入射光线和折射光线在白纸上画出来。点评：引导学生观察折射光线与入射光线的位置关系。我们把凸透镜对光的这种作用叫会聚作用。说明：会聚就是折射光线与入射光线比较，更加靠近主光轴，向主光轴偏折。实验2：凹透镜对光的作用继续利用三支激光笔在白纸上演示三条平行光线,指导学生用作图法把上面实验中的入射光线和折射光线在白纸上画出来。点评：引导学生对比凸透镜,观察折射光线与入射光线的位置关系。说明：折射光线与入射光线比较，更加远离主光轴，向边缘偏折。结论：凸透镜对光有会聚作用，所以也叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以也叫发散透镜。知识点三 焦点和焦距1．概念凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点，用字母“F ”表示；焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母“f ”表示。 凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点。说明：实验证明，透镜两侧各有一个焦点，两侧焦距相等。2.透镜对光线的作用规律问题：如果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？演示：利用三支激光笔制成平行光借助硝酸银溶液进行实验。现象：平行光经过凸透镜会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点。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。结论：平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过虚焦点(所以凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用)。如下图：扩展：过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：据折射时光路可逆知，经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图： 通过焦点的光线折射后平行于主光轴。通过虚焦点的入射光线，折射后平行于主光轴。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第1节 透镜一、凸透镜和凹透镜中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。主光轴:通过两个球面球心的直线。光心:透镜的中心。二、透镜对光的作用凸透镜对光线有会聚作用。凹透镜对光线有发散作用。三、焦点和焦距焦点:平行于主光轴的光会聚相交的点。焦距:焦点到凸透镜光心的距离。
教学设计反思 本节课运用故事导入新课,充分激发学生的学习兴趣,调动学生的好奇心,激发学生的求知欲望,提高学生的学习兴趣。一部分学生对透镜的规律理解不够清晰,没有良好的作图习惯,这需要一定的应用训练来弥补。
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第1节 透镜
八年级
初中物理
第五章 透镜及其应用
学习目标
3.通过平行光聚焦法，学会粗测凸透镜的焦距。
1.认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。
2.知道凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，并学会画相关光路图。
凸透镜和凹透镜
知识点一
1.透镜的概念：透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。
2.透镜的种类
凸透镜中央
厚、边缘薄，
（如放大镜）
凹透镜中央
薄、边缘厚，
（如近视镜片）
3.透镜的主光轴和光心
光心
主光轴
主光轴
光心
（1）主光轴：通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴，每个透镜都有1条主光轴，主光轴用点划线表示。
（2）光心：透镜主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。
光心
光心
通过透镜光心的光线，它的传播方向不改变。
光心
光心
下列关于透镜的说法，正确的是（ ）
A． 透镜一定是用玻璃制成的
B． 中间凸出的一定是凸透镜
C． 透镜分为凹透镜和凸透镜两类
D． 透镜的两个表面必须制成球面
C
典例1
解析：透镜通常用玻璃、树脂、水晶等透明材料制成，A 错误。 凸透镜是中间比边缘厚的镜片，凹透镜的镜片也可以中间凸出，如近视眼镜，但总体上它属于中间薄、边缘厚的镜片，B 错误。 透镜的两个表面可以都是球面的一部分，也可以只有一个面是球面的一部分，D 错误。
答案：C
透镜对光的作用
知识点二
凸透镜对光线起会聚作用，因此凸透镜也叫会聚透镜。
1.凸透镜对光的作用
现象：这些光线通过透镜后会聚于主光轴上一点。
让平行于凸透镜主光轴的光束射向凸透镜，观察光通过凸透镜后如何传播？
2.凹透镜对光的作用
凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。
现象：这些光线通过透镜后偏离主光轴散开，但其反向延长线交会聚于主光轴上一点。
让平行于凹透镜主光轴的光束射向凹透镜，观察光通过凹透镜后如何传播？
3. 对会聚和发散的理解
（1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将向主光轴方向偏折，并不是说通过凸透镜的光都是会聚的。如图所示。
(2)凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折，并不是说通过凹透镜的光都是发散的。如图所示。
由于光在发生折射的过程中光路是可逆的，而透镜对光的作用也是折射，所以透镜中光路也是可逆的。
4.透镜中的光路可逆
典例2
凸透镜对光的作用是（ ）
C
A． 光通过凸透镜后变成平行光
B． 只对平行于主光轴的光才有会聚作用
C． 对任何光都有会聚作用
D． 只对平行于主光轴的光才有发散作用
解析：只有经过凸透镜焦点的光，通过凸透镜后才会变成平行于主光轴的平行光，A错误。凸透镜能使通过凸透镜后的折射光更靠近主光轴，即凸透镜对任何光都有会聚作用，B、D错误。
答案：C
焦点和焦距
知识点三
1.凸透镜的焦点与焦距
F
(1)平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点（F ）。
F
焦距
(2)凸透镜有两个焦点。
(3)焦点到凸透镜光心的距离叫焦距( f )。
f
f
焦点
(1)平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F )。
F
2.凹透镜的焦点、焦距
（2）凹透镜有两个虚焦点。
（3）虚焦点到凹透镜光心的距离叫焦距( f )。
F
f
f
3.粗测凸透镜焦距的方法
操作：把一只放大镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，观察现象？
现象：纸上会出现一个很小、很亮的光斑，且光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。
测出光斑到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距，这种测凸透镜焦距的方法被称为平行光聚焦法。
纸上的光斑变成最小、最亮的这个点就是凸透镜的焦点。
透镜类型 入射光线 折射光线 图例
凸透镜
平行于主光轴 经过另一侧的实焦点
经过焦点或从
焦点发出 平行于主光轴射出
经过光心 不改变原来的传播方向
4.三条特殊光线
（1）凸透镜的三条特殊光线
透镜类型 入射光线 折射光线 图例
凹透镜
平行于主光轴 反向延长线经过另一侧
的虚焦点
斜 射 向 凹 透
镜 另 一 侧 的
虚焦点 平行于主光轴射出
经过光心 不改变原来的传播方向
（2）凹透镜的三条特殊光线
典例3
将甲、乙两图中的折射光线补画完整。
根据透
镜的三条
特殊光线
作图。
解析：甲图中是凸透镜，通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后与主光轴平行；乙图中是凹透镜，延长线通过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后与主光轴平行。
答案：如图所示。
课堂小结
透镜
三条特殊光线
凸透镜：对光有会聚作用
种类及
作用
主光轴、光心、焦点( F )、焦距( f )
作图
相关
概念
凹透镜：对光有发散作用
1.有媒体报道：在烈日下洗车，水滴所产生的效果会使车身局部产生高温现象，时间长了车漆便失去光泽，对这一现象合理的解释是（ ）
B
随堂练习
A．水滴相当于平面镜，能使光发生折射而让车漆失去光泽
B．水滴相当于凸透镜，能使光聚在车身的局部而产生高温
C．水滴相当于凹透镜，能使光聚在车身的局部而产生高温
D．水滴相当于凸透镜，能使光发散从而车身局部产生高温
2.让甲、乙两个透镜正对平行光，观察到的现象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个透镜对光线都是会聚的
B．甲透镜对光线是会聚的，乙透镜对光线发散
C．甲是凹透镜，乙是凸透镜
D．甲是凸透镜，乙是凹透镜
甲 乙
C
3.如图所示是透镜对光的作用，其中正确的是（ ）
A B C D
C
