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1.3棱镜和透镜
教案
教学目标
1、知道凸透镜和凹透镜的镜片特点;
2、通过实验,观察了解凸透镜和凹透镜是否放大和聚焦的性质;
3、通过教学知道光行进过程中遇到凸透镜和凹透镜时会改变行进路线;体验科学探究的乐趣。
教学准备
凸透镜、凹透镜、水杯、筷子等。
教学过程
一、导入新课
1、谈话:同学们,仔细观察过放在水杯中的筷子吗?
2、水中的筷子看起来怎么了?在什么地方弯曲了?知道这是为什么吗?
3、师:光在同一种物质中是直线传播的,但当光通过两种不同的透明物体时(这里就是空气和水),传播的方向会在交界面即这里的水面发生偏折,这种现象就叫光的折射。在这里,光的行进路线改变了,也就是发生光的折射现象,所以水中筷子看着像变弯了。根据这种原理,人们制成了透镜。今天我们就来研究研究透镜。21世纪教育网版权所有
1、介绍三棱镜
棱镜:光学上用核截面为三角形的透明体叫做三棱镜,光密媒质的棱镜放在光疏媒质中(通常在空气中),入射到棱镜侧面的光线经棱镜折射后向棱镜底面偏折.
A、三棱镜是利用光的折射控制光路的光学元件.隔着三棱镜能看到物体的虚像.虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移,但是没有必要去追究是放大还是缩小的像.
B、光从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,出射光线将向底面(第三个侧面)偏折,偏折角的大小与棱镜的折射率,棱镜的顶角和入射角有关.
C、若三棱镜的介质相对于周围介质是光流介质,则透过棱镜看物体,看到的虚像向底边偏移;出射光线较之入射光线向顶角偏折.
2、全反射棱镜
截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.全反射棱镜在光学仪器中被用来改变光路.
A、玻璃的折射率在1、5~1、9之间,相对于空气来讲,玻璃的临界角在30°~42°之间.
B、光从空气垂直射入全反射棱镜的直角侧面上,经过棱镜一次全反射,将改变光路90°,光垂直射入全反射棱镜的斜侧面上,经棱镜两次全反射,将改变光路180°.
3、光的色散
白光通过三棱镜折射后被分解为由红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫组成的彩色光谱,这就是光的色散.
A、光的色散现象表明:白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同.
B、复色光通过平行透明板(玻璃砖),也能发生色散现象.21教育网
二、研究凸透镜和凹透镜的形状特点
1、学生观察凸透镜和凹透镜镜片。
师:老师给每个小组提供两块不同的透镜,再加上你们自己准备的放大镜、老花镜和近视镜,现在请同学们通过目测和手摸,仔细观察比较它们的镜片在外形上有什么特点?你能给它们分一分类吗?并试着画出它们的侧面图。(师表演)用手摸时,因它们是光学仪器,后面我们又要用它做实验,所以我们不能直接用手摸它们,应隔着餐巾纸摸一摸它。同时注意透镜是玻璃做的,不要用它相互敲击或是敲桌子,以免损坏和划伤手指。
2、学生小组实验,感知,交流,记录。
3、学生汇报,小结:分为两大类,一种镜片中间厚、边缘薄,像放大镜、老花镜;一种镜片中间薄、边缘厚,像近视镜。21cnjy.com
4、师:你们能根据它们的形状为它们取个名字吗?(学生回答)
5、师总结:(接着学生的回答)对,一般我们把中间厚、边缘薄的镜片叫凸透镜:把中间薄、边缘厚镜片叫凹透镜。根据生活的需要,透镜会做成不同的样子,只要是中间厚边缘薄的都是凸透镜,只要中间薄、边缘厚的都是凹透镜。21·cn·jy·com
三、研究凸透镜和凹透镜的作用(透镜对光的折射现象)
1、提问:你知道凸透镜和凹透镜各有什么作用吗?
2、学生讨论、汇报。
3、学生分组实验,观察并记录
实验1:用透镜观察物体。
实验2:尝试用透镜聚光。
实验3:尝试用透镜在纸屏上成像。
提醒学生:千万不要用凸透镜对着太阳看,以防灼伤眼睛。
4、学生交流实验结果。
5、提问:现在,你知道透镜有哪些作用?
6、师:大家想一想,为什么透镜会产生这些奇妙的现象呢?
7、师生共同总结:是由于光线经过透镜时发生了偏折的缘故。
8、师:通过以上实验,你能解释老师为什么不让你们用放大镜看太阳吗?戴老花镜呢?
四、拓展活动:制作望远镜
1、谈话:大家见过望远镜吗?它为什么能够看到远处的物体?(引发学生思考)
现在把凹透镜和凸透镜放在一起看远处的物体会有什么效果?由此你知道了什么?
2、学生操作实验,交流。
3、学生阅读教材,思考如何制作望远镜。
4、学生制作望远镜。
5、学生作品交流。
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