6.1 透镜 导学设计
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文档简介
一、 透镜
教材解读
这一节是在前面学习了光的折射后，要求学生进一步学习透镜的基本知识，为后面学习透镜成像规律、透镜在日常生活中的应用奠定基础，可以说起到了承前启后的作用。
由于本节课是基础，故更重视对基础知识的掌握。可以通过作图的方法引导学生认识凸透镜、凹透镜对光线的会聚、发散作用。要从凸透镜对光线的会聚、凹透镜对光线的发散及光路可逆性的特点认识三条特殊光线；要引导学生理解简单测量凸透镜焦距的方法。这些都是本节需要学生真正理解的内容，需要通过实验与作图相结合进行学习
教学目标
知识与技能
知道什么是凸透镜、什么是凹透镜。
2.知道透镜的主光轴、光心、焦点、焦距。
3.了解凸透镜和凹透镜对光的作用
过程与方法
1.学习用太阳光粗略测量凸透镜焦距的方法(平行光聚焦法)，体会凸透镜对光的会聚作用。
2.通过观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的实验，培养观察能力和对实验现象的概括、归纳能力。通过对会聚作用和发散作用的深入理解，学会观察和分析事物的本质特征
情感、态度与价值观
1.养成爱护光学仪器的好习惯。
2.通过学习光的折射等方面的知识在实际光学器材中的应用，激发学生探究科学问题的兴趣
重点难点
重点：理解透镜对光的作用。通过实验验证透镜对光线的作用，同时根据光路的可 逆性完成学生对三条特殊光线的认识。
难点：认识凹透镜的虚焦点。根据凹透镜对光线的作用，通过作图法认识凹透镜的虚焦点
释疑解难
凸透镜对光线“会聚”与凹透镜对光线“发散”的含义
凸透镜的会聚作用：光线经过凸透镜折射后变得比原来更加靠近主光轴，所以经凸透镜折射以后的光线不一定是会聚光线，也可以是发散光线或平行光线。
凹透镜的发散作用：光线经过凹透镜折射后变得比原来更加远离主光轴，所以经凹透镜折射以后的光线不一定是发散光线，也可以是会聚光线或平行光线。
总之，理解的关键是对比入射光线与折射光线之间的会聚或发散关系
备课资料
word版电子教案、匹配的课件见光盘“教学参考资源”文件夹之本节相应内容
【导入一】 (创设问题情景引入新课)
①南极大陆冰天雪地，四季如冬。在阳光充足的时候，企鹅们经常会躲到一些特殊形状的大冰柱后取暖，为什么这样就不会冷呢？引入新课。
②通过课件播放照相机、眼镜、投影仪、望远镜、幻灯机的实物图片，设问：这些器件拥有的相同的光学部件是什么，这种光学部件主要起什么作用，能否用平面镜代替它呢？想要回答这些问题，就让我们共同来学习关于透镜的知识。引入新课。
【导入二】 (直接引入新课)
出示平面镜、凸透镜、凹透镜，让学生触摸后寻找它们的相同点与不同点，引入新课。
【导入三】 (故事引入新课)
讲述故事：一个猎人去森林打猎，随身携带了一瓶矿泉水和一包烟。他每次吸完烟都会把烟头熄灭，但他离开时把半瓶矿泉水丢在了森林中。数日后，他打猎的这片森林发生了一次莫名的火灾，消防人员在灭火后指出那半瓶矿泉水是火灾的“元凶”。你知道这是为什么吗？引入新课。
【导入四】 (游戏引入新课)
讲解“玩水游戏”：
①用滴管滴一滴水在压有报纸的玻璃板上，透过水滴看字，有什么变化？
②透过盛水的玻璃杯看报纸上的字，有什么变化？
③把装水的透明玻璃碟放在有字的报纸上，观察纸上的字，有什么变化？
学生进行玩水游戏并观察现象，对比分析引入新课。
学点1 两种透镜
观察：如图6－1－1所示。
图6－1－1
思考：
问题1：两个面都是球面的一部分，或一个面是球面的一部分、另一个面是平面的__透明体__叫作透镜。
问题2：透镜有两类，中间__厚__、边缘__薄__的叫作凸透镜，中间__薄__、边缘__厚__的叫作凹透镜。
学点2 认识透镜
观察：如图6－1－2所示。
图6－1－2
思考：
问题1：透镜的两个表面都是球面的一部分，通过两个__球心__的直线C1C2叫作透镜的主光轴，简称主轴。
问题2：如果透镜的厚度比球面的半径小很多，这种透镜叫作__薄透镜__。
问题3：薄透镜的__中心__叫作透镜的光心。
学点3 透镜对光的作用
观察：如图6－1－3所示。
图6－1－3
思考：
问题：凸透镜对光有__会聚__作用，凹透镜对光有__发散__作用。经过透镜的折射光线向透镜较__厚__的一边弯折。
学点4 焦点、焦距
观察：如图6－1－4所示。
图6－1－4
思考：
问题1：平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚的点或通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上的点，叫作__焦点(虚焦点)__，用F表示，每个透镜都有__2__个焦点(虚焦点)。
问题2：__焦点__到透镜__光心__的距离，叫焦距，用f表示。焦距越__小__的透镜对光的会聚(或发散)作用越明显。
学点5 三条特殊光线
观察：如图6－1－5所示。
图6－1－5
思考：
问题1：(1)平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚于__焦点__，经凹透镜折射后，折射光线的__反向延长线__通过虚焦点。
(2)通过焦点的光线，经凸透镜折射后__平行__于主光轴；对准另一侧虚焦点的入射光线，经过凹透镜折射后，折射光线__平行__于主光轴。
(3)通过光心的光线，经凸透镜或凹透镜后传播方向__不变__。
问题2：完成光路图6－1－6。
图6－1－6
[答案] 如图6－1－7所示
图6－1－7
学点6 放大镜
观察：如图6－1－8所示。
图6－1－8
思考：
问题：放大镜是焦距__比较小__的凸透镜，它可以将物体“放大”。
图6－1－15
1．如图6－1－15所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体底面是磨砂的毛面。当平行光沿轴线方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到( )
A．圆形亮斑 B．圆形暗斑
C．圆形暗斑且中心有一亮点 D．圆形亮斑且中心有一暗点
[解析] D 当平行光沿轴线方向向下照射时，对准气泡周围入射的光，方向不变，在磨砂面(相当于光屏)上有光到达，形成亮斑。气泡和它竖直方向上、下层玻璃共同的作用相当于一个凹透镜，即平行光经这个“凹透镜”后会发散，使磨砂面中心无光，形成暗斑。
教材解读
这一节是在前面学习了光的折射后，要求学生进一步学习透镜的基本知识，为后面学习透镜成像规律、透镜在日常生活中的应用奠定基础，可以说起到了承前启后的作用。
由于本节课是基础，故更重视对基础知识的掌握。可以通过作图的方法引导学生认识凸透镜、凹透镜对光线的会聚、发散作用。要从凸透镜对光线的会聚、凹透镜对光线的发散及光路可逆性的特点认识三条特殊光线；要引导学生理解简单测量凸透镜焦距的方法。这些都是本节需要学生真正理解的内容，需要通过实验与作图相结合进行学习
教学目标
知识与技能
知道什么是凸透镜、什么是凹透镜。
2.知道透镜的主光轴、光心、焦点、焦距。
3.了解凸透镜和凹透镜对光的作用
过程与方法
1.学习用太阳光粗略测量凸透镜焦距的方法(平行光聚焦法)，体会凸透镜对光的会聚作用。
2.通过观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的实验，培养观察能力和对实验现象的概括、归纳能力。通过对会聚作用和发散作用的深入理解，学会观察和分析事物的本质特征
情感、态度与价值观
1.养成爱护光学仪器的好习惯。
2.通过学习光的折射等方面的知识在实际光学器材中的应用，激发学生探究科学问题的兴趣
重点难点
重点：理解透镜对光的作用。通过实验验证透镜对光线的作用，同时根据光路的可 逆性完成学生对三条特殊光线的认识。
难点：认识凹透镜的虚焦点。根据凹透镜对光线的作用，通过作图法认识凹透镜的虚焦点
释疑解难
凸透镜对光线“会聚”与凹透镜对光线“发散”的含义
凸透镜的会聚作用：光线经过凸透镜折射后变得比原来更加靠近主光轴，所以经凸透镜折射以后的光线不一定是会聚光线，也可以是发散光线或平行光线。
凹透镜的发散作用：光线经过凹透镜折射后变得比原来更加远离主光轴，所以经凹透镜折射以后的光线不一定是发散光线，也可以是会聚光线或平行光线。
总之，理解的关键是对比入射光线与折射光线之间的会聚或发散关系
备课资料
word版电子教案、匹配的课件见光盘“教学参考资源”文件夹之本节相应内容
【导入一】 (创设问题情景引入新课)
①南极大陆冰天雪地，四季如冬。在阳光充足的时候，企鹅们经常会躲到一些特殊形状的大冰柱后取暖，为什么这样就不会冷呢？引入新课。
②通过课件播放照相机、眼镜、投影仪、望远镜、幻灯机的实物图片，设问：这些器件拥有的相同的光学部件是什么，这种光学部件主要起什么作用，能否用平面镜代替它呢？想要回答这些问题，就让我们共同来学习关于透镜的知识。引入新课。
【导入二】 (直接引入新课)
出示平面镜、凸透镜、凹透镜，让学生触摸后寻找它们的相同点与不同点，引入新课。
【导入三】 (故事引入新课)
讲述故事：一个猎人去森林打猎，随身携带了一瓶矿泉水和一包烟。他每次吸完烟都会把烟头熄灭，但他离开时把半瓶矿泉水丢在了森林中。数日后，他打猎的这片森林发生了一次莫名的火灾，消防人员在灭火后指出那半瓶矿泉水是火灾的“元凶”。你知道这是为什么吗？引入新课。
【导入四】 (游戏引入新课)
讲解“玩水游戏”：
①用滴管滴一滴水在压有报纸的玻璃板上，透过水滴看字，有什么变化？
②透过盛水的玻璃杯看报纸上的字，有什么变化？
③把装水的透明玻璃碟放在有字的报纸上，观察纸上的字，有什么变化？
学生进行玩水游戏并观察现象，对比分析引入新课。
学点1 两种透镜
观察：如图6－1－1所示。
图6－1－1
思考：
问题1：两个面都是球面的一部分，或一个面是球面的一部分、另一个面是平面的__透明体__叫作透镜。
问题2：透镜有两类，中间__厚__、边缘__薄__的叫作凸透镜，中间__薄__、边缘__厚__的叫作凹透镜。
学点2 认识透镜
观察：如图6－1－2所示。
图6－1－2
思考：
问题1：透镜的两个表面都是球面的一部分，通过两个__球心__的直线C1C2叫作透镜的主光轴，简称主轴。
问题2：如果透镜的厚度比球面的半径小很多，这种透镜叫作__薄透镜__。
问题3：薄透镜的__中心__叫作透镜的光心。
学点3 透镜对光的作用
观察：如图6－1－3所示。
图6－1－3
思考：
问题：凸透镜对光有__会聚__作用，凹透镜对光有__发散__作用。经过透镜的折射光线向透镜较__厚__的一边弯折。
学点4 焦点、焦距
观察：如图6－1－4所示。
图6－1－4
思考：
问题1：平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚的点或通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上的点，叫作__焦点(虚焦点)__，用F表示，每个透镜都有__2__个焦点(虚焦点)。
问题2：__焦点__到透镜__光心__的距离，叫焦距，用f表示。焦距越__小__的透镜对光的会聚(或发散)作用越明显。
学点5 三条特殊光线
观察：如图6－1－5所示。
图6－1－5
思考：
问题1：(1)平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚于__焦点__，经凹透镜折射后，折射光线的__反向延长线__通过虚焦点。
(2)通过焦点的光线，经凸透镜折射后__平行__于主光轴；对准另一侧虚焦点的入射光线，经过凹透镜折射后，折射光线__平行__于主光轴。
(3)通过光心的光线，经凸透镜或凹透镜后传播方向__不变__。
问题2：完成光路图6－1－6。
图6－1－6
[答案] 如图6－1－7所示
图6－1－7
学点6 放大镜
观察：如图6－1－8所示。
图6－1－8
思考：
问题：放大镜是焦距__比较小__的凸透镜，它可以将物体“放大”。
图6－1－15
1．如图6－1－15所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体底面是磨砂的毛面。当平行光沿轴线方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到( )
A．圆形亮斑 B．圆形暗斑
C．圆形暗斑且中心有一亮点 D．圆形亮斑且中心有一暗点
[解析] D 当平行光沿轴线方向向下照射时，对准气泡周围入射的光，方向不变，在磨砂面(相当于光屏)上有光到达，形成亮斑。气泡和它竖直方向上、下层玻璃共同的作用相当于一个凹透镜，即平行光经这个“凹透镜”后会发散，使磨砂面中心无光，形成暗斑。