《第1節(jié) 透鏡》教案（附導(dǎo)學(xué)案、同步練習(xí)）

第五章透鏡及其應(yīng)用《第1節(jié)透鏡》教案【教學(xué)目標(biāo)】1.了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，了解透鏡的焦點(diǎn)、焦距.2.了解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用.【教學(xué)重點(diǎn)】：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，了解什么是凸透鏡和凹透鏡及對(duì)光的作用.【教學(xué)難點(diǎn)】：指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仔細(xì)觀察、分析，最后通過(guò)概括得出結(jié)論.【教學(xué)用具】透鏡一組、光具座、光源、老花鏡、近視鏡、飲料瓶（無(wú)色透明、表面沒(méi)有波紋、去底去瓶口上部）、香、火柴、實(shí)物投影儀、激光演示器、手電筒.【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課有一批旅行家乘船在海上漫游。不巧，在海上遇到了狂風(fēng)，把船吹到一座孤島旁，旅行家們只好下船來(lái)到島上。當(dāng)時(shí)正是冬天，島上冰天雪地，白茫茫的一片……旅行家們準(zhǔn)備生火取暖，燒火煮飯。意外的問(wèn)題來(lái)了，火柴被海水浸濕了，打火機(jī)也丟了。怎么辦？正在這時(shí)，一個(gè)叫克勞波尼的物理學(xué)博士想到了一個(gè)辦法。同學(xué)們知道是什么辦法嗎？學(xué)生交流，教師引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出解決辦法。擴(kuò)展：早在我國(guó)西漢(公元前206年～公元25年)《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中就有關(guān)于冰透鏡的記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生?！闭f(shuō)明：放大鏡聚光的作用。設(shè)計(jì)意圖：能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且能有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。二、新課教學(xué)探究點(diǎn)一凸透鏡和凹透鏡透鏡的種類(lèi)及幾個(gè)概念引導(dǎo)：同學(xué)們請(qǐng)觀察透鏡組，并借助于擦鏡紙，摸一下透鏡，根據(jù)透鏡的厚薄程度給透鏡分類(lèi)。討論透鏡能分幾類(lèi)？點(diǎn)評(píng)：透鏡有兩類(lèi)。中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的叫凹透鏡。問(wèn)題：下列透鏡哪些是凹透鏡？哪些是凸透鏡？戴眼鏡的同學(xué)請(qǐng)判斷：近視鏡是什么透鏡？遠(yuǎn)視鏡是什么透鏡？學(xué)生閱讀教材，用自己的理解總結(jié)凸透鏡和凹透鏡的特點(diǎn)。點(diǎn)評(píng)：透鏡：至少有一個(gè)面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求會(huì)辨認(rèn))。凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡，如：遠(yuǎn)視鏡片、照相機(jī)的鏡頭、投影儀的鏡頭、放大鏡等等；凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡，如：近視鏡片。如果透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面的半徑，這種透鏡叫薄透鏡。下面我們只研究薄透鏡。說(shuō)明：此環(huán)節(jié)重點(diǎn)突出凸透鏡、凹透鏡的概念形成。鏡片的兩個(gè)表面(或至少一個(gè)表面)是球面的一部分。引導(dǎo)學(xué)生觀察凸透鏡和凹透鏡的示意圖，了解研究透鏡時(shí)常用的兩個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)。主光軸：組成透鏡的兩個(gè)球面的球心連線(xiàn)叫主光軸。光心：在主光軸上有一個(gè)特殊的點(diǎn)，通過(guò)它的光線(xiàn)傳播方向不變，這一點(diǎn)叫透鏡的光心，可以認(rèn)為透鏡的光心就在透鏡的中心。探究點(diǎn)二透鏡對(duì)光的作用方案一：把凸透鏡放在光具座上，讓光源正對(duì)照過(guò)去，移動(dòng)光屏，有亮點(diǎn)。再換凹透鏡重做，怎么移動(dòng)光屏都沒(méi)亮點(diǎn)。方案二：將無(wú)色透明飲料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置點(diǎn)燃的香頭，在上面要放凸透鏡或凹透鏡，這就形成一個(gè)“煙室”，用手電筒對(duì)準(zhǔn)透鏡照射，適當(dāng)調(diào)節(jié)手電筒和透鏡的距離，觀察透鏡對(duì)光的作用，看到通過(guò)凸透鏡的光線(xiàn)相互靠攏，通過(guò)凹透鏡的光線(xiàn)相互遠(yuǎn)離。結(jié)論：凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，所以也叫會(huì)聚透鏡。凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用，所以也叫發(fā)散透鏡。探究點(diǎn)三焦點(diǎn)和焦距1．概念建立射到地面的太陽(yáng)光是相互平行的，叫做平行光，凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚在一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)(focas)，用“F”字母表示；焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距(focallength)，用“f”字母表示。凹透鏡使平行于主光軸的光線(xiàn)發(fā)散，它沒(méi)有實(shí)焦點(diǎn)，但通過(guò)凹透鏡的光反向延長(zhǎng)也可以交在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凹透鏡的虛焦點(diǎn)。說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)證明，透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)，兩側(cè)焦距相等。播放動(dòng)畫(huà)：凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距2．透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用規(guī)律問(wèn)題：如果平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)凸透鏡或凹透鏡后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？演示：利用三個(gè)激光筆制成平行光借助硝酸銀溶液實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象：平行光經(jīng)過(guò)凸透鏡會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)。經(jīng)過(guò)凹透鏡后遠(yuǎn)離主光軸發(fā)散，發(fā)散光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。結(jié)論：平行于主光軸的光線(xiàn)，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)；經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長(zhǎng)線(xiàn)必過(guò)虛焦點(diǎn)(所以凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用)。如下圖：擴(kuò)展：過(guò)光心的光線(xiàn)經(jīng)透鏡后傳播方向不改變，如下圖：據(jù)折射時(shí)光路可逆知，經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸；射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸；如下圖：通過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)折射后平行于主光軸。通過(guò)虛焦點(diǎn)的入射光線(xiàn)，折射后平行于主光軸?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】第1節(jié)透鏡一、透鏡的分類(lèi)中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。二、透鏡對(duì)光的作用1．凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用。2．凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用。三、關(guān)于透鏡的幾個(gè)重要名詞主光軸焦點(diǎn)焦距【教學(xué)反思】實(shí)驗(yàn)是物理的重要基礎(chǔ)，做好演示實(shí)驗(yàn)尤其重要。在講到透鏡對(duì)光的作用，我做了兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，分別是凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用。由于吸取上次教訓(xùn)，有的老師在用光具座做實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于電壓調(diào)過(guò)大了，致使燈泡爆壞了一個(gè)。我更是小心翼翼了，不敢調(diào)過(guò)高。但這樣光線(xiàn)不就是很亮了，效果不是明顯。再加上實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有窗簾，亮堂堂的，后面的學(xué)生幾乎看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫(huà)光路圖是，有一部分學(xué)生畫(huà)不出來(lái)。坐在前排的學(xué)生也只有少部分畫(huà)對(duì)。叫學(xué)生上黑板畫(huà)時(shí)，也是畫(huà)錯(cuò)了大半。我想這主要是由于實(shí)驗(yàn)做的不夠明顯造成的。不過(guò)還好，我事先準(zhǔn)備了兩個(gè)視頻，也是關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。只不過(guò)只能讓學(xué)生看了。要是演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃龊玫脑?huà)，我想學(xué)生的視覺(jué)更直觀些，效果也許會(huì)好。所以說(shuō)做好實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中非常重要。第五章透鏡及其應(yīng)用《第1節(jié)透鏡》導(dǎo)學(xué)案教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1.了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，了解透鏡的焦點(diǎn)、焦距.2.了解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用.二、過(guò)程與方法1.通過(guò)觀察凸透鏡和凹透鏡的實(shí)物及板圖，得出兩種透鏡的兩種不同構(gòu)造，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)觀察時(shí)抓住事物本質(zhì)特征，通過(guò)觀察能夠識(shí)別不同事物的不同特點(diǎn)的能力.2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生研究、探索新問(wèn)題的能力.三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)研究透鏡的作用及特殊光線(xiàn)的作圖，對(duì)學(xué)生進(jìn)行色彩美和線(xiàn)條美的教育.2.通過(guò)教師、學(xué)生的雙邊教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，能保持對(duì)自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美好與和諧.教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，了解什么是凸透鏡和凹透鏡及對(duì)光的作用.教學(xué)難點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仔細(xì)觀察、分析，最后通過(guò)概括得出結(jié)論.教學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)入新課利用望遠(yuǎn)鏡，我們可以看清浩瀚宇宙中的星星；利用顯微鏡我們可看見(jiàn)微小的生物；利用攝像機(jī)我們可以留下最美的回憶……有些人因?yàn)榻暬蜻h(yuǎn)視而看不清楚東西，可是戴上眼鏡就可以看清楚了，為什么？預(yù)習(xí)案光直線(xiàn)傳播的條件：光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，光的傳播方向通常會(huì)發(fā)生，此時(shí)折射角入射角，當(dāng)光垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向。3、透鏡分為兩種：凸透鏡和凹透鏡，叫凸透鏡，是凹透鏡。4、凸透鏡對(duì)光有作用，凹透鏡對(duì)光有作用。探究案1、透鏡的類(lèi)型凸透鏡：凹透鏡：①拿起手邊的透鏡：摸一摸，感知是凸透鏡，還是凹透鏡。判斷是凸透鏡，是凹透鏡1212345②用透鏡看書(shū)上的字，會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？學(xué)生實(shí)驗(yàn)二：觀察透鏡對(duì)平行光線(xiàn)的偏折作用。將一束平行光（太陽(yáng)光）通過(guò)凸透鏡，移動(dòng)另一側(cè)的光屏，將會(huì)發(fā)什么現(xiàn)象？將一束平行光（太陽(yáng)光）通過(guò)凹透鏡，移動(dòng)另一側(cè)的光屏，又將會(huì)發(fā)什么現(xiàn)象？根據(jù)現(xiàn)象，請(qǐng)?jiān)囍?huà)出平行光通過(guò)凸透鏡與凹透鏡后光線(xiàn)的大致偏折情況?？偨Y(jié)：凸透鏡對(duì)光有__________作用，凹透鏡對(duì)光有__________作用。所以凸透鏡又叫____________透鏡，凹透鏡又叫____________透鏡。學(xué)生活動(dòng)：辨別凸透鏡與凹透鏡班上很多學(xué)生戴的近視眼鏡，以及我手上還有一副老花眼鏡，你能說(shuō)出那是哪種透鏡嗎？你采取的辨別方法是什么？學(xué)生總結(jié)：方法一：方法二：方法三：還有別的辨別凸透鏡與凹透鏡的方法嗎？你認(rèn)為那種方法好？在剛才的故事里，博士冰磨制的冰塊點(diǎn)燃了干草，你知道他利用的什么知識(shí)嗎？四、凸透鏡與凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)1、叫光心。通過(guò)光心且垂直于透鏡平面的直線(xiàn)叫。凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)F叫，叫焦距。2、根據(jù)光線(xiàn)的偏折判斷透鏡類(lèi)型例：3.認(rèn)識(shí)三條特殊光線(xiàn)：現(xiàn)有一個(gè)凸透鏡，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案粗略的測(cè)出凸透鏡焦距。學(xué)生：需要的工具、器材______步驟：課堂練習(xí)：1、透鏡是利用光的規(guī)律制成的，透鏡有兩類(lèi)：一類(lèi)是中間比邊緣厚的透鏡叫做，如鏡片；另一類(lèi)是中間比邊緣薄的透鏡叫，如鏡片。2、平行光通過(guò)凸透鏡，將會(huì)聚到主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為凸透鏡的，到光心的距離叫做3、同學(xué)們?cè)谟懻摗叭绾我巴馍妗钡膯?wèn)題時(shí)提出：在野外如果沒(méi)有打火機(jī)，怎么生火取暖呢？一位同學(xué)想出一個(gè)“削冰取火”的辦法，你認(rèn)為“削冰”就是把削冰成________，4、如圖所示，N是一個(gè)水平放置的長(zhǎng)方形暗盒，盒內(nèi)有水平向右的平行光，P為暗盒右側(cè)平面上的圓孔，M是一個(gè)與暗盒右側(cè)平面平行的相間一定距離的光屏，若從外徑相同的厚平板玻璃、凸透鏡、球面鏡、凹秀鏡這四個(gè)光學(xué)器件中取一件嵌入圓孔P中，發(fā)現(xiàn)在光屏M上呈現(xiàn)一個(gè)比圓孔大P大的圓形光斑，則嵌入圓孔P中的那個(gè)光學(xué)器件。A、可能是球面鏡B、可能是厚平板玻璃C、可能是凸透鏡D、可能是凹透鏡5下列透鏡是凸透鏡的是（）是凹透鏡的是（）5、請(qǐng)?jiān)谙聢D中作出入射光線(xiàn)經(jīng)透鏡折射后的光線(xiàn)：FFFFFFFFFF第五章透鏡及其應(yīng)用《第1節(jié)透鏡》同步練習(xí)01知識(shí)管理1．透鏡分類(lèi)：按照形狀可以分為_(kāi)_______透鏡和________透鏡．定義：中間厚邊緣薄的是________透鏡，中間薄邊緣厚的是________透鏡．注意：判斷一個(gè)透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，要根據(jù)中間與邊緣的厚度來(lái)確定，而不能根據(jù)透鏡表面的凸凹來(lái)判斷．2．透鏡對(duì)光的作用透鏡對(duì)光的作用：(1)凸透鏡對(duì)光有________作用，凸透鏡又叫________透鏡．(2)凹透鏡對(duì)光有________作用，凹透鏡又叫________透鏡．光心：主光軸上有個(gè)特殊點(diǎn)，通過(guò)它的光線(xiàn)傳播方向________，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心．說(shuō)明：(1)凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用并不一定會(huì)聚到一點(diǎn)，而是指光線(xiàn)通過(guò)凸透鏡折射后，折射光線(xiàn)比入射光線(xiàn)向更靠近主光軸的方向偏折，即有一種向主光軸靠攏的趨勢(shì)，如圖所示．(2)凹透鏡對(duì)光線(xiàn)的發(fā)散作用指的是折射光線(xiàn)相對(duì)于對(duì)應(yīng)的入射光線(xiàn)而言散得更開(kāi)，即有一種遠(yuǎn)離主光軸的趨勢(shì)，也可以有多種形式，如圖所示．3．焦點(diǎn)和焦距焦點(diǎn)(F)：平行于凸透鏡________的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫凸透鏡的焦點(diǎn)．焦距(f)：焦點(diǎn)到凸透鏡________的距離叫焦距．說(shuō)明：凸透鏡兩側(cè)各有一個(gè)焦點(diǎn)，兩側(cè)的焦距相等．02基礎(chǔ)題1．下列透鏡中，屬于凹透鏡的是()2．如圖F是透鏡的焦點(diǎn)，其中正確的光路圖是()3．放在凸透鏡主軸上焦點(diǎn)以?xún)?nèi)的點(diǎn)光源S發(fā)出的光，通過(guò)凸透鏡后的光路如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．凸透鏡可以對(duì)光線(xiàn)起發(fā)散作用B．凸透鏡只對(duì)平行于主軸的光線(xiàn)起會(huì)聚作用C．通過(guò)凸透鏡后的光線(xiàn)是發(fā)散的，因此凸透鏡的作用是對(duì)光線(xiàn)起發(fā)散作用D．通過(guò)凸透鏡后的光線(xiàn)發(fā)散程度比原來(lái)小，仍然是會(huì)聚的一種表現(xiàn)第3題圖第4題圖4．如圖所示，將凸透鏡正對(duì)著陽(yáng)光，把一張白紙放在它的另一側(cè)，來(lái)回移動(dòng)白紙，直到白紙上的光斑變得最小、最亮，此時(shí)該亮斑距凸透鏡的距離為8cm，則該凸透鏡的焦距是________cm，換成凹透鏡再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，在紙上________(填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑．5．在森林中旅游時(shí)，不要隨意丟棄飲料瓶，因?yàn)橄掠昶績(jī)?nèi)灌了水，透明圓形飲料瓶裝水后相當(dāng)于________透鏡．6．如圖所示，表示小欣同學(xué)用激光分別射向甲、乙兩透鏡后光的傳播路徑，由圖可知甲透鏡應(yīng)是________透鏡，乙透鏡應(yīng)是________透鏡．(填“凹”或“凸”)第6題圖第7題圖7．如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出兩條入射光線(xiàn)通過(guò)凸透鏡后的折射光線(xiàn)．03中檔題8．凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，所以凸透鏡又叫做會(huì)聚透鏡．下列各圖是光通過(guò)透鏡前后的光路圖，據(jù)此判斷圖中的透鏡屬于凹透鏡的是()9．將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，如圖所示，這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為l.若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距()A．一定小于lB．一定等于lC．一定大于lD．可能小于l，也可能大于l10．小明家買(mǎi)了一個(gè)新式LED節(jié)能燈如圖甲，小明發(fā)現(xiàn)它里面有許多燈珠，其中一個(gè)燈珠如圖乙所示，小燈珠前端的部分相當(dāng)于________，對(duì)光有________作用．11．如圖所示，一束光射向凸透鏡經(jīng)折射后射到一個(gè)平面鏡上，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出射向凸透鏡的入射光線(xiàn)和經(jīng)平面鏡反射后的反射光線(xiàn)，并標(biāo)出反射角的度數(shù)．12．小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后，想到了這樣一個(gè)問(wèn)題：凸透鏡具有會(huì)聚作用，如果讓平行光通過(guò)材料、凹凸程度不同的凸透鏡，它們對(duì)光線(xiàn)的會(huì)聚會(huì)有什么不同呢？于是小明在實(shí)驗(yàn)室用一束平行光分別經(jīng)過(guò)由兩種材料做成的凸透鏡A、B、C(其中A和C為同種材料)并得到了如圖所示的光路圖：ABC(1)比較A和B兩凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是：凹凸程度相同時(shí)，凸透鏡的焦距與________有關(guān)．(2)比較A和C兩凸透鏡的光路可得到的結(jié)論是：___________________________________________．(3)本實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法是____________．04拓展題13．盛有清水的封閉試管水平放置在一張白紙上，內(nèi)有一較大的空氣泡，如圖所示，陽(yáng)光垂直照射試管，在空氣泡下方的白紙上出現(xiàn)一橢圓形的“陰影”，這部分相當(dāng)于________；陽(yáng)光透過(guò)充滿(mǎn)水的部分，會(huì)在白紙上形成一條亮線(xiàn)，這部分相當(dāng)于________．(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)將白紙逐漸向下移動(dòng)，亮線(xiàn)的寬度將____________．14．在利用太陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡的焦距后，小華將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，發(fā)現(xiàn)把火柴頭放在凸透鏡焦點(diǎn)處一段時(shí)間后，火柴會(huì)被點(diǎn)燃．他想進(jìn)一步探究不同的透鏡對(duì)火柴的點(diǎn)燃效果有什么不同，和同學(xué)們討論后，他們提出了以下三種猜想：猜想1：凹透鏡也能點(diǎn)燃火柴；猜想2：點(diǎn)燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關(guān)；猜想3：點(diǎn)燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關(guān)．(1)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，他們經(jīng)過(guò)