《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】1.了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，了解透鏡的焦點、焦距.2.了解凸透鏡和凹透鏡對光的作用.【教學(xué)重點】：通過觀察和實驗，了解什么是凸透鏡和凹透鏡及對光的作用.【教學(xué)難點】：指導(dǎo)學(xué)生對實驗進行仔細觀察、分析，最后通過概括得出結(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（無色透明、表面沒有波紋、去底去瓶口上部）、香、火柴、實物投影儀、激光演示器、手電筒.【教學(xué)過程】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到島上。當時正是冬天，島上冰天雪地，白茫茫的一片……旅行家們準備生火取暖，燒火煮飯。意外的問題來了，火柴被海水浸濕了，打火機也丟了。怎么辦？正在這時，一個叫克勞波尼的物理學(xué)博士想到了一個辦法。同學(xué)們知道是什么辦法嗎？學(xué)生交流，教師引導(dǎo)學(xué)生說出解決辦法。擴展：早在我國西漢(公元前206年～公元25年)《淮南萬畢術(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明：放大鏡聚光的作用。設(shè)計意圖：能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且能有利于對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育。二、新課教學(xué)探究點一凸透鏡和凹透鏡透鏡的種類及幾個概念引導(dǎo)：同學(xué)們請觀察透鏡組，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。討論透鏡能分幾類？點評：透鏡有兩類。中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的叫凹透鏡。問題：下列透鏡哪些是凹透鏡？哪些是凸透鏡？戴眼鏡的同學(xué)請判斷：近視鏡是什么透鏡？遠視鏡是什么透鏡？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。點評：透鏡：至少有一個面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求會辨認)。凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡，如：遠視鏡片、照相機的鏡頭、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。說明：此環(huán)節(jié)重點突出凸透鏡、凹透鏡的概念形成。鏡片的兩個表面(或至少一個表面)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，了解研究透鏡時常用的兩個科學(xué)術(shù)語。主光軸：組成透鏡的兩個球面的球心連線叫主光軸。光心：在主光軸上有一個特殊的點，通過它的光線傳播方向不變，這一點叫透鏡的光心，可以認為透鏡的光心就在透鏡的中心。探究點二透鏡對光的作用方案一：把凸透鏡放在光具座上，讓光源正對照過去，移動光屏，有亮點。再換凹透鏡重做，怎么移動光屏都沒亮點。方案二：將無色透明飲料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置點燃的香頭，在上面要放凸透鏡或凹透鏡，這就形成一個“煙室”，用手電筒對準透鏡照射，適當調(diào)節(jié)手電筒和透鏡的距離，觀察透鏡對光的作用，看到通過凸透鏡的光線相互靠攏，通過凹透鏡的光線相互遠離。結(jié)論：凸透鏡對光線有會聚作用，所以也叫會聚透鏡。凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以也叫發(fā)散透鏡。探究點三焦點和焦距1．概念建立射到地面的太陽光是相互平行的，叫做平行光，凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在一點，這個點叫做焦點(focas)，用“F”字母表示；焦點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發(fā)散，它沒有實焦點，但通過凹透鏡的光反向延長也可以交在主光軸上一點，這點是凹透鏡的虛焦點。說明：實驗證明，透鏡兩側(cè)各有一個焦點，兩側(cè)焦距相等。播放動畫：凹透鏡的焦點和焦距2．透鏡對光線的作用規(guī)律問題：如果平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡或凹透鏡后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？演示：利用三個激光筆制成平行光借助硝酸銀溶液實驗?，F(xiàn)象：平行光經(jīng)過凸透鏡會聚于一點，這一點叫凸透鏡的焦點。經(jīng)過凹透鏡后遠離主光軸發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點叫凹透鏡的虛焦點。結(jié)論：平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過焦點；經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長線必過虛焦點(所以凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用)。如下圖：擴展：過光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不改變，如下圖：據(jù)折射時光路可逆知，經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸；射向異側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸；如下圖：通過焦點的光線折射后平行于主光軸。通過虛焦點的入射光線，折射后平行于主光軸?！景鍟O(shè)計】第1節(jié)透鏡一、透鏡的分類中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。二、透鏡對光的作用1．凸透鏡對光線有會聚作用。2．凹透鏡對光線有發(fā)散作用。三、關(guān)于透鏡的幾個重要名詞主光軸焦點焦距【教學(xué)反思】實驗是物理的重要基礎(chǔ)，做好演示實驗尤其重要。在講到透鏡對光的作用，我做了兩個演示實驗，分別是凸透鏡和凹透鏡對光的作用。由于吸取上次教訓(xùn)，有的老師在用光具座做實驗時，由于電壓調(diào)過大了，致使燈泡爆壞了一個。我更是小心翼翼了，不敢調(diào)過高。但這樣光線不就是很亮了，效果不是明顯。再加上實驗室沒有窗簾，亮堂堂的，后面的學(xué)生幾乎看不到實驗現(xiàn)象。讓學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象畫光路圖是，有一部分學(xué)生畫不出來。坐在前排的學(xué)生也只有少部分畫對。叫學(xué)生上黑板畫時，也是畫錯了大半。我想這主要是由于實驗做的不夠明顯造成的。不過還好，我事先準備了兩個視頻，也是關(guān)于這兩個實驗。只不過只能讓學(xué)生看了。要是演示實驗?zāi)軌蜃龊玫脑挘蚁雽W(xué)生的視覺更直觀些，效果也許會好。所以說做好實驗在物理教學(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)目標一、知識與技能1.了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，了解透鏡的焦點、焦距.2.了解凸透鏡和凹透鏡對光的作用.二、過程與方法1.通過觀察凸透鏡和凹透鏡的實物及板圖，得出兩種透鏡的兩種不同構(gòu)造，培養(yǎng)學(xué)生通過觀察時抓住事物本質(zhì)特征，通過觀察能夠識別不同事物的不同特點的能力.2.通過實驗培養(yǎng)學(xué)生研究、探索新問題的能力.三、情感態(tài)度與價值觀1.通過研究透鏡的作用及特殊光線的作圖，對學(xué)生進行色彩美和線條美的教育.2.通過教師、學(xué)生的雙邊教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，能保持對自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美好與和諧.教學(xué)重點通過觀察和實驗，了解什么是凸透鏡和凹透鏡及對光的作用.教學(xué)難點指導(dǎo)學(xué)生對實驗進行仔細觀察、分析，最后通過概括得出結(jié)論.教學(xué)設(shè)計導(dǎo)入新課利用望遠鏡，我們可以看清浩瀚宇宙中的星星；利用顯微鏡我們可看見微小的生物；利用攝像機我們可以留下最美的回憶……有些人因為近視或遠視而看不清楚東西，可是戴上眼鏡就可以看清楚了，為什么？預(yù)習(xí)案光直線傳播的條件：光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，光的傳播方向通常會發(fā)生，此時折射角入射角，當光垂直射向介質(zhì)表面時，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、凸透鏡對光有作用，凹透鏡對光有作用。探究案1、透鏡的類型凸透鏡：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用透鏡看書上的字，會發(fā)現(xiàn)什么？學(xué)生實驗二：觀察透鏡對平行光線的偏折作用。將一束平行光（太陽光）通過凸透鏡，移動另一側(cè)的光屏，將會發(fā)什么現(xiàn)象？將一束平行光（太陽光）通過凹透鏡，移動另一側(cè)的光屏，又將會發(fā)什么現(xiàn)象？根據(jù)現(xiàn)象，請試著畫出平行光通過凸透鏡與凹透鏡后光線的大致偏折情況?？偨Y(jié)：凸透鏡對光有__________作用，凹透鏡對光有__________作用。所以凸透鏡又叫____________透鏡，凹透鏡又叫____________透鏡。學(xué)生活動：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？你認為那種方法好？在剛才的故事里，博士冰磨制的冰塊點燃了干草，你知道他利用的什么知識嗎？四、凸透鏡與凹透鏡的三條特殊光線1、叫光心。通過光心且垂直于透鏡平面的直線叫。凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚于一點，這個點F叫，叫焦距。2、根據(jù)光線的偏折判斷透鏡類型例：3.認識三條特殊光線：現(xiàn)有一個凸透鏡，請你設(shè)計一個方案粗略的測出凸透鏡焦距。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：一類是中間比邊緣厚的透鏡叫做，如鏡片；另一類是中間比邊緣薄的透鏡叫，如鏡片。2、平行光通過凸透鏡，將會聚到主光軸上的一點，這個點稱為凸透鏡的，到光心的距離叫做3、同學(xué)們在討論“如何野外生存”的問題時提出：在野外如果沒有打火機，怎么生火取暖呢？一位同學(xué)想出一個“削冰取火”的辦法，你認為“削冰”就是把削冰成________，4、如圖所示，N是一個水平放置的長方形暗盒，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)一個比圓孔大P大的圓形光斑，則嵌入圓孔P中的那個光學(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、請在下圖中作出入射光線經(jīng)透鏡折射后的光線：FFFFFFFFFF第五章透鏡及其應(yīng)用《第1節(jié)透鏡》同步練習(xí)01知識管理1．透鏡分類：按照形狀可以分為________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：判斷一個透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，要根據(jù)中間與邊緣的厚度來確定，而不能根據(jù)透鏡表面的凸凹來判斷．2．透鏡對光的作用透鏡對光的作用：(1)凸透鏡對光有________作用，凸透鏡又叫________透鏡．(2)凹透鏡對光有________作用，凹透鏡又叫________透鏡．光心：主光軸上有個特殊點，通過它的光線傳播方向________，這個點叫做透鏡的光心．說明：(1)凸透鏡對光線有會聚作用并不一定會聚到一點，而是指光線通過凸透鏡折射后，折射光線比入射光線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，如圖所示．(2)凹透鏡對光線的發(fā)散作用指的是折射光線相對于對應(yīng)的入射光線而言散得更開，即有一種遠離主光軸的趨勢，也可以有多種形式，如圖所示．3．焦點和焦距焦點(F)：平行于凸透鏡________的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于一點，這一點叫凸透鏡的焦點．焦距(f)：焦點到凸透鏡________的距離叫焦距．說明：凸透鏡兩側(cè)各有一個焦點，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，其中正確的光路圖是()3．放在凸透鏡主軸上焦點以內(nèi)的點光源S發(fā)出的光，通過凸透鏡后的光路如圖所示，則下列說法正確的是()A．凸透鏡可以對光線起發(fā)散作用B．凸透鏡只對平行于主軸的光線起會聚作用C．通過凸透鏡后的光線是發(fā)散的，因此凸透鏡的作用是對光線起發(fā)散作用D．通過凸透鏡后的光線發(fā)散程度比原來小，仍然是會聚的一種表現(xiàn)第3題圖第4題圖4．如圖所示，將凸透鏡正對著陽光，把一張白紙放在它的另一側(cè)，來回移動白紙，直到白紙上的光斑變得最小、最亮，此時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實驗，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，不要隨意丟棄飲料瓶，因為下雨瓶內(nèi)灌了水，透明圓形飲料瓶裝水后相當于________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，請在圖中畫出兩條入射光線通過凸透鏡后的折射光線．03中檔題8．凸透鏡對光有會聚作用，所以凸透鏡又叫做會聚透鏡．下列各圖是光通過透鏡前后的光路圖，據(jù)此判斷圖中的透鏡屬于凹透鏡的是()9．將凸透鏡正對太陽光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個并非最小的光斑，如圖所示，這時光斑到凸透鏡的距離為l.若凸透鏡遠離紙的過程中光斑一直變大，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．小明家買了一個新式LED節(jié)能燈如圖甲，小明發(fā)現(xiàn)它里面有許多燈珠，其中一個燈珠如圖乙所示，小燈珠前端的部分相當于________，對光有________作用．11．如圖所示，一束光射向凸透鏡經(jīng)折射后射到一個平面鏡上，請在圖中畫出射向凸透鏡的入射光線和經(jīng)平面鏡反射后的反射光線，并標出反射角的度數(shù)．12．小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后，想到了這樣一個問題：凸透鏡具有會聚作用，如果讓平行光通過材料、凹凸程度不同的凸透鏡，它們對光線的會聚會有什么不同呢？于是小明在實驗室用一束平行光分別經(jīng)過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，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)本實驗用到的實驗方法是____________．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”，這部分相當于________；陽光透過充滿水的部分，會在白紙上形成一條亮線，這部分相當于________．(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)將白紙逐漸向下移動，亮線的寬度將____________．14．在利用太陽光測量凸透鏡的焦距后，小華將凸透鏡正對著太陽，發(fā)現(xiàn)把火柴頭放在凸透鏡焦點處一段時間后，火柴會被點燃．他想進一步探究不同的透鏡對火柴的點燃效果有什么不同，和同學(xué)們討論后，他們提出了以下三種猜想：猜想1：凹透鏡也能點燃火柴；猜想2：點燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關(guān)；猜想3：點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，他們經(jīng)過