《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 10.3 透鏡成像規(guī)律

教案名稱：10.3透鏡成像規(guī)律教學(xué)目標：1.能正確區(qū)分凸透鏡和凹透鏡，了解透鏡的光心、主光軸、焦點焦距、物距、像距等概念。掌握透鏡成像規(guī)律，能正確應(yīng)用透鏡成像公式。（物理觀念與應(yīng)用）2．通過透鏡成像實驗的探究和理論分析，形成系統(tǒng)的成像知識體系，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.知道薄透鏡是一種理想模型，能通過作圖法畫出特定物距處物體經(jīng)過凸透鏡和凹透鏡的成像光路,研究凸透鏡和凹透鏡的成像規(guī)律。（科學(xué)探究與實踐）4.能將透鏡成像的規(guī)律應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生和工程實踐中，發(fā)展科技傳承和社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：透鏡成像規(guī)律、透鏡成像公式。教學(xué)難點：透鏡成像公式；教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準備：多媒體材料：PPT課件，動畫、案例視頻。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：在日常生活中，我們常用眼鏡矯正視力，用放大鏡觀察肉眼不易觀察的細小物體，用相機捕捉美好瞬間。其實，這三者都與透鏡成像規(guī)律緊密相連。眼鏡鏡片能改變光線的傳播方向，幫助我們清晰地看世界；放大鏡能放大物體，展現(xiàn)細微之美；而相機鏡頭則巧妙利用透鏡成像原理，呈現(xiàn)清晰生動的畫面。那么，你們知道透鏡成像的規(guī)律嗎？二、新課講解：（一）透鏡的描述1.透鏡：兩個面都磨成球面，或者一個面磨成球面，另一個面磨成平面的透明體稱為球面透鏡，簡稱透鏡薄凸透鏡薄凹透鏡薄凸透鏡薄凹透鏡ab2.凸透鏡：中央比邊緣厚的透鏡稱為凸透鏡。3.凹透鏡：中央比邊緣薄的透鏡稱為凹透鏡。注：若透鏡的厚度比它的球面半徑小得多，這種透鏡稱為薄透鏡?？捎梅柋硎尽b4.凸透鏡的焦點：凸透鏡對光線具有會聚作用，平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后會聚于主光軸上的一點，這個點稱為焦點。用F表示。因為這是光線實際會聚點，所以又稱為實焦點ab5.凹透鏡的焦點：平行于主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡后被發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線也交在主光軸上的一點，這個點也稱為焦點，用F表示。因為不是光線實際會聚點，所以又稱為虛焦點。6.焦度：從透鏡的焦點到光心的距離稱為焦距，用表示。凸透鏡的焦距規(guī)定為正值，凹透鏡的焦距規(guī)定為負值。透鏡焦距的倒數(shù)稱為焦度，用表示，即焦度的單位是屈光度，用D來表示。焦度是反映透鏡對光線發(fā)生偏折能力的物理量。凸透鏡的焦度是正值，而凹透鏡的焦度是負值。焦度乘以100就是眼鏡片的度數(shù)，即1D=100°。（二）透鏡成像作圖1.三條特殊光線（1）平行于主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，其反向延長線經(jīng)過焦點。（2）延長線通過焦點的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，平行于主光軸。（3）通過光心的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，不改變方向。圖圖凸透鏡的三條特殊光線圖凹透鏡的三條特殊光線主光軸OFF焦點OFF①①②②③③2.物距：把物體到光心的距離叫做物距，用表示3.像距：把像到光心的距離叫做像距，用表示活動：1.體驗遮蓋眼鏡片一部分觀察物體的現(xiàn)象2.體驗作圖法在透鏡成像中的作用透鏡物距像的性質(zhì)應(yīng)用像距像大小像倒正像虛實凸透鏡凹透鏡在主光軸的任意位置（三）透鏡成像公式1.成像公式：注：使用透鏡成像公式時，物距“總是取正值；實像的像距v取正值，虛像的像距v取負值；凸透鏡的焦距f取正值，凹透鏡的焦距f取負值。2.像的放大率，用表示注：當時成放大的像，當時成等大的像，當時成縮小的像。例題分析：例1凸透鏡的焦距為20cm，物體到透鏡的距離為30cm，求像到透鏡的距離？像的放大率？這個像是實像還是虛像？像是正立的還是倒立的？像是放大的還是縮小的？分析：凸透鏡的焦距為正值，即，。求像距和放大率，并判定像的性質(zhì)。解：v=60cm又答：像到透鏡的距離為60cm，像的放大率為2，這個像是實像，是倒立的，是放大的像。反思與拓展：符合是否有意義？由題意可知，所以成實像，像距為正數(shù)。像的性質(zhì)是否合理？因為物距，所以成倒立放大實像，與像的放大率完全匹配，像的性質(zhì)判斷合理。例2有一個凸透鏡,焦距4，（1）如果要得到放大2倍的實像，問物體應(yīng)放在離透鏡多遠的地方?（2）如果要得到放大2倍的虛像，則物體又應(yīng)放在什么地方?分析:本題兩問，都是已知=4、K=2，不同的是第一問成實像，第二問成虛像。兩問都是求物距。解：（1）已知=4,K=2，成實像時為正，所以=2=6（2）已知=4,K=2，成虛像時=－2=2答：要得到放2倍的實像時,物體應(yīng)放在離透鏡6遠處；要得到放2倍大虛像時，物體應(yīng)放在離透鏡2處。反思與拓展：符合是否有意義？無論成實像還是虛像，物距都是正值，兩問的物距。數(shù)值是否合理？對凸透鏡來講，第一問物距，所以成放大實像；第二問物距，所以成放大虛像。數(shù)值合理。三、課堂小結(jié)：知識梳理：透鏡描述、透鏡成像作圖、透鏡成像公式。重點強調(diào)：強調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性。可引導(dǎo)學(xué)生回顧是否達到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：1.簡答題:中國航天員王亞平在“天宮課堂”進行了太空水球光學(xué)實驗，水球產(chǎn)生了雙重成像，中間和外部一個是正像一個是倒像同學(xué)們，你能解釋中間成正像外部成倒像的原因嗎？2.一個凹透鏡的焦距是50cm，求：（1）凹透鏡鏡片的焦度是多少屈光度？（2）合多少度？3.已知物體放在距透鏡0.8米的地方,生成的像距離這個透鏡1.0米，如果物體長0.2米，求：（1）透鏡的焦距；（2）像長。4.已知一透鏡所成物體的像是倒立的,且像的長度是物體長度的