透镜成像 第一课时 《凸透镜和凹透镜》

2.3透镜成像第一课时《凸透镜和凹透镜》市南中学王佳璐一、教学任务分析本节的内容涉及到透镜对光的作用，凸透镜和凹透镜的焦点。其中透镜对光的作用是光的折射规律的具体应用，而透镜成像的现象又与实际生活联系紧密。凸透镜成像的规律是初中物理中的一个重点知识，而本节课也是为下节课研究凸透镜成像规律做准备。学习本节内容需要光的折射规律、实像与虚像等知识储备。通过体验性实验，认识透镜的种类，在实验基础上揭示透镜对光的作用，同时知道有关透镜的几个物理名词。本节的教学要求教师积极引导，学生主动参与。通过实验探究的过程，感受实验、归纳的科学方法。二、教学目标1、知识与技能（1）知道并能识别凸透镜和凹透镜；（2）知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用；（3）知道透镜的主光轴、光心、焦点和焦距；2、过程与方法经历透镜对光的作用的探究过程，感受观察、比较、归纳等科学方法。3、情感、态度与价值观（1）在学习透镜对光的作用中，感悟生活中处处有物理，激发用所学知识解释生活现象的兴趣。（2）通过小组实验中互相配合、相互交流，养成合作学习的良好学习习惯。三、教学重点和难点重点：透镜对光的作用。难点：作光进、出透镜的光路图。四、教学资源1、演示器材：大凸透镜、大凹透镜、平行光源、光具盘，激光笔。2、学生实验：凸透镜、凹透镜、纸板、水彩笔、近视眼镜。3、课件：自制PPT幻灯片。五、教学设计思路本设计通过创设情景，提出问题，激发学生学习兴趣。教师合理设置探究点，通过学生的自主活动，以及学生间的交流与合作进行有序实验探究，归纳物理结论。在学习过程中使学生充分感受科学方法的应用，感悟物理学研究的方法，逐步养成良好的学习习惯。通过观察与比较使学生认识两种透镜，知道有关透镜的几个物理名称；再通过学生实验，使学生对透镜的光学作用有一个直观的了解；然后通过演示实验，使学生知道透镜的焦点及焦距；最后通过课堂反馈和学生的体验性小实验，巩固所学的新知识，同时让学生知道透镜可以成像，为学习下节“凸透镜成像的规律”埋下伏笔。本设计要突出的重点是：通过学生观察和实验，认识凸透镜和凹透镜，以及透镜的光心、主光轴、焦点等，得出透镜对光的作用。要突破的难点是：引导学生通过画光进、出透镜的光路图，得出透镜对光的作用。六、教学流程1、教学流程图2、流程图说明情景Ⅰ图片用冰透镜对着太阳光点燃圣火。活动Ⅰ学生观察比较凸透镜、凹透镜。活动Ⅱ学生实验1：观察凸透镜对光的会聚作用，作出光路。活动Ⅲ学生实验2：观察通过凸透镜的三条特殊光线，作出光路。情景Ⅱ演示实验1：在光具盘上演示凸透镜对光的作用，比较不同凸透镜的焦距。活动Ⅳ学生实验3：观察凹透镜对光的发散作用，作出光路。情景Ⅲ演示实验2：在光具盘上演示凹透镜对光的作用，引出虚焦点。活动Ⅴ课堂反馈：书44页“思考与练习”（1）（2）（3）活动Ⅱ学生实验1透镜活动Ⅰ学生交流凸透镜对光的作用活动Ⅲ学生实验2情景Ⅱ演示实验1情景Ⅰ图片凸透镜的焦点、焦距活动Ⅳ学生实验3凹透镜对光的作用情景Ⅲ演示实验2凹透镜的虚焦点活动Ⅴ课堂反馈小结七、教案（一）、引入展示特奥会用冰透镜点燃圣火图片，提出问题：为什么冰能生火呢？通过今天的探究，大家就可以解答这个问题了。（二）、透镜分类和基本概念同学们你们的桌上有一些玻璃做的光学元件，请大家观察一下它们有什么相同之处和不同之处吗？【学生观察并比较，互相交流】这些器材都是透明的，它们的表面为球面的一部分，像这种用透明物质制成的表面都为球面，或一面为球面、一面为平面的光学元件叫做透镜。可以发现这些透镜有两种，一种中间的厚度大于边缘的厚度，叫凸透镜；一种中间的厚度小于边缘的厚度，叫凹透镜。通过透镜球面的球心C1、C2的直线叫做透镜的主光轴，透镜的中心O点叫做透镜的光心。（三）、凸透镜对光的作用光从其他物质进、出透镜时会发生什么现象呢？【学生回答】折射【学生实验1】作会聚光路（1）请同学们将凸透镜固定在纸板上，先在纸的上半部分作出凸透镜的位置，以及主光轴及光心；（2）用激光笔向凸透镜射入一条光线，在纸上用铅笔沿着光线作出光路；（3）用同样的方法作出几条光路。【展示三组学生的光路】同学们所作的光路有什么共同点吗？这说明凸透镜对光的作用是什么呢？【学生回答】都聚集到主光轴上，凸透镜可以聚集光线可以看出，凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜也叫做会聚透镜。【学生实验2】观察过光心的光线刚才的实验中，通过光心的那条光线传播方向没有发生改变，是不是所用过光心的光线方向都不变呢？请同学们通过实验来观察。【学生交流】通过透镜光心的光线传播方向不变【学生实验3】作三条特殊光线为了进一步研究凸透镜对光的作用，我们选择三条特殊的光线，一条为与主光轴重合的光线，另外两条为与主光轴平行的，分别位于主光轴上方和下方的光线来研究。如果大家刚才已经作出了这几条光线，请用红笔把它们描出来，如果没有，现在就用红笔把它们画出来。【展示两组学生的光路】这些光路图有什么共同点呢？【学生回答】三条光线都会聚在一点上【演示实验1】演示光具座现在我来验证一下，大家说得很好，三条光线确实都会聚在主光轴上的一点上，这个点叫做凸透镜的焦点，用F表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示，凸透镜两侧各有一个焦点。刚才两组同学的光路有什么不同之处呢？【学生回答】焦点的位置不同，焦距不同大家观察得非常仔细，这两组同学所用的凸透镜有所不同，其中这一组透镜表面的更凸一些，由此我们可以知道，凸透镜的焦距和什么有关呢？【学生回答】凸透镜表面越凸，焦距越短（四）、凹透镜对光的作用【学生实验4】凸透镜对光的作用我们探究过了，那么凹透镜对光线有什么作用呢？我们还是可以通过三条特殊的光线来探究。请同学们按照刚才的方法在纸的下半部分作出光路。【展示两组学生的光路】比较同学们所作的光路，可以发现凹透镜对光有什么作用呢？【学生回答】发散作用【演示实验2】演示光具座很好，我们来验证一下。那大家能不能找到凹透镜的焦点呢？【展示学生所作光路】很好，凹透镜的焦点就是两条发散光线的反向延长线的交点。由于光线没有实际到达那里，就和虚像类似，所以我们把它称作虚交点。（五）、课堂反馈（1）下面请同学们思考一下（书44页第一题），下面哪些透镜是会聚透镜，哪些是发散透镜呢？你判断的依据是什么？（2）其实这两种透镜在生活中也有很多应用。这是舞台上的追光灯（展示照片），它的原理是什么呢？将光源放在凸透镜的焦点上，根据光路可逆，通过凸透镜的光线将成为平行光线。我们刚才做演示实验所用的就是这样一个平行光源。它的前方是一块凸透镜，灯就安装在这块凸透镜的焦点位置。我们平时所戴的近视眼镜也是透镜，戴眼镜的同学可以用手摸一摸，或从侧面观察一下，近视眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜呢？再请同学们拿起桌上的凹透镜，用它靠近课本上的字，看一看有什么现象？可见，凹透镜可以成像，它所成的是正立缩小的虚像。（3）森林里禁止丢弃空玻璃瓶，这样做除了保护环境之外，从物理角度分析，还有什么原因呢？请同学们讨论一下。这只装水的烧瓶相当于一个凸透镜，能起到会聚阳光的作用。开始时给大家看的“用冰取火”其实就是利用冰透镜会聚太阳光。下面请大家用这只烧瓶靠经同桌的脸，可以看到什么现象呢？凸透镜也能成像。当凸透镜离同学的脸的距离不同时，成像的情况不同，说明凸透镜成像有一定的规律，大家想不想知道是什么规律呢？下节课我们就一起来探究凸透镜成像的规律。（六）布置作业完成活动卡44—45页八、板书设计透镜凸透镜凹透镜作用（会聚）成像？作用（发散）成像（正立缩小）OFOFFf通过凸透镜光线的光线方向不变和主光轴平行的光线通过凸透镜后会聚于焦点从焦点出发的光线通过凸透镜后成为平行光线