初中物理透镜教学设计

这是一份初中物理透镜教学设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教具准备，教学难点，教学课时，课前预习，教学过程，教材P114“问题”等内容，欢迎下载使用。
1.认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点、焦距.
2.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.
3.能保持对自然的好奇心，初步领略自然现象的美好与和谐.
【教学重点】凸透镜和凹透镜对光的作用；测量凸透镜的焦距的方法.
【教具准备】透镜一组、光具座、光源、老花眼镜、近视眼镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部）、香、火柴、激光演示器、手电筒、多媒体课件.
【教学难点】理解会聚、发散.
【教学课时】1课时
【课前预习】
1.透镜分为 凸 透镜和 凹 透镜.边缘薄、中间 厚 的透镜为凸透镜；边缘厚、中间 薄 的透镜为凹透镜.
2.透镜上通过 两个球面球心的直线 叫主光轴，每个透镜主光轴上有一个特殊的点，叫透镜的光心，凡是通过透镜光心的光线其 传播方向 不变.
3.实验表明凸透镜对光线有 会聚 作用，凹透镜对光线有 发散 作用.
4.凸透镜能使跟主光轴平行的光 会聚 在主光轴上一点，这个点叫凸透镜的焦点，焦点到凸透镜 光心 的距离叫焦距，凸透镜有 实 （填“虚”或“实”）焦点，凹透镜有 虚 （填“虚”或“实”）焦点.
【教学过程】
[巩固复习]
教师引导学生复习上一章内容，并讲解学生所做的习题（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
[新课导入]
同学们都见过放大镜，利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字；有些同学的视力不好，配上合适的眼镜就可以看清本来看不清的物体；假日外出旅游，用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆；上课时，老师可以把教学内容事先绘制在胶片上，然后用投影仪打在屏幕上，方便了课堂教学；医院化验室的医生，在显微镜下可以看见血液中的各种细胞；科学家们利用巨大的天文望远镜来观察宇宙，接收来自宇宙的信息，通过对这些信息的分析，人们对宇宙越来越了解.前面所说的放大镜的镜片，眼镜的镜片，照相机、投影机、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的.今天，我们就来研究透镜，请同学们说说想了解有关透镜的哪些问题呢？
生1：什么叫透镜？
生2：近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗？若不一样，它们由什么透镜组成？
生3：透镜对光有什么作用？
看来同学们对透镜有很浓厚的兴趣，下面我们就一起来学习有关透镜的知识.
[进行新课]
凸透镜和凹透镜
1.透镜的种类
教师出示一组透镜，引导学生认真观察它们的结构（不可用手摸），然后说说它们有什么不同，可以如何进行分类.
学生观察、比较、讨论后，积极发言.
生1：透镜都是透明的，它们的表面是球面的一部分.
生2：透镜可以分成两类，一类是两面往外凸，也就是中间厚、边缘薄.另一类是两面往里凹，也就是中间薄、边缘厚.
教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.
[教师总结]
（1）透镜是一种折射镜，是用玻璃、石英等透明物质磨制而成的，它的表面是球面的一部分.光通过透镜经两次折射后改变光路，透镜遵守光的折射规律.
（2）透镜都具有一定的厚度，其厚度直接影响对光的作用，透镜可以分成两类：凸透镜和凹透镜.
[板书]透镜的分类:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；
中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜.
教师展示一个老花眼镜和近视眼镜，请几名同学上讲台通过观察和触摸的方式，对它们进行分类.
生1：我发现近视眼镜中间薄、边缘厚，它应该是凹透镜.
生2：我发现老花眼镜中间厚、边缘薄，它应该是凸透镜.
教师鼓励学生的回答，并引导学生给例1中的透镜进行分类，加深学生的理解.
【例1】(多媒体展示)如图所示的六块透镜中，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 (用字母表示).
解析：中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜，这样的透镜有B、E、F三块；中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜，这样的透镜有A、C、D三块.答案：B、E、F A、C、D
知识拓展：
一般透镜的两个表面中至少一个表面是球面的一部分.如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫作薄透镜.
[进行新课]
2.透镜的主光轴和光心
教师用多媒体播放透镜的结构图（如下图），引导学生观察透镜的主光轴和光心.
研究透镜时常用到两个科学术语：主光轴和光心.如图所示，通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴.主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心.可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心.
[板书]1.主光轴：通过两个球面球心的直线叫作主光轴.
2.光心：主光轴上经过透镜中心的点叫作透镜的光心.
透镜对光的作用
同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么变化？
生：有亮点产生.
请同学们说说这个亮点是怎样形成的.
生1：“亮点”很亮说明它进入我们眼睛中的太阳光较多.
生2：亮点的形成是因为太阳光通过凸透镜都会聚到亮点上了.
同学们分析得很对.现在，让我们调整凸透镜到纸的距离，使纸上的光斑变得最小、最亮.测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，记录下来.换另一个凸透镜，重做上面的实验.再换一个凹透镜，重做上面的实验，纸上能够得到很小、很亮的光斑吗？这说明了什么？
生1：说明了凸透镜能使太阳光会聚成亮点.
生2：用凹透镜无论如何移动，都得不到很小、很亮的光斑，因此凹透镜不能使太阳光会聚.
同学们回答得非常好，这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用.
[板书]凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用.
焦点和焦距
下面我们再一起学习关于透镜的两个重要科学术语——焦点和焦距，它们决定了透镜对光的折射能力.
教师用多媒体播放视频“凸透镜的焦点和焦距”和“凹透镜的焦点和焦距”，并讲解.
【例2】（多媒体展示）某同学让凸透镜正对着太阳光，用光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象，如图所示，移动光屏使光斑最小、最亮，此时光斑离凸透镜10cm.据此，我们可以确定此透镜的焦距为（ ）
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
解析：阳光可看做平行光，通过凸透镜的太阳光在光屏上会聚的那个亮点是此凸透镜的焦点所在的位置，它到凸透镜的距离就是此凸透镜的焦距，所以题中凸透镜的焦距为10cm. 答案：B
特别提醒：
凸透镜对光有会聚作用，是指光通过凸透镜后，折射光线的传播方向比原入射光线的传播方向更偏向主光轴.凹透镜对光有发散作用，是指光通过凹透镜后，折射光线的传播方向比原入射光线的传播方向更偏离主光轴.
知识拓展：
凸透镜焦距的长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，表明会聚作用越强.凹透镜焦距的长短反映了凹透镜对光线发散作用的强弱，焦距越短，表明发散作用越强.
[进行新课]
透镜中的三条特殊光线
在透镜中有三条特殊的光线分别是①平行于主光轴的光线；②通过焦点（或反向延长线通过焦点）的光线；③通过光心的光线.这三条光线通过透镜后的折射情况是怎样的呢？下面我们就一起来探究它们.
教师用多媒体播放课件“透镜中的三条特殊光线”，并讲解.
透镜中的三条特殊光线（多媒体课件）
[课堂小结]
这节课我们学习的重点是知道凸透镜、凹透镜对光线的作用，及凸透镜、凹透镜的焦点、焦距.掌握三条特殊光线作图，理解会聚和发散.学习时应做好实验，认真观察现象，并注意运用已学过的光路可逆性原理来完成有关的光路图.
规律总结：
凸透镜，平行入射，通过焦点；通过焦点，平行射出.凹透镜，平行入射，折射光线的反向延长线通过焦点；对着另一侧焦点入射，平行射出.两种透镜，经过光心，方向不变.
[教材习题解答]
【教材P114“问题”】
解：这些仪器共同的主要光学元件是凸透镜.凸透镜对光有会聚作用.
【教材P116“想想做做”】
解：把一张白纸放在凸透镜一侧，正对太阳光，让太阳光照射在凸透镜上，改变透镜与纸的距离.当白纸上出现最小、最亮的光斑后，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离即为此凸透镜的焦距.不同的凸透镜焦距不同.
【教材P117“练习与应用”】
1.解：
2.解：图甲正确.平行于主光轴的光通过凸透镜后，折射光通过焦点，故图甲正确；过焦点的光通过凸透镜后，折射光平行于主光轴，故图乙错误；光通过凹透镜后和原光线相比应发散些，图丙和图丁中光通过凹透镜后和原光线相比都要聚拢些，故图丙、丁错误.
3.解：从图中可以看出，光经图甲虚线框内透镜后比原来发散了，故图甲虚线框内应为凹透镜，光经图乙虚线框内透镜后比原来聚拢了，故乙虚线框内应为凸透镜.
4.解：甲透镜使光偏折得更显著些.
[教材习题解答]
5.解：把小灯泡放在凸透镜的焦点上，小灯泡发出的光通过凸透镜后就可以变成平行光，这利用了光路可逆的特点.
6.解：瓶装水相当于一个凸透镜，凸透镜能会聚阳光，使车内易燃物品燃烧起火.在森林中游玩时，我们应该将没有喝完的瓶装水带走.
[教材习题解答]
【例3】（江苏盐城中考）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为l.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ ）
A.一定小于l
B.一定等于l
C.一定大于l
D.可能小于l，也可能大于l
解析：由于光斑到凸透镜的距离为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，所以凸透镜的焦距f≠l；凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点在凸透镜和纸之间，因此f一定小于l，故A选项正确.
答案：A
[布置作业]
教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.