北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器同步教案

北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器同步教案6.1透镜教学目标【知识与能力】1.了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。2.了解凸透镜和凹透镜对光的作用。教学重难点【教学重点】通过观察和实验，了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用。【教学难点】指导学生对实验进行仔细观察、分析，最后通过概括得出结论。教学用具透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部）、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒。教学过程一、导入新课有一批旅行家乘船在海上漫游。不巧，在海上遇到了狂风，把船吹到一座孤岛旁，旅行家们只好下船来到岛上。当时正是冬天，岛上冰天雪地，白茫茫的一片……旅行家们准备生火取暖，烧火煮饭。意外的问题来了，火柴被海水浸湿了，打火机也丢了。怎么办？正在这时，一个叫克劳波尼的物理学博士想到了一个办法。同学们知道是什么办法吗？学生交流，教师引导学生说出解决办法。扩展：早在我国西汉(公元前206年～公元25年)《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”说明：放大镜聚光的作用。设计意图：能激发学生学习物理的兴趣，而且能有利于对学生进行科学方法的教育。二、新课教学探究点一凸透镜和凹透镜透镜的种类及几个概念引导：同学们请观察透镜组，并借助于擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？点评：透镜有两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜。问题：下列透镜哪些是凹透镜？哪些是凸透镜？戴眼镜的同学请判断：近视镜是什么透镜？远视镜是什么透镜？学生阅读教材，用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特点。点评：透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认)。凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等；凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫薄透镜。下面我们只研究薄透镜。说明：此环节重点突出凸透镜、凹透镜的概念形成。镜片的两个表面(或至少一个表面)是球面的一部分。引导学生观察凸透镜和凹透镜的示意图，了解研究透镜时常用的两个科学术语。主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。探究点二透镜对光的作用方案一：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，怎么移动光屏都没亮点。方案二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。结论：凸透镜对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。凹透镜对光线有发散作用，所以也叫发散透镜。探究点三焦点和焦距1．概念建立射到地面的太阳光是相互平行的，叫做平行光，凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点(focas)，用“F”字母表示；焦点到光心的距离叫做焦距(focallength)，用“f”字母表示。凹透镜使平行于主光轴的光线发散，它没有实焦点，但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点，这点是凹透镜的虚焦点。说明：实验证明，透镜两侧各有一个焦点，两侧焦距相等。播放动画：凹透镜的焦点和焦距2．透镜对光线的作用规律问题：如果平行于主光轴的光线经过凸透镜或凹透镜后会出现什么现象？演示：利用三个激光笔制成平行光借助硝酸银溶液实验。现象：平行光经过凸透镜会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点。经过凹透镜后远离主光轴发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。结论：平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过虚焦点(所以凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用)。如下图：扩展：过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：据折射时光路可逆知，经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图：通过焦点的光线折射后平行于主光轴。通过虚焦点的入射光线，折射后平行于主光轴。三、板书设计第1节透镜一、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。二、透镜对光的作用1．凸透镜对光线有会聚作用。2．凹透镜对光线有发散作用。三、关于透镜的几个重要名词主光轴焦点焦距四、教学反思实验是物理的重要基础，做好演示实验尤其重要。在讲到透镜对光的作用，我做了两个演示实验，分别是凸透镜和凹透镜对光的作用。由于吸取上次教训，有的老师在用光具座做实验时，由于电压调过大了，致使灯泡爆坏了一个。我更是小心翼翼了，不敢调过高。但这样光线不就是很亮了，效果不是明显。再加上实验室没有窗帘，亮堂堂的，后面的学生几乎看不到实验现象。让学生根据实验现象画光路图是，有一部分学生画不出来。坐在前排的学生也只有少部分画对。叫学生上黑板画时，也是画错了大半。我想这主要是由于实验做的不够明显造成的。不过还好，我事先准备了两个视频，也是关于这两个实验。只不过只能让学生看了。要是演示实验能够做好的话，我想学生的视觉更直观些，效果也许会好。所以说做好实验在物理教学中非常重要。6.2学生实验：探究—凸透镜成像教学目标【知识与能力】1.理解凸透镜的成像规律。2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。教学重难点【教学重点】对凸透镜成像规律的理解和认识。【教学难点】指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。教学用具凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺。教学过程一、新课导入情景一：玩小水珠。把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问：问题：你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？情景二：演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像？问题：如何区别像的正立、倒立？什么情况像明亮、清晰？问题：怎样区别实像和虚像？像与原物相比有什么特点？问题：像的放大、缩小是什么意思？点评：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。“放大”“缩小”指像与物比较的结果。“变大”“变小”指像本身的变化情况。问题：什么是物距、像距？点评：灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。问题引导：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。设计意图：贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。二、推进新课探究点凸透镜成像及其规律新器材：光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜说明：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。问题：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)……强调注意事项及实验步骤：a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度b．将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止d．记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正e．将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像f．继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？进行实验与收集证据：探究一：在光屏上找到物体完整清晰的实像。教师巡回指导：引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮最清晰时，光屏所在位置就是像所在位置。学生总结：光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。探究二：探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。1.当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。2.当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。此点为成实像大小的分界点。3.当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。4.当u＝f时，不成像。此点为成像虚实的分界点。5.当u＜f时，成正立、放大的虚像。说明：教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片，按提示继续实验。实验表格物距成像性质像距应用u＞2fu＝2f2f＞u＞fu＝fu＜f分析论证：根据成像的情况，对数据进行分类1．焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距内外分虚实。2．二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内外分大小。3．实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。4．u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。5．成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。6．实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。三、板书设计第2节学生实验：探究—凸透镜成像物距成像性质像距应用u＞2f倒立、缩小的实像2f＞v＞f照相机u＝2f倒立、等大的实像v＝2f2f＞u＞f倒立、放大的实像v＞2f投影仪、幻灯机u＝f不成像u＜f正立、放大的虚像与物同侧放大镜物近像远像变大离焦点越近像越大一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小四、教学反思凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,老师往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于物距,像距,焦距.有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且容易忘.。根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的规律,同时与生活中照相机、幻灯机等实际例子结合,利用实际知识加深对凸透镜成像规律的理解和记忆。首先我利用学生的生活经验——放大镜的使用体验,发现它也能成倒立。6.3生活中的透镜教学目标【知识与技能】了解透镜在日常生活中的应用。【过程与方法】经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。【情感态度价值观】通过模拟相机的制作和使用，获得成功的愉悦。具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。初步建立将科学技术应用于实际的意识。教学重难点【教学重点】凸透镜成像的应用【教学难点】凸透镜成像的应用中，像大小的调节课前准备照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃。教学过程一、新课引入：师：引导孩子带着以下几点预习新课1、投影仪主要由哪几部分组成？它的镜头相当于什么？屏幕相当于什么？平面镜的作用是什么？投影片在银幕上成的像有什么特点？2、照相机主要由哪几部分组成？它的镜头相当于什么？胶卷相当于什么？物体在胶卷上成的像有什么特点？3、实像和虚像形成原因是什么？如何区分物体所形成的像是实像还是虚像？二、知识讲解：模拟照相机的制作可照图所示。本制作所用材料比较简单，可由学生自己去找，也可由教师准备。最好每人一套。一、投影仪投影仪的镜头是一个凸透镜，来自投影片图案的光，通过凸透镜后在屏幕上形成一个放大、倒立的实像。投影仪是教学中经常使用的仪器，照图介绍投影仪的构造。让学生仔细观察投影仪的投影镜头，演示利用凸透镜可以使物体成放大的像：把投影仪上的反光镜取下，使光线直接照射到天花板上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，让学生仔细观察像的大小、正倒。也可用幻灯机演示。通过演示，让学生对利用凸透镜成放大倒立实像有较深的印象。下图所示的投影仪，平面镜的作用是改变光的传播方向。物体（投影片）离镜头比较近，屏离镜头比较远，像是倒立、缩小的像。二、照相机照相机的镜头是一个凸透镜，来自物体的光经过凸透镜后，在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。胶卷上涂着一层感光物质，它能把这个像记录下来，经过显影、定影后成为底片，用底片洗印就得到相片。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是倒立、缩小的。三、望远镜如果我们想看清宇宙中的物体，又要用什么去观察呢？（400多年前荷兰一个磨眼镜片的手艺人不经意地用一前一后放置的两个镜片看远处物体，发现物体近了很多，后来意大利人伽利略知道此事后，研究后制成了第一台望远镜，改进后观看了银河系、月球、太阳、土星等，发现了宇宙许多天文现象），它又是怎样成像的呢?结合书中的图片及讲台前的实物，思考：望远镜两端的透镜分别叫做什么？物镜的直径为什么比较大？物镜是不是一定要是凸透镜？望远镜有什么特点（目镜和物镜有什么区别）？目镜和物镜分别成什么样的像？各自相当于什么的镜头？观看幻灯片上的望远镜光路图。望远镜是如何改变视角的？四、显微镜我们要看清书中较小的字，应用什么看会更清楚？那么要看清人眼直接无法看到的细菌，又应用什么来观察呢？它是如何增大视角的呢？结合书中的图片及讲台前的实物，思考：显微镜两端的透镜分别叫做什么？显微镜有什么特点（目镜和物镜有什么区别）？观察目镜和物镜分别成什么样的像？各自相当于什么的镜头？观看幻灯片上的显微镜光路图。显微镜是如何改变视角的？实像和虚像照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜折射后会聚而成的，像能在屏上显示出来。这种像叫实像。平面镜、放大镜所成的像，它们不是实际光线会聚而成，像不能显示在屏上，只能用眼睛看。这种像叫虚像。（光线的反向延长线的交点就是虚像，我们用眼看时，感觉光线好像是从虚像处发出来似的。）找两个直径大小相近，长约15cm的圆纸筒（也可用硬纸板折叠成方形纸筒），使一个纸筒刚好能够套入另一个。在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜。在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕。屏幕可以用半透明塑料薄膜（或蜡纸、毛玻璃）制作。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内。这样模拟照相机就做成了。把模拟照相机对准某个人或物体，拉动纸筒改变透镜和屏幕之间的距离，就能使物体在屏幕上形成一个清晰倒立的像。通过获得清晰像，让学生感受照相的过程。通过观察，可以知道，照相机所成的像是倒立缩小的实像。五、课堂小结：照相机所成的像是倒立的、缩小的实像。投影仪所成的像是倒立的、放大的实像。放大镜所成的像是正立的、放大的虚像。6.4眼睛和眼镜教学目标【知识与能力】1.了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。2.了解眼镜是怎样矫正视力的。教学重难点【教学重点】培养学生用前面所学凸透镜成像规律的知识，加深对眼睛的了解。【教学难点】将科学知识应用于日常生活的意识的培养。教学用具挂图、眼睛模型、投影仪、球、书、石块、冰块、盐水杯.教学过程一、新课引入问题：同学们知道《假如给我三天光明》的作者是谁吗？播放多媒体，观看视频。关于眼睛，同学们知道多少呢？导入课题。推进新课探究点一眼睛多媒体播放眼睛的构造图和模型。展示：多媒体播放照相机和人眼球的对比图片眼睛是一架“神奇”的照相机说明：学生根据对比图片，理解人眼球和照相机的相似之处，总结出，眼睛好似一架照相机。设计意图：从对比中总结知识，培养学生的能力，同时让学生在思考和分析中提升能力、学习知识。体验：教师指导先近距离看自己的手指纹，然后马上眺望远方，亲自感受眼睛是怎样调节的。点评：我们的眼睛实在了不起，我们不需要像摄影师那样，要考虑到环境的亮暗或物体距离，我们的眼睛会自动作出调节，只要眼睛各部分运作正常，每一次我们均可“摄”取一张美丽动人的“相片”。总结：晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，当物体的像成在视网膜上时，我们就看见物体了。设计意图：通过学生经历体验，领悟眼睛成像的原理，从而由感性认识上升到理性认识，突破重点。问题：我们是如何看清远处与近处的景物的？说明：播放课件演示眼球的自动调焦眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状，当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。总结：看远处与近处景物通过晶状体形状，使景物的像始终落在视网膜上就看清楚了。当睫状体放松时，晶状体变薄，远处来的光线恰好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体。当睫状体收缩时，晶状体变厚，近处来的光线恰好会聚在视网膜上，眼球可以看清近处的物体。探究点二近视眼及其矫正1．小游戏：三字经请两位同学上台，一个视力正常的同学，一个近视眼的同学，请近视眼的同学摘掉眼镜。教师出示印有三字经的卡片，从两位同学眼前开始，每念一个卡片上的字后退一步，逐步后退。说明：从活动中引出近视眼的外在表象。分析近视眼的形成原因，进一步研究近视眼的矫正。问题：有些人单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上，这种情况是怎么形成的，如何处理？点评：由于长期不注意用眼卫生，使晶状体变凸，或睫状体调节能力降低，远处的景物的像落在视网膜前面，形成近视眼。引导学生设想用凹透镜将光线发散，使远处景物传来的光仍能会聚在视网膜上，从而能看清远处的景物。2．探究实验：近视眼的矫正猜想：应用什么透镜来矫正近视眼，并用实验的方法验证自己的猜测。说明：鼓励学生可以用自己的眼镜进行矫正，试试效果如何。参考器材：光具座，凸透镜，蜡烛，光屏，火柴，近视眼镜。方案：组装好器材，使烛焰的像落在光屏前方，此时像变得模糊。把凹透镜放在凸透镜前观察。现象：光屏上出现了烛焰清晰的像。结论：近视眼用凹透镜矫正。设计意图：通过小组的合