《第1节 透镜》教案（附导学案、同步练习）

第五章透镜及其应用《第1节透镜》教案【教学目标】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。【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【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。第五章透镜及其应用《第1节透镜》导学案教学目标一、知识与技能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.二、过程与方法1.通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图，得出两种透镜的两种不同构造，培养学生通过观察时抓住事物本质特征，通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力.2.通过实验培养学生研究、探索新问题的能力.三、情感态度与价值观1.通过研究透镜的作用及特殊光线的作图，对学生进行色彩美和线条美的教育.2.通过教师、学生的双边教学活动，培养学生学习物理的兴趣，能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐.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.教学设计导入新课利用望远镜，我们可以看清浩瀚宇宙中的星星；利用显微镜我们可看见微小的生物；利用摄像机我们可以留下最美的回忆……有些人因为近视或远视而看不清楚东西，可是戴上眼镜就可以看清楚了，为什么？预习案光直线传播的条件：光从空气斜射入水或其他介质中时，光的传播方向通常会发生，此时折射角入射角，当光垂直射向介质表面时，传播方向。3、透镜分为两种：凸透镜和凹透镜，叫凸透镜，是凹透镜。4、凸透镜对光有作用，凹透镜对光有作用。探究案1、透镜的类型凸透镜：凹透镜：①拿起手边的透镜：摸一摸，感知是凸透镜，还是凹透镜。判断是凸透镜，是凹透镜1212345②用透镜看书上的字，会发现什么？学生实验二：观察透镜对平行光线的偏折作用。将一束平行光（太阳光）通过凸透镜，移动另一侧的光屏，将会发什么现象？将一束平行光（太阳光）通过凹透镜，移动另一侧的光屏，又将会发什么现象？根据现象，请试着画出平行光通过凸透镜与凹透镜后光线的大致偏折情况。总结：凸透镜对光有__________作用，凹透镜对光有__________作用。所以凸透镜又叫____________透镜，凹透镜又叫____________透镜。学生活动：辨别凸透镜与凹透镜班上很多学生戴的近视眼镜，以及我手上还有一副老花眼镜，你能说出那是哪种透镜吗？你采取的辨别方法是什么？学生总结：方法一：方法二：方法三：还有别的辨别凸透镜与凹透镜的方法吗？你认为那种方法好？在刚才的故事里，博士冰磨制的冰块点燃了干草，你知道他利用的什么知识吗？四、凸透镜与凹透镜的三条特殊光线1、叫光心。通过光心且垂直于透镜平面的直线叫。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点F叫，叫焦距。2、根据光线的偏折判断透镜类型例：3.认识三条特殊光线：现有一个凸透镜，请你设计一个方案粗略的测出凸透镜焦距。学生：需要的工具、器材______步骤：课堂练习：1、透镜是利用光的规律制成的，透镜有两类：一类是中间比边缘厚的透镜叫做，如镜片；另一类是中间比边缘薄的透镜叫，如镜片。2、平行光通过凸透镜，将会聚到主光轴上的一点，这个点称为凸透镜的，到光心的距离叫做3、同学们在讨论“如何野外生存”的问题时提出：在野外如果没有打火机，怎么生火取暖呢？一位同学想出一个“削冰取火”的办法，你认为“削冰”就是把削冰成________，4、如图所示，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光屏，若从外径相同的厚平板玻璃、凸透镜、球面镜、凹秀镜这四个光学器件中取一件嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔大P大的圆形光斑，则嵌入圆孔P中的那个光学器件。A、可能是球面镜B、可能是厚平板玻璃C、可能是凸透镜D、可能是凹透镜5下列透镜是凸透镜的是（）是凹透镜的是（）5、请在下图中作出入射光线经透镜折射后的光线：FFFFFFFFFF第五章透镜及其应用《第1节透镜》同步练习01知识管理1．透镜分类：按照形状可以分为________透镜和________透镜．定义：中间厚边缘薄的是________透镜，中间薄边缘厚的是________透镜．注意：判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，要根据中间与边缘的厚度来确定，而不能根据透镜表面的凸凹来判断．2．透镜对光的作用透镜对光的作用：(1)凸透镜对光有________作用，凸透镜又叫________透镜．(2)凹透镜对光有________作用，凹透镜又叫________透镜．光心：主光轴上有个特殊点，通过它的光线传播方向________，这个点叫做透镜的光心．说明：(1)凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势，如图所示．(2)凹透镜对光线的发散作用指的是折射光线相对于对应的入射光线而言散得更开，即有一种远离主光轴的趋势，也可以有多种形式，如图所示．3．焦点和焦距焦点(F)：平行于凸透镜________的光线经凸透镜折射后，会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点．焦距(f)：焦点到凸透镜________的距离叫焦距．说明：凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的焦距相等．02基础题1．下列透镜中，属于凹透镜的是()2．如图F是透镜的焦点，其中正确的光路图是()3．放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是()A．凸透镜可以对光线起发散作用B．凸透镜只对平行于主轴的光线起会聚作用C．通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，仍然是会聚的一种表现第3题图第4题图4．如图所示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距是________cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上________(填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑．5．在森林中旅游时，不要随意丢弃饮料瓶，因为下雨瓶内灌了水，透明圆形饮料瓶装水后相当于________透镜．6．如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是________透镜，乙透镜应是________透镜．(填“凹”或“凸”)第6题图第7题图7．如图所示，请在图中画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线．03中档题8．凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫做会聚透镜．下列各图是光通过透镜前后的光路图，据此判断图中的透镜属于凹透镜的是()9．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，如图所示，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．小明家买了一个新式LED节能灯如图甲，小明发现它里面有许多灯珠，其中一个灯珠如图乙所示，小灯珠前端的部分相当于________，对光有________作用．11．如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上，请在图中画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角的度数．12．小明在学习了凸透镜后，想到了这样一个问题：凸透镜具有会聚作用，如果让平行光通过材料、凹凸程度不同的凸透镜，它们对光线的会聚会有什么不同呢？于是小明在实验室用一束平行光分别经过由两种材料做成的凸透镜A、B、C(其中A和C为同种材料)并得到了如图所示的光路图：ABC(1)比较A和B两凸透镜的光路可得到的结论是：凹凸程度相同时，凸透镜的焦距与________有关．(2)比较A和C两凸透镜的光路可得到的结论是：___________________________________________．(3)本实验用到的实验方法是____________．04拓展题13．盛有清水的封闭试管水平放置在一张白纸上，内有一较大的空气泡，如图所示，阳光垂直照射试管，在空气泡下方的白纸上出现一椭圆形的“阴影”，这部分相当于________；阳光透过充满水的部分，会在白纸上形成一条亮线，这部分相当于________．(填“凸透镜”或“凹透镜”)将白纸逐渐向下移动，亮线的宽度将____________．14．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：猜想1：凹透镜也能点燃火柴；猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．(1)根据所学知识，他们经过