《物理（医药卫生类）》教案 高职 10.3 透镜成像规律

教案名称：10.3透镜成像规律教学目标：1.能正确区分凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点焦距、物距、像距等概念。掌握透镜成像规律，能正确应用透镜成像公式。（物理观念与应用）2．通过透镜成像实验的探究和理论分析，形成系统的成像知识体系，培养学生解决实际问题的能力。（科学思维与创新）3.知道薄透镜是一种理想模型，能通过作图法画出特定物距处物体经过凸透镜和凹透镜的成像光路,研究凸透镜和凹透镜的成像规律。（科学探究与实践）4.能将透镜成像的规律应用于医药卫生和工程实践中，发展科技传承和社会责任等核心素养。（科学态度与责任）教学重点：透镜成像规律、透镜成像公式。教学难点：透镜成像公式；教学方法：讲授法、讨论法教学准备：多媒体材料：PPT课件，动画、案例视频。教学过程：一、导入新课：在日常生活中，我们常用眼镜矫正视力，用放大镜观察肉眼不易观察的细小物体，用相机捕捉美好瞬间。其实，这三者都与透镜成像规律紧密相连。眼镜镜片能改变光线的传播方向，帮助我们清晰地看世界；放大镜能放大物体，展现细微之美；而相机镜头则巧妙利用透镜成像原理，呈现清晰生动的画面。那么，你们知道透镜成像的规律吗？二、新课讲解：（一）透镜的描述1.透镜：两个面都磨成球面，或者一个面磨成球面，另一个面磨成平面的透明体称为球面透镜，简称透镜薄凸透镜薄凹透镜薄凸透镜薄凹透镜ab2.凸透镜：中央比边缘厚的透镜称为凸透镜。3.凹透镜：中央比边缘薄的透镜称为凹透镜。注：若透镜的厚度比它的球面半径小得多，这种透镜称为薄透镜。可用符号表示。ab4.凸透镜的焦点：凸透镜对光线具有会聚作用，平行于主光轴的光线，经凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点称为焦点。用F表示。因为这是光线实际会聚点，所以又称为实焦点ab5.凹透镜的焦点：平行于主光轴的光线，经凹透镜后被发散，发散光线的反向延长线也交在主光轴上的一点，这个点也称为焦点，用F表示。因为不是光线实际会聚点，所以又称为虚焦点。6.焦度：从透镜的焦点到光心的距离称为焦距，用表示。凸透镜的焦距规定为正值，凹透镜的焦距规定为负值。透镜焦距的倒数称为焦度，用表示，即焦度的单位是屈光度，用D来表示。焦度是反映透镜对光线发生偏折能力的物理量。凸透镜的焦度是正值，而凹透镜的焦度是负值。焦度乘以100就是眼镜片的度数，即1D=100°。（二）透镜成像作图1.三条特殊光线（1）平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，其反向延长线经过焦点。（2）延长线通过焦点的光线，经凹透镜折射后，平行于主光轴。（3）通过光心的光线，经凹透镜折射后，不改变方向。图图凸透镜的三条特殊光线图凹透镜的三条特殊光线主光轴OFF焦点OFF①①②②③③2.物距：把物体到光心的距离叫做物距，用表示3.像距：把像到光心的距离叫做像距，用表示活动：1.体验遮盖眼镜片一部分观察物体的现象2.体验作图法在透镜成像中的作用透镜物距像的性质应用像距像大小像倒正像虚实凸透镜凹透镜在主光轴的任意位置（三）透镜成像公式1.成像公式：注：使用透镜成像公式时，物距“总是取正值；实像的像距v取正值，虚像的像距v取负值；凸透镜的焦距f取正值，凹透镜的焦距f取负值。2.像的放大率，用表示注：当时成放大的像，当时成等大的像，当时成缩小的像。例题分析：例1凸透镜的焦距为20cm，物体到透镜的距离为30cm，求像到透镜的距离？像的放大率？这个像是实像还是虚像？像是正立的还是倒立的？像是放大的还是缩小的？分析：凸透镜的焦距为正值，即，。求像距和放大率，并判定像的性质。解：v=60cm又答：像到透镜的距离为60cm，像的放大率为2，这个像是实像，是倒立的，是放大的像。反思与拓展：符合是否有意义？由题意可知，所以成实像，像距为正数。像的性质是否合理？因为物距，所以成倒立放大实像，与像的放大率完全匹配，像的性质判断合理。例2有一个凸透镜,焦距4，（1）如果要得到放大2倍的实像，问物体应放在离透镜多远的地方?（2）如果要得到放大2倍的虚像，则物体又应放在什么地方?分析:本题两问，都是已知=4、K=2，不同的是第一问成实像，第二问成虚像。两问都是求物距。解：（1）已知=4,K=2，成实像时为正，所以=2=6（2）已知=4,K=2，成虚像时=－2=2答：要得到放2倍的实像时,物体应放在离透镜6远处；要得到放2倍大虚像时，物体应放在离透镜2处。反思与拓展：符合是否有意义？无论成实像还是虚像，物距都是正值，两问的物距。数值是否合理？对凸透镜来讲，第一问物距，所以成放大实像；第二问物距，所以成放大虚像。数值合理。三、课堂小结：知识梳理：透镜描述、透镜成像作图、透镜成像公式。重点强调：强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置：1.简答题:中国航天员王亚平在“天宫课堂”进行了太空水球光学实验，水球产生了双重成像，中间和外部一个是正像一个是倒像同学们，你能解释中间成正像外部成倒像的原因吗？2.一个凹透镜的焦距是50cm，求：（1）凹透镜镜片的焦度是多少屈光度？（2）合多少度？3.已知物体放在距透镜0.8米的地方,生成的像距离这个透镜1.0米，如果物体长0.2米，求：（1）透镜的焦距；（2）像长。4.已知一透镜所成物体的像是倒立的,且像的长度是物体长度的