第五章 透镜及其应用
1.知道凸透镜、凹透镜的判别方法及它们对光的作用. 2.会熟练地画出经过透镜的三条特殊光线. 3.理解凸透镜的成像规律及其应用.
4.了解眼睛的工作原理及眼镜是怎样矫正视力的.
1.学会从物理现象中归纳科学规律的方法. 2.会应用凸透镜成像规律解决实际简单问题.
通过复习和练习,让学生学会将所学知识应用于实际生活,培养学生学会学以致用的意识.
本章教材在上一章“光现象”的基础上,讲述透镜的初步知识及其在日常生活中的应用.透镜是照相机、投影仪等光学仪器的重要组成部分,研究透镜对光的作用和凸透镜成像是本章的中心内容.“透镜及其应用”是理论与实践相结合,体现课程基本理念“从生活走向物理,从物理走向社会”的一个很好的范例.照相机、投影仪、放大镜是日常生活中常用的光学仪器,眼睛是人的重要器官.通过对这些光学仪器知识的学习,使学生认识凸透镜成像的基本特征,让学生感觉物理不但有趣,而且是很有用的.
教材首先讲解透镜的基础知识及其对光的作用,然后介绍生活中的透镜,使学生对生活中常用的透镜及其成像的情况获得感性认识,在头脑中获得丰富、具体、生动的感性认识.以此为基础,让学生带着问题,用探究的方法深入研究凸透镜成像的规律,体验科学研究的过程,在探究过程中培养科学研究方法,形成清晰的凸透镜成像的规律.
本章教材共分五节,与过去的初中教材相比,增加了“眼睛和眼镜”与“显微镜和望远镜”两节内容.眼睛是人体的重要器官,显微镜和望远镜也是日常生活中常用的光学仪器,增加这些内容的目的是进一步巩固所学的透镜成像知识,让学生了解物理就在我们身边,提高学生的学习兴趣和科学素养.
【重点】 要求学生能够准确地知道两种透镜的定义,并能够熟练地画出三条特殊的光线.
【难点】 凸透镜成像规律及其应用.
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一、凸透镜和凹透镜
教材首先通过两幅插图,介绍透镜的基本特征,让学生认识什么是凸透镜、什么是凹透镜.透镜在日常生活中很常见,眼镜、放大镜镜片就是透镜,照相机、投影仪、显微镜、望远镜、电影放映机等光学仪器的镜头也都由透镜组成的.
通过“想想做做”使学生认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.可让学生分组做这个实验,这个实验设备很简单,最好人人动手,增加体验.实验可以在阳光下做,也可用平行光源(可用手电筒代替,但距透镜要远些)做,还可利用平行光源、光具盘和透镜演示.通过实验还可以测出凸透镜的焦距. 二、照相机
实际的照相机比较复杂、昂贵,学生学习照相机原理时,不可能把照相机拆开进行研究.过去,许多学生往往由于看不到照相机的实际结构而感到兴趣索然.在新课标教材中,我们用模拟照相机把学生兴趣锁住.通过自制模拟照相机,使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直观、深刻的印象,同时培养学生的学习兴趣及动手能力.模拟照相机的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. 三、投影仪
投影仪是教学中经常使用的仪器.可先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. 四、放大镜
放大镜就是凸透镜,也是常用的光学仪器之一.让学生用放大镜看书上的字,并改变放大镜到字的距离,观察字的放大情况.说明利用凸透镜能使物体成放大的像,但这个像与投影仪所成的像是不同的,它是正立的虚像,并且像与物体在同一侧.使学生对利用凸透镜成放大的虚像有一初步的印象.
五、关于探究凸透镜成像规律
这一节是本章的重点,也是课程基本理念“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的具体体现.这个探究涵盖了科学探究的七个要素,教师要注意引导学生进行探究.通过探究,不仅要使学生了解凸透镜的成像规律,而且要使学生在探究过程中潜移默化地逐步了解科学探究的方法,避免探究教学的程序化.
通过上一节的学习,学生们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是一个凸透镜.它们都利用凸透镜使物体成像.照相机所成的像比物体小,而投影仪所成的像比物体大;照相机、投影仪所成的像是倒立的,而放大镜所成的像是正立的.引导学生提出问题:凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?
然后引导学生做出猜想:照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,看来像是放大的还是缩小的,跟物体和像的相对位置有关;无论照相机还是投影仪,物体和所成的像都在凸透镜的两侧,而在放大镜中,物体和像在凸透镜的同一侧,看来像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关.
让学生自己制订实验计划,指导学生做实验,验证上面的猜想是否正确.
在学生实验的基础上,让学生自己总结凸透镜的成像规律,并让他们以书面或口头表述形式表达自己的观点,并对探究过程和探究结果进行评估. 六、虚像和实像
当物体与透镜的距离大于该透镜的焦距时,物体成倒立的像,向学生说明这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏接收,是实像.当物体与透镜的距离小于该透镜的焦距时,物体成正立的虚像(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到).可以回顾平面镜成虚像的情况,使学生明白实像与虚像的区别.
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学生们知道了什么是实像,什么是虚像之后,让他们根据上面探究的结果,讨论并总结什么情况下凸透镜成实像?什么情况下成虚像?凸透镜所成虚像与平面镜所成虚像有什么相同之处?
七、近视眼、远视眼及其矫正
如果长期不注意用眼卫生,会造成晶状体变凸,或睫状体疲劳过度,使调节能力降低,这样就容易形成近视眼.同时可向学生介绍一些眼保健知识.
教师还可以利用凸透镜和烧瓶制作眼睛模型,讲解近视眼和远视眼及其矫正.具体做法如下:在烧瓶的一端蒙上一片半透明塑料薄膜作为“视网膜”,在烧瓶中注满水,水中滴入一两滴墨水或牛奶用以显示光线的径迹.平行光源发出的光经过凸透镜和烧瓶会聚在“视网膜”上.如果凸透镜的焦距较短,光线会聚在“视网膜”的前面,表示这是近视眼,在凸透镜的前面放置一块焦距合适的凹透镜,光线就会会聚在“视网膜”上,表示这就是近视眼的调节;如果凸透镜的焦距较长,光线会聚在“视网膜”的后面,表示这是远视眼,在凸透镜的前面放置另一块焦距合适的凸透镜,光线就会会聚在“视网膜”上,表示这就是远视眼的调节.
可以再一次让学生仔细观察近视镜片和远视镜片,看看有什么不同;度数深的眼镜片与度数浅的眼镜片有什么不同. 八、显微镜
讲解显微镜之前,可以先复习一下放大镜的知识.用放大镜可以看清书本上的小字等较小的物体,要想看细胞等非常小的物体,用一个放大镜就无能为力了,这样就可以引入显微镜.
从凸透镜成像规律知道,凸透镜能使物体成放大的实像,凸透镜又能成放大的虚像,引导学生去思考:先用一个凸透镜使物体成一放大的实像,然后再用另一个凸透镜把这个实像再一次放大,就能看清很微小的物体了,这就是显微镜的原理.这里要特别强调两个透镜的组合作用,引导学生发散思维,培养学生综合运用所学知识的能力. 九、望远镜
学过显微镜之后,学生知道了利用两个凸透镜的组合,可以制成显微镜,显微镜的物镜要离被观察的物体较近,使物体成一放大的实像.如果利用物镜使远处的物体成一缩小的实像,这个实像再经过目镜放大,就能看清楚较远处的物体,这就是望远镜.
利用望远镜能看清楚远处的物体,主要是由于望远镜物镜的直径比眼睛的瞳孔要大得多,它可以会聚更多的光线,使远处的物体看起来更明亮.这里同样要强调两个透镜的组合作用.
第1节 透镜
第2节 生活中的透镜 第3节 凸透镜成像规律 第4节 眼睛和眼镜 第5节 显微镜和望远镜 本章复习教案
1课时 1课时 1课时 1课时 1课时 2课时
第1节 透 镜
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1.知道两种透镜对光的作用.
2.知道什么是透镜的主光轴、光心、焦点、焦距. 3.能够粗测凸透镜的焦距.
以丰富、生动的感性认识为基础,让学生带着问题,体验科学探究的过程:凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.
1.创设情境,鼓励学生提出质疑,养成学生主动思考、善于思考的习惯. 2.在学生的探究过程中培养学生科学的研究方法,逐步建立物理学习兴趣. 3.能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐.
【重点】
1.透镜的初步知识.
2.研究透镜对光线的作用. 【难点】
1.以“透镜对光线的作用”这个知识点为载体,使学生理解三条特殊的光路. 2.不同焦距的凸透镜对光的折射能力.
【教师准备】 凸透镜、凹透镜、演示用光学器件组一套、老花眼镜、近视眼镜. 【学生准备】 凸透镜、凹透镜、老花眼镜、近视眼镜、光源、纸板、尺子、笔.
导入一:
一天,大雨过后,小狗贝贝正趴在自己窝里的干草上,狗窝的上方是用薄塑料搭起来的,以此来遮雨.此时塑料上面已积了一层水,天晴了,阳光透过积水照在狗的身上,暖洋洋的舒
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服极了,小狗正享受着这份惬意时,突然自己的尾巴着起了火,烫得它上蹿下跳. 你知道是谁惹的祸吗? 导入二:
1.播放“冰透镜”的故事.
2.同学们知道生活中透镜还有哪些应用吗? 学生思考回答后播放常用透镜图片的汇总. 3.老师予以总结.
[设计意图] 通过故事导入,激发学生学习物理的兴趣,让学生体会运用智慧解决问题的魅力,从而让学生意识到“物理源于生活用于生活”的教学理念.
一、透镜的分类
探究活动一:透镜分类
首先我们认识一下透镜,下面同学们先观察你手中的4块透镜的外形特点,然后用简易的方法进行分类、说出其外形特征并命名.
明确探究目的.
学生们在仔细观察、讨论,并进行比较,概括出它们的特征:2块透镜中间厚,边缘薄;2块透镜中间薄,边缘厚.
[设计意图] 此环节重点突出凸透镜、凹透镜在薄厚上的不同.
问:矫正视力的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片,看看它们是什么透镜?
说明:区分凸透镜和凹透镜的关键就是比较透镜的中间和边缘的薄厚.说说它们中哪些是凸透镜,哪些是凹透镜.
学生观察后回答:远视眼镜的镜片中间厚,边缘薄,是凸透镜;近视眼镜的镜片中间薄,边缘厚,是凹透镜.
[设计意图] 学生对近视眼镜并不陌生,但属于哪种透镜并不清楚,引导学生关注身边的物理.
[知识拓展] ①凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如玻璃、石英、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等;②常见的透镜有很多,如近视镜、远视镜、放大镜,有时一滴水(如叶面上的露珠等)也是一个透镜.
课件展示当堂训练1:
说出它们中哪些是凸透镜,哪些是凹透镜.
学生练习:
属于凸透镜的是(ACD),属于凹透镜的是(BEF). [设计意图] 巩固对透镜类型的认识. 探究活动二:
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八年级物理上册 5 透镜及其应用教案（新版）新人教版
