透镜成像教学设计

透镜成像

【教学目标】

一、知识与技能

1．能正确区分凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。

2．能说出凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用，能正确解释会聚、发散。

二、过程与方法

1．通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的两种不同构造，培养学生通过观察抓住事物的本质特征，能够识别不同事物的不同特点的能力。

2．经历探究凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。

三、情感态度和价值观

1．通过区分凸透镜和凹透镜的过程，培养学生爱护光学仪器的好习惯。

2．通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。

【教学重难点】

1．凸透镜和凹透镜对光线的作用；测量凸透镜的焦距的方法。

2．理解光的会聚、发散。

【教学过程】

一、导入新课

老师：镜子在生活中有广泛的应用。现在大家仔细观察平面镜和你戴的近视眼镜，它们有什么不一样？

学生：观察并回答：平面镜能成像，光不能透过；近视眼的镜片不能成像，能让光透过。

老师：对，平面镜能反射光，不能让光透过；近视眼镜片能让光透过。能让光透过的镜子，我们物理中称为透镜。透镜在生活中有广泛的应用。

同学们都见过放大镜，利用放大镜可以放大书上的字；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，老师可以利用投影仪把教学内容打在幕布上，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；科学家利用巨大的天文望远镜来观察、接收来自宇宙的信息。前边所说的放大镜的镜片，眼镜的镜片，照相机的镜头，投影仪、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的。

二、新课教学

1．凸透镜和凹透镜：

大家知道，青年学生一般佩戴近视眼镜，老年人戴的一般是远视眼镜（即老花眼镜）。这两种眼镜是不能乱戴的，这说明这两种眼镜不同，究竟有什么不同呢？

仔细观察两种眼镜的镜片，看看它们有什么不同？

学生阅读教材，用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特点。

总结：

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。凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。

一般透镜的两个表面中至少有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，这种透镜叫薄透镜。下面我们只研究薄透镜。

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。

教师拿出一块透镜，请学生判断它是凸透镜还是凹透镜？你判断的依据是什么？分别找两位持不同意见的同学回答。那我们如何判断谁说得对呢？

许多器材上用的透镜是不能用手摸的，那有没有其他办法来区分凸透镜和凹透镜呢？

凸透镜和凹透镜只是外形不同吗？大家分别手持近视眼镜和远视眼镜，靠近书上的字，观察书上的文字有什么变化？它们还有什么不一样？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，观察到什么？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？

2．透镜对光的作用：

前面的实验说明两种透镜对光有不同的作用。如果我们实验时能观察到光的传播路径，看得会更清楚。

（1）凸透镜对光的作用：

演示实验1：利用激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线，根据演示实验在黑板上描出入射光线。请你猜想如果放凸透镜，三条光线将会怎样传播？

引导学生观察折射光线与入射光线的位置关系。我们把凸透镜对光线的这种作用就叫会聚。

总结：凸透镜对光起会聚作用，因此凸透镜又叫会聚透镜。

指导学生用作图法把上面实验中的折射光线画出来。

引导学生理解会聚：折射光线与入射光线比较，向中间偏折，中间的位置其实就是主光轴。因此，会聚就是折射光线与入射光线比较，靠近主光轴。

（2）凹透镜对光的作用：

演示实验2：利用激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线，根据演示实验在黑板上描出入射光线。请你猜想如果放凹透镜，三条光线将会怎样传播？。

引导学生类比凸透镜，观察折射光线与入射光线的位置关系。

总结：凹透镜对光起发散作用，因此凹透镜又叫发散透镜。

指导学生用作图法把上面的实验画出来。

结合演示实验引导学生解释发散：折射光线与入射光线比较，远离主光轴。

3．焦点和焦距

（1）凸透镜的焦点和焦距：

结合上述凸透镜会聚光的实验，阅读教材，并结合作图回答让学生明确：

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，用“F”字母表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用“f”字母表示。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。

由于这个焦点是由实际光线会聚而成的，所以我们叫它实焦点。

凸透镜有几个焦点呢？同学们设想一下，如果让一束跟主光轴平行的光线从凸透镜的右面射向左面，它是否也能会聚于一点呢？让我们一起来观察实验。

演示实验：用激光笔和凸透镜在磁性黑板上演示，激光从凸透镜右边射向左边，会看到光线会聚于一点。

（2）凹透镜的焦点和焦距：

光经过凹透镜后的发散是不是也有规律可循？

结合上述实验，问：折射光线相交吗？那把折射光线反向延长呢？教师利用演示实验，把折射光线反向延长，引导学生观察折射光线的反向延长线相交在哪。PPT演示平行于凹透镜主光轴的光线的反向延长线通过焦点。

引导学生小结：平行于凹透镜主光轴入射的光线，折射光线的反向延长线通过焦点。

总结：