§6常見的光學儀器全章

1、八年級物理透鏡及應用第一節(jié)透鏡教學課題第一節(jié)透鏡課時計劃1 課時授課時間器材準備老花鏡、近視鏡、透鏡一組、光源、刻度尺、白紙板教學目標1. 知識與技能(1) 知道什么是凸透鏡，什么是凹透鏡知道透鏡的主光軸，光心，焦點，焦距.(2) 知道凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用2. 過程與方法(1) 學習用太陽光測凸透鏡的焦距的方法，體會凸透鏡對光的會聚作用(2) 通過觀察凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用的室驗，訓練學生的觀察實驗 能力和概括，歸納能力，學會注意觀察事物的本質(zhì)特征.3. 情感態(tài)度和價值觀(1) 培養(yǎng)學生愛護光學儀器的好習慣.(2) 通過光的折射的知識在實際光學器材中的

2、應用的學習，激發(fā)學生探究科學問題的興趣.(3)通過實驗探究培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，以及樂于學習和研究物理的態(tài)度.教學過程教師活動設計學生活動設計問題提出透鏡的 種類問：“在生活中你用過或見過哪些鏡子？” 調(diào)動學生將自己見到過的各種各樣的鏡子都寫出 來，并引導學生對這些鏡子進行分類.指出這節(jié)課我們就來研究生活中的能讓光透過 的這一類鏡子即透鏡.發(fā)給學生各種類型的透鏡每個發(fā)給學生的透鏡都 要配有鏡頭紙，告訴學生用手摸透鏡時要墊著鏡頭 紙，但不能觸摸透鏡的光學面，以保護光學器材， 養(yǎng)成愛護光學器材的好習慣.總結(jié)并畫出或投影出幾種不冋類型的透鏡，說明中 間厚邊緣薄的透鏡為凸透鏡，中間薄邊緣厚的透鏡

3、 為凹透鏡.學生與老師一起討論舉出各種鏡 子：穿衣鏡，二棱鏡，哈哈鏡，交通鏡， 平光鏡，老花鏡、近視鏡等.學生討論黑板上的例子可分為幾種 類型：鏡面是平的，是彎曲的，只能反 射光的，能透光的.學生分別說出自己想要了解的問題 由學生回答各種透鏡的不同之處：有的 中間厚邊緣薄，有的中間薄邊緣.學生體會近視眼鏡中間較薄，邊緣較厚，是凹透鏡；遠視眼鏡中間較厚，邊緣較 薄，是凸透鏡.結(jié)合教材中的講解(可用投影片或課件輔助)，使學 生認識到透鏡表面的形狀特征，從而引出主光軸和 光心的概念.講述哈特拉斯船長歷險記中的旅行家們?yōu)槭裁?能冰透鏡來生火？弓1出下面要探究透鏡對光的作 用.學生討論說出幾種不同的猜想

4、，選擇現(xiàn) 有器材，自己設計方案驗證自己的猜想. 學生探究實驗過程進行猜想2實驗探 究透鏡對 光線的作 用實驗一：用太陽光找凸透鏡的焦點.老師指出這一點我們叫它焦點.焦點到透鏡中心 的距離叫焦距（注意提醒學生：不要讓太陽光直接通 過透鏡射到眼睛，以免損傷眼睛）.再讓學生將凸透 鏡換成凹透鏡重復上面實驗，還能否在紙上找到亮 點八、每個同學一個凸透鏡，正對著陽光，透 鏡另一側(cè)放一張白紙或用書本的背面， 移動透鏡和紙的距離，在紙上找到一個 最亮最小的圓光點實驗二：觀察手電筒光射向透鏡后，透過透鏡的光 照范圍 引導學生觀察放入透鏡后，透過透鏡區(qū)域光的亮度 和光照范圍的變化.提出：放入凸透鏡和凹透鏡后，

5、看到什么現(xiàn)象？ 實驗三：用激光演示儀演示.演示將一束平行光分別射到凸透鏡和凹透鏡時 光線的傳播情況，并說明：平行光通過凸透鏡折射 后會聚到一點上，所以凸透鏡對光起會聚作用，平 行光通過凹透鏡折射后變得發(fā)散，所以凹透鏡對光 起發(fā)散作用.把實驗中的現(xiàn)象畫在黑板上.使手電筒光射向相距小于 10 cm的光屏， 依次把焦距為10 cm的凸透鏡和凹透鏡 放入手電筒和光屏之間.討論得出：放入凸透鏡后，光照范圍變 小、變亮，放入凹透鏡，光照范圍變大、 變暗.學生練習作圖.歸納總結(jié)凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用.3.焦點和 焦距根據(jù)上面的作圖，給出焦點和焦距的概念，并用字 母表示出來.還要說明凸透鏡

6、的焦點是實焦點；凹 透鏡的焦點是虛焦點.幫助學生領會虛焦點的含義： 除讓學生迎著光看外，可以借助光路圖告訴學生剛 才觀察到的現(xiàn)象實驗演示每個透鏡的焦點有兩 個它們關(guān)于透鏡的中心對稱再換用焦距不同的 透鏡重復實驗，得出焦距越小的透鏡，會聚或發(fā)散 作用越明顯.課堂小結(jié)透鏡的類型，有關(guān)透鏡的基本知識，透鏡對光的作用.教學反思第二節(jié) 探究凸透鏡成像規(guī)律-匕廠個性設計及教學反饋教學課題第二節(jié)探究凸透鏡成像規(guī)律授課時間儀器材料光具座、蠟燭、凸透鏡、光屏、火柴、多媒體.教學目標1. 知識與技能(1) 知道凸透鏡成像規(guī)律.(2) 知道凸透鏡所成像的虛實、倒正、大小與物體位置的關(guān)系，進一步理解虛像和實像 概念.

7、2. 過程與方法(1 )能在探究實踐中初步獲得提出問題的能力.(2) 通過研究凸透鏡成像規(guī)律的過程.體驗科學研究的過程與方法.(3) 學習從物理現(xiàn)象中總結(jié)歸納科學規(guī)律的方法.3. 情感、態(tài)度和價值觀(1)具有對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理，勇于探究日常 用品或新器件中的物理學原理.(2)在探究問題的過程中，有克服困難的信心和決心.有主動與他人合作和交流的精神.教學過程教師活動設計學生活動設計'可題的 提出1.凸透鏡 可以成像“上節(jié)課我們學習了透鏡及其對光線的作用，知 道凸透鏡對光線有會聚作用.那么如果將一個物 體放在凸透鏡前，會有什么現(xiàn)象呢？” 引導學生用凸透

8、鏡觀察：課本上的字和講臺上的 大屏幕后，接著問：“凸透鏡為什么會成不冋特 點的像？成不冋特點的像可能與哪些因素有關(guān)？凸透鏡成像有什么規(guī)律呢？”學生回答現(xiàn)象并總結(jié)：凸透鏡可以成 像.2.探究凸 透鏡成像 規(guī)律進行猜想提練學生猜想中的知識點，確定本節(jié)探究活動. 在此給學生介紹物距(u)、像距(V)的意義.學生進行猜想：學生小組討論：如何設計實驗探究凸透 鏡成像規(guī)律？制定出以下幾個方面的計劃A.選用與探究凸透鏡成像實驗相關(guān)的 器材.制定計劃B. 讓發(fā)光體經(jīng)凸透鏡成放大縮小等大 的像.C. 量出成像時的物距和像距.D. 用不同焦距的凸透鏡重復以上實驗， 分析焦距的長短與成像間的關(guān)系.設計方案實驗探究交

9、流合作“你如何設計方案來驗證你自己的猜想？” 部分學生介紹自己的設計，并說明原因. 強調(diào)為什么要共軸.教師巡視，對學生的探究過程進行指導，及時對學 生探究過程中出現(xiàn)的問題進行指導.分析數(shù)據(jù)，比較物距和焦距的關(guān)系，得出成放大、 倒立像的條件和縮小、倒立像的條件.分析部分學生的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的錯誤，和學生一塊探 討出現(xiàn)錯誤的可能情況并改正.學生討論得到的放大的像和縮小的像的共同特點： 倒立，光屏可接到，是實際光線會聚成的， 是實像. 提問；把蠟燭放在離凸透鏡多遠處在光屏上得不到 像了 ？如果把光屏取下，從光屏這一側(cè)觀看：你會看到什 么現(xiàn)象？結(jié)論：看到一個放大、正立的像.這個像與在光屏 上得到的像有什么

10、區(qū)別 ？正立、放大.光屏得得不到，不是由實際光線會聚 的.強調(diào)和加深“實像與虛像”的意義：當物距大于一倍焦距時，所成的像是蠟燭射向凸透鏡的光會聚而成的，是實際光線的會 聚點，能用光屏接收，也能用眼睛看，是實像而 物距小于一倍焦距時，在光屏上找不到像，人眼逆 著光線看去，能看到成的是正立的像它是光的反 相延長線會聚成的像，是虛像與平面鏡成虛像類 似.學生小組討論選擇現(xiàn)有器材，自己設計方案驗 證自己的猜想.探究前的一些準備工作： 學生設計實驗中要用到的表格.2. 粗測凸透鏡的焦距.(1) 平行光會聚法(2) 遠物成像法3. 認識光具座，將實驗器材按蠟燭、凸透鏡、光屏的順序放置.并 注意調(diào)節(jié)它們的高

11、度，使燭焰、 透鏡中心和光屏中心在一條與光 具座平行的直線上.學生探究實驗過程：將蠟燭火焰 與透鏡的距離由遠及近，即物距 由大到小移動.觀察成像特點.將 實驗中觀察到的現(xiàn)象填入表 格.分下面幾種情況研究：(1) 物距大于兩倍焦距時.(2) 物距等于兩倍焦距時.(3) 物距大于一倍焦距小于兩倍 焦距.(4) 物距等于一倍焦距時.(5) 物距小于一倍焦距時.(6) 在以上成實像和成虛像的情 況下，輕輕吹蠟燭的火焰，使它 向左側(cè)或右側(cè)偏斜，觀察火焰的 像是向左側(cè)或右側(cè)偏斜，找出物 和像的左右、上下關(guān)系.(7) 用不同焦距的凸透鏡重復以 上實驗，分析焦距的長短與成像 間的關(guān)系.3.歸納總結(jié)將各小組學生

12、實驗中填完的表格用實物投影 儀投影到屏幕上，對表格中的出現(xiàn)的問題及時糾 正.最后投影出正確的結(jié)果.見下表.各小組派一名代表總結(jié)本組的實 驗方案以及在實驗中出現(xiàn)的問題 及解決辦法.4.歸納總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律透鏡焦距物體到凸 透鏡的距 離（物距）像到凸透鏡 的距離（像距）像的情況正、倒大小虛實f=u>2f 2f >v>f倒立縮小實像U=2f v=2f倒立等大實像2f >u>fv>2f倒立放大實像u<f同側(cè)正立放大虛像U=f不成像進一步總結(jié) 得到：一倍焦距是 成虛像和實像的 分界點；二倍焦距 是成放大像和縮 小像的分界點1實 像與物體在透鏡 兩側(cè)且倒立；虛像

13、 與物體在透鏡同 側(cè)且正立.當成虛像時， 物、像的左右一 致，上下一致1當 成實像時，物、像 的左右相反，上下 相反.凸透鏡成像規(guī)律是如何得出的？從哪幾個角度入手進行研究的？有什么共同的規(guī)律?課堂小結(jié)及反思第三節(jié)生活中的透鏡教學課題第三節(jié)生活中的透鏡授課地點物理實驗室授課教師授課時間儀器材料照相機的掛圖、投影儀、放大鏡、教學過程教師活動設計學生活動設計復習提問【問題】凸透鏡成像的規(guī)律是什么？（寫成副板書，以便學生學習新知識時 使用）【思考、回答】 u> 2f, 2f >v>f,倒立、縮小、實 像 u=2f, v=2f,倒立、等大、實像 2f > u>f, v>

14、;2f,倒立、放大、實像u<f正立、放大、虛像u=f,不成像引入新課【講述】這節(jié)課我們將應用凸透鏡成像的 知識來認識一下生活中的透鏡.【提問】請大家想一想在我們身邊跟凸透 鏡有關(guān)的儀器都有哪些？【思考、回答】投影儀（幻燈機）、照相機、顯微鏡、望遠鏡、眼鏡等.1.投影儀【講述】（結(jié)合實物介紹）投影儀的主要構(gòu)造有：聚光鏡、光源、鏡 頭、反光鏡、屏幕和投影片.聚光燈為一 組凸透鏡，其作用是將光線會聚到一起， 增加投影片的亮度.【板畫】【問題】（去掉反光鏡，讓像直接成在天 花板上.） 使用投影儀時，那段距離是物距；那段 距離是像距？物距與像距相比，誰大誰??？ 物、像哪個大、哪個?。?根據(jù)平面鏡成

15、像的特點，要滿足以上物 像大小的關(guān)系，物距、像距應有什么樣的 關(guān)系？ 為了能使人們看到正立的像，投影片應 該如何放置？ 為了得到放大的像，我們能不能讓u<f ？ 如果希望像變得大一些，而且還要保持 清晰，我們應該采取哪些措施？ 安裝上反光鏡，請你們思考一下反光鏡 的作用？【板書】總結(jié)投影儀成像【思考、回答】投影片到鏡頭的距離是物距；鏡頭到天花板的距離是像距，像距大 于物距. 投影儀的目的就是為了使小的物 體能夠放大，像比物大. 2f > u>f, v >2f（有可能出現(xiàn)u<f） 投影片應該倒立放置. 不能.當u<f時，成虛像，不能在 屏幕上成像. 減小物距，

16、同時還要增大像距. 反光鏡的作用是改變光路，便于觀 察像.2照相機【講述】（可以結(jié)合實物、掛圖、模型或教學軟件）可以讓同學講解照相機的結(jié)構(gòu)及其各部分作用.照相機的主要構(gòu)造有： 鏡頭（由幾個鏡片 組成，它們所起的作用相當于一個凸透 鏡）、膠片相當于屏幕、調(diào)焦環(huán)、光圈環(huán)、 快門、取景窗.【問題】我們所用的照相機拍攝景物 時，在膠片上所稱的像有什么特點？ 與投影儀的工作原理相對照，學習照相 機.【講述】（可以讓了解照相機原理的同學 講解）光圈環(huán)和快門的作用： 光圈環(huán)和快門的配 合使用，能夠控制暴光量課后閱讀書 P85閱讀材料.膠片在經(jīng)顯影、定影就可成為照片的底版了.【討論、回答】倒立、縮小、實像物距

17、：u> 2f,;像距 2f > v > f 調(diào)節(jié)方法：像變大：減小物距，同時 增加像距（拉大暗箱的長度）. 像變?。涸龃笪锞?，同時減小像距.3.顯微鏡【講述】我們能夠利用放大鏡看清較小的 物體，但是要想看清細胞等微小的物體， 放大鏡就不能滿足要求了. 這是我們會采 用顯微鏡進行觀察.顯微鏡的原理是什么 呢？學生活動的過程就相當于顯微鏡的工作 過程引導學生思考顯微鏡的工作原理. 顯微鏡由兩組鏡片構(gòu)成， 每組鏡片相當于 一個凸透鏡，也就是我們所說得物鏡和目 鏡.先用一個凸透鏡讓物體放大成頭像，這個凸透鏡相當于顯微鏡的物鏡；在通過一個 放大鏡使第一次所成的實像形成更大的 像.這個放

18、大鏡相當于于目鏡.【學生活動】在投影片上畫一個小物 體，投影到屏幕上，再讓學生通過放 大鏡觀察屏幕上的物體，前后對比觀 察的結(jié)果.4.望遠鏡【課件演示】放映望遠鏡圖片，引起學生 的興趣.【講述】望遠鏡需要觀察遠處的物體，也 就是說要求u> 2f,通過物鏡形成一個倒 立、縮小的實像，由于這個像太小，還需 要用一個目鏡放大像，才能進行觀察.【介紹】望遠鏡的種類以及它們的特點.【學生活動】可安排學生在光具座上 用兩個凸透鏡組裝望遠鏡.操作時， 兩個透鏡要共軸，物鏡的焦距較長， 目鏡的焦距較短，兩頭鏡的的距離近 似為兩透鏡的焦距之和.板書設計第三節(jié)生活中的透鏡一、投影儀和照相機像的特點物距像距調(diào)

19、節(jié)方法投影儀倒立、放大、實 像2f > u> fv> 2f像變大：減小物距，同時還要增大距；像變?。涸龃笪锞啵瑫r還要減小距；照相 機倒立、縮小、實 像u> 2f2f > v > f像變大：減小物距，同時增加像距大暗箱的長度）像變小：增大物距，同時減小像距二、顯微鏡和望遠鏡課堂小結(jié)投影儀和照相機的成像的特點、物距、像距、調(diào)節(jié)方法.教學后計與反思第四節(jié)眼睛與眼鏡教學課題第四節(jié)眼鏡與眼鏡授課時間教學過程教師活動設計學生活動設計引入新課【講述】在我們的五官當中，眼睛占有極其重要的地位，那么眼睛 是怎樣工作的呢？其實，眼睛是一個相當復雜的天然光學儀器，從 結(jié)構(gòu)上看，

20、眼球非常類似于照相機.眼球的構(gòu)造【講述】借助圖片說明眼睛的結(jié)構(gòu)：瞳孔、角膜、晶狀體、玻璃體、 視網(wǎng)膜、視神經(jīng).眼球的工作 原理【講述】與照相機對比進行說明眼睛照相機瞳孔、人 11 光圈角膜、晶狀體、玻 璃體（相當于一個 凸透鏡）鏡頭視網(wǎng)膜（視神經(jīng)）底片（感光底片）瞳孔起到了照片機中光圈的作用，當光強時，瞳孔自動縮小；光弱 時，瞳孔自動放大.當物體的像呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜時，視神經(jīng)就把視覺信號傳送到大腦中.眼球的自動 調(diào)節(jié)【問題】正常人的眼睛的“焦距”都小于2cm,而我們平時看物體時，物體到眼球的距離和 2 cm比較有什么特點？由于u>2f，因此在視網(wǎng)膜上所成像的特點是什么？照相機在拍攝遠近不同的

21、景物時，為了得到清晰的像，需要調(diào)節(jié) 膠片到鏡頭的距離；而用眼睛看遠近不同的物體時，視網(wǎng)膜無法調(diào) 節(jié)到晶狀體的距離這不是與透鏡成像規(guī)律有矛盾嗎？眼睛照相機成像縮小、倒立、實像縮小、倒立、實像調(diào)節(jié) 作用像距不變，當物距變 小（或者變大）時， 增大（或者減小）晶 狀體的曲率以減?。ɑ蛘咴龃螅┙咕啵?使物體在視網(wǎng)膜上成 清晰的像.焦距不變，當物距增大（或減小）時，較小（或 增大）鏡頭與膠片間的 距離（即像距），是物 體在膠片上成清晰的 像.【對比】【講述】人的眼睛有自動調(diào)節(jié)焦距的能力，通過這種方式得到清晰 的像隨著科技的進步，現(xiàn)在的照相機性能也在逐漸完善，由原來 不能變焦的照相機發(fā)展到能夠變焦的照相機.【思考、回答】 物距一般都 大于4cm. 成倒立、縮小 的實像通過視 神經(jīng)把信號傳 到了我們的大 腦中，人們與生 俱來就適應這 種感覺，因此人 們的感覺好像 成了一個正立 等大的像. 當物距變化 時，眼睛的睫狀 肌就會改變晶 狀體的彎曲程 度，達到改變眼 睛“焦距”的 目的晶狀體變 得扁平時，“焦 距”最小，能夠 看清遠處的物 體；晶狀體變得 凸起時，“焦 距”最大，能夠 看清近處的物