2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)5.1透鏡教案新版新人教版

Page1第1節(jié)《透鏡》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能（1）相識(shí)透鏡，會(huì)用“摸”、“看”、“照”、“望”等方法對(duì)透鏡進(jìn)行分類(lèi)。（2）通過(guò)透鏡（組）對(duì)光的作用的試驗(yàn)探究，理解凸透鏡對(duì)光會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光發(fā)散作用的本質(zhì)。（3）知道科學(xué)描述透鏡的幾個(gè)概念：主光軸，光心，焦點(diǎn)，焦距。（4）能運(yùn)用光的折射分析透鏡對(duì)光的作用。過(guò)程與方法（1）通過(guò)對(duì)將透鏡分類(lèi)的活動(dòng)，培育學(xué)生識(shí)別不同事物的異同點(diǎn)實(shí)力，讓學(xué)生體會(huì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。（2）通過(guò)探究透鏡對(duì)光的作用，培育學(xué)生科學(xué)視察抓住事物本質(zhì)特征的實(shí)力。（3）通過(guò)透鏡對(duì)光的作用的理論分析，培育學(xué)生學(xué)問(wèn)遷移的實(shí)力。情感看法和價(jià)值觀：（1）知道透鏡在生活中的應(yīng)用，從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。（2）通過(guò)分析生活中的透鏡，提升學(xué)生用科學(xué)說(shuō)明自然現(xiàn)象的素養(yǎng)。（3）通過(guò)試驗(yàn)探究培育學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)看法，以及樂(lè)于學(xué)習(xí)和探討物理的看法。（4）通過(guò)學(xué)習(xí)光的折射等方面學(xué)問(wèn)在實(shí)際光學(xué)器材中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的愛(ài)好。教材分析與重難點(diǎn)教材分析：本節(jié)內(nèi)容主要包括透鏡的分類(lèi)及相關(guān)概念、凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用。透鏡是眼鏡、照相機(jī)等光學(xué)儀器最重要的組成部分，是上一節(jié)光的折射定律的詳細(xì)應(yīng)用，也是下面章節(jié)對(duì)光在傳播過(guò)程中成像規(guī)律及其應(yīng)用的進(jìn)一步探討的基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)：凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用。

教學(xué)難點(diǎn)：1.探究透鏡對(duì)光線的作用；2.探究經(jīng)過(guò)透鏡的三條特別光線的折射規(guī)律。

學(xué)問(wèn)點(diǎn)梳理：（1）透鏡及其分類(lèi)；（2）辨別凸透鏡和凹透鏡的方法；（3）主光軸、光心、焦點(diǎn)和焦距；（4）凸透鏡的會(huì)聚作用；（5）凹透鏡的發(fā)散作用；（6）透鏡的光路圖。本章整體概述在光現(xiàn)象中，重點(diǎn)講解并描述了以平面鏡、凹面鏡、凸面鏡為重點(diǎn)的光的反射現(xiàn)象，同時(shí)在光線經(jīng)過(guò)其他介質(zhì)時(shí)發(fā)生折射，光的色散是光的折射的一個(gè)詳細(xì)應(yīng)用，那么透鏡這一章節(jié)是光的折射的詳細(xì)應(yīng)用，而且本章內(nèi)容為透鏡、生活中的透鏡（照相機(jī)、投影儀、放大鏡）、凸透鏡成像的規(guī)律、眼睛和眼鏡、望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡，這都是透鏡在生活中的應(yīng)用，因此本章內(nèi)容其實(shí)就是學(xué)習(xí)透鏡的成像特點(diǎn)與應(yīng)用。第一、二節(jié)內(nèi)容講解并描述透鏡、引入物距、像距的概念，虛像、實(shí)像的概念，定性的推斷三種光學(xué)器件的成像特點(diǎn)（尤其是動(dòng)態(tài)成像問(wèn)題），第三節(jié)是對(duì)成像特點(diǎn)的定量分析，通過(guò)光路圖得出定量的得出成像特點(diǎn)，第四、五節(jié)內(nèi)容難度并沒(méi)有加大，都是透鏡的定性推斷角度進(jìn)行學(xué)習(xí)，在三種持續(xù)光的折射的內(nèi)容，但又高于光的折射的內(nèi)容。引入新課今日和大家介紹新的內(nèi)容，先來(lái)看PPT上的圖片，今日讓我們一起來(lái)探討透鏡。（一）透鏡的種類(lèi)透鏡：由透亮材料制成的、至少有一個(gè)表面為球面的一部分，可以透光的鏡片。一種是中間厚，邊緣薄，叫凸透鏡；一種是中間薄，邊緣厚，叫凹透鏡。雙凸平凸凹凸雙凹平凹凹凸從上述的定義給出的信息可以推斷透鏡類(lèi)型的方法。因此推斷透鏡的方法：是對(duì)比中間的厚度和邊緣的厚度關(guān)系，不僅是推斷面的凸或凹?！纠}】假如把一個(gè)玻璃球分割成五塊，其截面如圖所示，這五塊玻璃中，屬于凸透鏡的是，從形態(tài)上看，它們的共同特點(diǎn)是，屬于凹透鏡的是，從形態(tài)上看，其特點(diǎn)是。留意：有的透鏡兩面都是球面，也有的透鏡只有一面是球面，不能依據(jù)透鏡的表面是凸還是凹來(lái)推斷透鏡的類(lèi)型，要比較中間與邊緣厚度來(lái)確定透鏡的類(lèi)型。答案：acde中間厚，邊緣薄b中間薄，邊緣厚（二）主光軸和光心什么是主光軸？主光軸：透鏡上通過(guò)兩個(gè)球面球心的直線C1C2，簡(jiǎn)稱(chēng)主軸。什么是光心？光心有什么特別性質(zhì)？光心：透鏡主軸上的一個(gè)特別點(diǎn)（），凡是過(guò)該點(diǎn)的光，其傳播方向不變。強(qiáng)調(diào)：主光軸畫(huà)成點(diǎn)畫(huà)線，光心在透鏡的中心，用字母表示。（三）透鏡對(duì)光的作用通過(guò)NB試驗(yàn)裝置給學(xué)生演示凸透鏡對(duì)光的作用。凸透鏡對(duì)光的作用：引導(dǎo)學(xué)生理解會(huì)聚：折射光線與入射光線比較，向中間偏折，中間的位置其實(shí)就是主光軸。因此，會(huì)聚就是折射光線與入射光線比較，靠近主光軸。②總結(jié)結(jié)論：平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡肯定時(shí)留意：透過(guò)對(duì)光有會(huì)聚作用，但是折射的光線不肯定都是會(huì)聚光線，有可能是發(fā)散光線，但是折射光線更加靠近主光軸了，因此又叫會(huì)聚透鏡。甲發(fā)散光束乙平行于主光軸的光束丙會(huì)聚光束凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚原理說(shuō)明凹透鏡對(duì)光的作用引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比凸透鏡，視察折射光線與入射光線的位置關(guān)系。通過(guò)NB物理試驗(yàn)演示凹透鏡對(duì)光的折射作用發(fā)散：折射光線與入射光線比較，更加遠(yuǎn)離主光軸。留意：凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，是指入射光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后，折射出來(lái)的光相對(duì)于入射光更遠(yuǎn)離主光軸，但是折射光線不肯定都是發(fā)散光線，可能是折射光線延遲相交（會(huì)聚）了。因此又叫發(fā)散透鏡。凹透鏡對(duì)光的發(fā)散原理說(shuō)明留意：全部透鏡成像都屬于光的折射現(xiàn)象。在進(jìn)入和離開(kāi)透鏡時(shí)，光共經(jīng)驗(yàn)了兩次折射。甲發(fā)散光線乙發(fā)散光線丙會(huì)聚光線總結(jié)：凸透鏡能使發(fā)散光線發(fā)散程度減小，會(huì)聚光束提前會(huì)聚，平行于主光軸的光束變得會(huì)聚。凹透鏡能使會(huì)聚光線延遲會(huì)聚或不會(huì)聚，平行于主光軸的光束變得發(fā)散，發(fā)散光束發(fā)散程度更大。光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后可能是會(huì)聚，平行于主光軸的，發(fā)散的；光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后可能是會(huì)聚的，平行于主光軸的的，發(fā)散的。會(huì)聚光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后肯定會(huì)會(huì)聚平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后肯定會(huì)會(huì)聚發(fā)散光線經(jīng)過(guò)凸透鏡可能發(fā)散光線，可能是平行于主光軸的光線，可能是會(huì)聚光線。平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后肯定是發(fā)散光線發(fā)散光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后是發(fā)散光線會(huì)聚光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后可能是平行于主光軸的光線、會(huì)聚光線、發(fā)散光線光線會(huì)聚和會(huì)聚光線表示不同的意思。會(huì)聚光線是指光線在沒(méi)有經(jīng)過(guò)透鏡時(shí)就能會(huì)聚在一起的光束；光線會(huì)聚是指光線在經(jīng)過(guò)透鏡以后能夠會(huì)聚在一起的光束。光線發(fā)散和發(fā)散光線也表示不同的意思。此部分學(xué)問(wèn)很繞，而且學(xué)生理解起來(lái)難度會(huì)比較大，因此還得接著探討教法。留意：平行光線和平行于主光軸的光線，兩種說(shuō)法表示的意思不完全相同的，因此應(yīng)當(dāng)說(shuō)平行于主光軸的光線?！纠}】下列關(guān)于凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用的理解不正確的是（）A.凸透鏡能使平行于主光軸的于主光軸的光線會(huì)聚于焦點(diǎn)B.凸透鏡使能夠會(huì)聚的光線提前會(huì)聚C.任何一束光線通過(guò)凸透鏡后都將會(huì)聚于一點(diǎn)D.凸透鏡能使發(fā)散的光線減小發(fā)散答案：D【例題】關(guān)于凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用，下列說(shuō)法中正確的是（）A.凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用使得全部經(jīng)過(guò)凹透鏡的光都不能會(huì)聚在一點(diǎn)上B.凹透鏡是對(duì)平行于主光軸的主光軸的光起發(fā)散作用C.凹透鏡折射后的光線都會(huì)比原來(lái)更散一些D.原來(lái)會(huì)聚的光線經(jīng)凹透鏡折射后，肯定不能會(huì)聚了說(shuō)明：①以平行主光軸光線、發(fā)散光線、會(huì)聚光線為例來(lái)進(jìn)行演示會(huì)聚作用，由此說(shuō)明會(huì)聚作用就是在原有光線的方向上更加靠近法線，發(fā)散作用是在原有光線傳播的方向上更加遠(yuǎn)離法線，也由此得出推斷透鏡類(lèi)型的方法之一（光學(xué)黑箱問(wèn)題）答案：C凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距什么是焦點(diǎn)？什么是焦距？通過(guò)NB物理試驗(yàn)演示，平行于主光軸的主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡時(shí)，在透鏡另一側(cè)光線聚焦在一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)，用表示。焦點(diǎn)與光心之間的距離叫做焦距，用表示，凸透鏡的焦距是折射光線實(shí)際會(huì)聚成的點(diǎn)，兩側(cè)各有一個(gè)，因此凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)。凹透鏡的折射光線光線反向延長(zhǎng)得到兩個(gè)虛焦點(diǎn)，因此凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)。小結(jié)：（1）凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)；（2）平行于主光軸的于凸透鏡主光軸的光線會(huì)聚在異側(cè)焦點(diǎn)上，平行于主光軸的凹透鏡主光軸的光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚在同側(cè)焦點(diǎn)上。如何理解焦距大小與折光實(shí)力強(qiáng)弱？（通過(guò)NB物理試驗(yàn)演示）在光的折射中，光路是可逆的，若把光源放在焦點(diǎn)上，光源射向凸透鏡的光經(jīng)凸透鏡折射以后會(huì)變得平行于主光軸的，因此，凸透鏡可用來(lái)制作平行于主光軸的光源。依據(jù)光路的可逆性，我們可作出如圖所示的光路，即正向延長(zhǎng)過(guò)凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)的入射光，經(jīng)凹透鏡折射后會(huì)變成平行于主光軸的光。答：焦距越小，折光實(shí)力越強(qiáng)（透鏡的曲度，即凹凸程度大）。

留意：相同材質(zhì)的透鏡，曲度越大，焦距越小，折光實(shí)力越強(qiáng)。在凸透鏡中，焦距越短，說(shuō)明凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚實(shí)力越強(qiáng)；在凹透鏡中，焦距越短，說(shuō)明凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散實(shí)力越強(qiáng)。在進(jìn)入和經(jīng)過(guò)透鏡時(shí)，光共經(jīng)驗(yàn)了兩次折射。在透鏡的作圖中，折射點(diǎn)在入射光線與透鏡的交點(diǎn)處。（四）測(cè)量凸透鏡的焦距焦距是凸透鏡的重要參數(shù)，不同的凸透鏡可能焦距不同。太陽(yáng)光是自然界中的平行光，平行光的特點(diǎn)是沿著光的傳播方向沒(méi)有交點(diǎn)，逆著光的傳播方向的延長(zhǎng)線也沒(méi)有交點(diǎn)。同學(xué)們能不能想方法利用太陽(yáng)光粗測(cè)凸透鏡的焦距呢？小組探討后說(shuō)明你的測(cè)量方法。方法一：太陽(yáng)光聚焦法。讓凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光再把一張紙放在它的另一側(cè)，變更透鏡與紙的距離，直到紙上的光斑變得最小、最亮。這就是該凸透鏡的焦點(diǎn)。用刻度尺測(cè)量這個(gè)最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離，這就是該凸透鏡的距離。方法二：依據(jù)透鏡形態(tài)特點(diǎn)推斷。中間厚，邊緣薄叫做凸透鏡；相反叫做凹透鏡。獲得平行光的兩種方法：將光源放在焦點(diǎn)上，光經(jīng)過(guò)凸透鏡得到平行光源。太陽(yáng)光是平行光源。（五）關(guān)于兩種透鏡三條特別的光線：

平行于主光軸的于主光軸的光經(jīng)凸透鏡后，將會(huì)聚在焦點(diǎn)上；平行于主光軸的于主光軸的光經(jīng)凹透鏡折射后，反向延長(zhǎng)線將交于入射光線一側(cè)的虛焦點(diǎn)上。從焦點(diǎn)動(dòng)身的光，通過(guò)凸透鏡后，必平行于主光軸的于主光軸射出，對(duì)準(zhǔn)異側(cè)焦點(diǎn)射入的光線，經(jīng)透鏡折射后，平行于主光軸的射出。通過(guò)光心的光線，其傳播方向不變更。方法：與凸透鏡相關(guān)的三條特別光線簡(jiǎn)記：過(guò)光心傳播方向不變，平行于主光軸的過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)焦點(diǎn)的平行于主光軸。與凹透鏡相關(guān)的三條特別光線簡(jiǎn)記：過(guò)光心傳播方向不變，平行于主光軸的過(guò)焦點(diǎn)反向延長(zhǎng)線，過(guò)焦點(diǎn)延長(zhǎng)線的平行于主光軸。學(xué)問(wèn)拓展：透過(guò)透鏡的光線傳播方向不變。初中階段透鏡視為薄透鏡，盡管有旁向的平行于主光軸的位移，對(duì)薄透鏡一般認(rèn)為傳播方向不變，薄透鏡的中心可以近似當(dāng)做光心。光學(xué)“黑匣子”問(wèn)題的特征是“黑匣子”內(nèi)有一未知的光學(xué)元件，已知入射光線和出射光線，依據(jù)入射光線與出射光線的特征來(lái)推斷內(nèi)部詳細(xì)是什么光學(xué)器件，依據(jù)光路判定所用的光學(xué)器件的方法是：連接成光路圖→判定是反射還是折射→判定是會(huì)聚還是發(fā)散→判定所用的光學(xué)器件?！纠}】光線經(jīng)過(guò)甲乙兩透鏡后的折射光線如圖所示，則關(guān)于兩透鏡的類(lèi)型，下列說(shuō)法正確的是