5.1透镜（教案）2023－2024学年人教版物理八年级上册

第1节 透镜 素养目标 1.了解什么是凸透镜，什么是凹透镜。 2.了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。 3.了解凸透镜和凹透镜对光线的作用。 重点难点 凸透镜和凹透镜对光线的作用。 凸透镜的焦点和焦距两个概念的理解；光路的作图。 教学过程 新课导入 （实验导入）将一个矿泉水瓶装入部分水，放在白纸上，放在阳光下。经过几分钟后用测温枪测量温度可达到100℃左右，再经过几分钟照射，可以看到白纸上会出现黑斑，在经过一小会，可以看到有黑烟产生，这是为什么呢? 课堂探究 探究点一、透镜的种类 问题1：什么是透镜？ 刚才介绍的这些光学元件中都有一个共同结构——透镜。是由透明物质（如玻璃、石英等）制成的，透镜的两个表面中至少有一个是球面的一部分。 问题2：透镜的分类 透镜根据其结构可分为凸透镜和凹透镜，中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜。 可以根据观察透镜的结构区分透镜的种类。 初中阶段主要学习的是双球面薄透镜，即：两个表面都是球面的一部分，同时透镜的自身厚度远小于球面的半径，厚度忽略不计。 问题3：什么是光心、主光轴？ 双球面透镜通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心，用字母O表示。薄透镜的光心在它的中心上。 探究点二、透镜对光的作用 1、凸透镜对光线的作用 实验1：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，从紧贴凸透镜位置向逐渐远离方向移动，观察到什么现象？ 现象：在凸透镜正对太阳光时，纸上出现一个光斑，逐渐远离的过程中，光斑会先逐渐减小，变成一个最小、最亮的点，继续远离，光斑会逐渐增大。 说明：凸透镜对太阳光有会聚作用。 实验2：用两只激光笔，发出发散的两束光，照射到凸透镜上，在凸透镜另一侧固定一个光屏，观察光屏上情况。标记后将凸透镜取下，光屏上现象有没有变化。 现象：在光屏上可以看到两个光斑，取下凸透镜后，光屏上仍有两个光斑，此时两光斑距离比有凸透镜时大， 说明：凸透镜对光线由会聚作用。 总结：凸透镜对光线有会聚作用,也叫作会聚透镜。会聚指折射后的光线相比入射光线更靠近主光轴。 2、 凹透镜对光线的作用 实验3：换用凹透镜，重做上面的实验，观察会有什么现象？这说明了什么？ 现象：使用凹透镜正对太阳光时，纸上始终得不到很小、很亮的光斑，而且光斑四周比中间还要亮一些。 使用凹透镜对着激光笔时，可在光屏上看到两个光斑，取下凹透镜后，光屏上仍有两个光斑，此时两光斑距离比有凹透镜时小。 说明：说明凹透镜不仅不能让光会聚，而且会让光向四周发散开。发散指折射后的光线比入射光线远离主光轴。 探究点三、焦点和焦距 1、 焦点和焦距 问题1：什么是焦点，什么是焦距？ 对于凸透镜，平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，会聚与一点，改点所在位置就是凸透镜焦点位置，用字母F表示，焦点到光心的距离就是该凸透镜的焦距，用字母f表示。 对于凹透镜，平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后变成一束发散光线，发散光线反向延长会聚与一点，改点所在位置就是凹透镜（虚）焦点位置，用字母F表示。 2、 三条特殊光线 平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过虚焦点。如下图： 过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图： 跟据光路可逆知，经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图： 3、 测凸透镜焦距 实验1：让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，测出此时光斑到光心的距离，此距离即为凸透镜的焦距。 注意：①实验过程中，一定要调节出最小、最亮的光斑（远离过程中光斑先逐渐变小，开始增大时，再往回移动一小段）；②测量时要估计到分度值的下一位。 实验2：取几个面积一样大，凸起程度不同的凸透镜，分别测出它们的焦距，比较焦距的大小。 结论：面积相同的凸透镜，凸起程度越大的，焦距越小，对光的折射能力越强。 课堂小结： 板书设计 第1节 透镜 1.透镜的分类 (1)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。 (2)凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。 2.透镜对光的作用 (1)凸透镜对光有会聚作用，即光通过凸透镜后，折射光线与入射光线比较，更偏向主光轴 (2)凹透镜对光有发散作用，即光通过凹透镜后，折射光线与入射光线比较，更远离主光轴。 3.焦点和焦距 (1)平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚在一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用字母“f”表示。 (2)凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。 4.通过凸透镜和凹透镜的三条特殊光路： (1)平行于主光轴的光折射后通过焦点。