内容正文:
第四章 神奇的透镜
第1节 凸透镜与凹透镜
【教学要求】
1. 知道透镜分为凸透镜与凹透镜两大类,了解这两类透镜的结构特点。
2. 通过观察与实验,了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
3. 认识光心、焦点和焦距,会画光路图,能用这些知识解决较简单的实际问题。
4. 知道薄透镜忽略了透镜的厚度。
【重难点分析】
1. 重点:凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用是定义焦点、焦距的基础,也是研究透镜应用的基础,正确理解其内涵对后继相关学习有重要作用。
2. 难点:教材只对透镜的会聚或发散作用作了简单介绍,这对理解会聚或发散作用有一定难度。因此,凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的理解也是本节的难点。
【教学用具】
透镜一组、光具座、光源
【教学过程】
一、导入新课
复习上一章所学的凸面镜与凹面镜对光的会聚与发散作用
凸面镜对光有发散作用,凹面镜对光有汇聚作用,但只要是“面镜”,包括扩平面镜的成像原理都是光的反射。
那本节我们学习第四章的第1节内容:凸透镜与凹透镜,正式从“面镜”进入“透镜”的世界。
早在我国西汉(公元前206年~公元25年)《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”
2、 新课教学【凸透镜】
1. 凸透镜的种类:中间较厚、边缘较薄的透镜叫凸透镜。
2. 凸透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分。
3. 三棱镜两次折射后向三棱镜底边偏折,凸透镜可看成两个三棱镜,可推理:凸透镜对光有会聚作用。如下图:
4. 凸透镜的光心、主光轴、焦点与焦距。
(1)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。
(2)主光轴:组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。(通过透镜光心,并且与透镜表面垂直的直线)
(3)焦点:平行于主光轴的光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点叫凸透镜的焦点。用“F”字母表示
(4)焦距:焦点到光心的距离叫做焦距,用“f”字母表示。
粗略测量焦距(平行光聚焦法):拿一个凸透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上的光斑变得最小最亮,测量这个最小最亮的光斑到透镜光心的距离,这就是焦距。
5. 经过凸透镜的三条特殊光线
(1)通过光心的光线,传播方向不改变。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后通过焦点。
(3)经过凸透镜焦点的光线,折射后平行于主光轴射出。
3、 新课教学【凹透镜】
1. 凹透镜的种类:中间较薄、边缘较厚的透镜叫凸透镜。
2. 凹透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分。
3. 倒置的两个三棱镜组合可看成凹透镜,凹透镜对光线起发散作用,因此凹透镜也叫发散透镜。
4. 凹透镜的光心、主光轴、焦点与焦距。
(1)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。
(2)主光轴:组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。(通过透镜光心,并且与透镜表面垂直的直线)
(3)焦点:平行于主光轴的光经过凹透镜折射后,其反向延长线会聚于一点,这一点叫凹透镜的(虚)焦点。用“F”字母表示
(4)焦距:焦点到光心的距离叫做焦距,用“f”字母表示。
5. 经过凹透镜的三条特殊光线
(1) 通过光心的光线,传播方向不改变。
(2) 平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后发散,反向延长线通过焦点。
(3) 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线,折射后平行于主光轴射出。
4、 深入分析【凸透镜的会聚作用与凹透镜的发散作用】
1. 凸透镜对所有光都起会聚作用(相对于原来的光会聚),凸透镜会聚后的光线不一定相交,只是减小发散,详解如图:
2. 凹透镜对所有光线都起发散作用(相对于原来的光发散),凹透镜发散后的光线不一定散开,可理解为只是减小会聚,详解如图:
5、 练习
1. 下图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内。
2. 要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光,应把小灯泡放在( )
A.凸透镜前任意位置
B.凸透镜的焦点上
C.凹透镜前任意位置
D.凹透镜的焦点上
3.在北极进行探索的工作人员丢失了火种,请你为在冰天雪地中工作的探险人员想想办法获得火种,替他们解决后顾之忧。
4.郊游的时候,为什么不能把剩有液体的玻璃瓶扔在树林里?
5. 一天,大雨过后小狗贝贝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,暖洋洋的舒服极了,突然,贝贝的尾巴着起了火,疼得它上窜下跳,你知道是谁惹的祸吗?
六、教学反思
根据每个班级实际教学与学生情况有所不同,自行反思……
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