内容正文:
浙教版八上科学§1.5透镜和视觉教学设计
课题
1.5透镜和视觉(1)……透镜
单元
一
学科
科学
年级
八上
教材分析
本节课为浙教版八上第1章第5节《透镜和视觉》的第1课时,主要介绍透镜。教材在学习了光的折射知识后安排本课时的教学,通过观察比较使学生认识凸透镜和凹透镜两种不同类型的透镜,并通过实验来认识透镜的焦点、焦距等,通过观察和实验来认识实像与虚像;为后续学习凸透镜成像等知识打下基础。通过本节的学习,使学生认识到物理知识不仅存在于课本,更在生活中随处可见;树立对待实验和观察结果要实事求是,不盲目接受未经证实的观点。故本课时内容有着承前启后的重要作用。
学习
目标
科学观念:知道凸透镜的制作原理及形状特点;认识凸透镜的会聚作用;知道凸透镜的焦点,了解凸透镜的主光轴、光心、焦距;了解实像、虚像、物距、像距的概念;
科学思维:根据外形及对光线的作用来判断透镜的类型;理解实像和虚像的区别;
探究实践:通过观察、实验等方法来认识凸透镜与凹透镜,了解实像与虚像的不同点;
态度责任:通过学习透镜的知识,激发学生对光学现象的好奇心,使学生对物理学科产生浓厚的兴趣,认识到物理知识不仅存在于课本,更在生活中随处可见;培养学生严谨的科学态度,实事求是对待实验和观察结果,不盲目接受未经证实的观点。
重点
凸透镜的形状特点及其对光的作用,凸透镜的焦点、主光轴、光心、焦距、物距、像距,实像与虚像;
难点
凹透镜对光的作用;实像和虚像的区别。
教学环节
教师活动
设计意图
导
入
新
课
眼睛近视的人需要配戴近视眼镜,眼睛远视的人需要配戴远视眼镜。近视眼镜和远视眼镜的镜片都是透镜。
透镜广泛应用于放大镜、显微镜、望远镜等常见的光学仪器中。
仔细观察远视眼镜和近视眼镜的镜片,我们会发现,不同镜片的中间和边缘厚薄是不一样的。它们属于不同的透镜。
导入:透镜与平面镜的特点及作用有所不同。
导
入
新
课
讲
授
新
课
一、透镜
1、透镜:
透镜是具有一定曲面形状的光学透光元件。
利用透明材料(例如玻璃、水晶等),经过研磨、抛光或模铸加工而成,用来对光进行折射和成像。
2、常见的透镜:凸透镜和凹透镜
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,称为凸透镜;
如,远视眼镜镜片、放大镜的镜片;
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,称为凹透镜;
如,近视眼镜镜片、手电筒和汽车前灯镜片,等。
注:一般透镜的两个面中至少有一个是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫作薄透镜。
二、透镜对光的作用
1、薄透镜结构简介:
(1)光心和主轴:
①主轴:通过两个球面球心的直线叫作主光轴,简称主轴。
②光心:主轴上有一点O,通过这个点的光的传播方向不变,这个点叫作光心;对于薄透镜,其光心就在透镜的中心。
凸透镜和凹透镜都有主轴和光心。
探究活动:
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。测出这个光斑到凸透镜的距离。
2)换用凹透镜再做上面的实验,纸上还能得到最小、最亮的光斑吗?
现象:光经过凹透镜后不能出现最小最亮的光斑。
3)让平行于主轴的光射向凸透镜,观察光通过凸透镜后偏折的方向。
现象:平行光经过凸透镜后,折射光线都向主光轴靠近,并相交于一点。(凸透镜对光线有会聚作用。)
4)让平行于主轴的光射向凹透镜,观察光通过凹透镜后偏折的方向。
现象:平行光经过凹透镜后,折射光线都向远离主光轴方向发散。
(凹透镜对光线有发散作用。)
(附视频)
2、透镜的焦点和焦距:
①焦点:凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜能使跟主轴平行的 光会聚在主轴上的一点,这个点叫作凸透镜的焦点,用F表示。
凸透镜有两个实焦点。
②焦距:焦点到凸透镜中心的距离,称为焦距。
3、凸透镜和凹透镜的光学作用
(1)凸透镜的作用:
凸透镜对光有会聚作用。平行经过凸透镜后,会聚于焦点。
凸透镜两侧各有一个焦点。焦距越小的凸透镜,其对光的会聚作用就越强。
(2)凹透镜的作用:
凹透镜对光有发散作用。平行经过凹透镜后,发散光线的反射延长会聚于焦点。
凹透镜两侧各有一个虚焦点。焦距越小的凹透镜,其对光的发散作用就越强。
讨论交流:我们能用冰和太阳光来取火吗?
参考:
我们可以用冰和太阳光取火。
当一束平行光通过凸透镜时,光线会聚焦于一点,即焦点,从而使热量集中到焦点上。如果在焦点处放置易燃物质,这些物质就会燃烧起来。因此,“钻冰”取火就是利用了凸透镜对光的会聚作用。
操作步骤如下:①人们选取一块大小适度的冰,并将其磨制成凸透镜形状;②利用太阳光找到冰凸透镜的焦点;③利用此冰凸透镜引燃火种。
这种方法在历史上已经被多次证实,例如在南极考察队中,队员们在丢失火种的情况下,成功地使用冰重新取得了火种。
探索活动:
如图1.5-5所示,在桌上放一块凸透镜,在凸透镜的一侧点燃一支蜡烛,调节蜡烛与凸透镜的距离,以便在光屏上得到倒立的蜡烛火焰的像。
现象:光屏上出现一个倒立的像。
分析:
1)蜡烛发出的光 (能或不能)透过凸透镜;
2)光屏上的像 (是或不是)实际光线会聚而成。
结论:这个像称为实像。
4、实像与虚像:
(1)实像:实际光线会聚而成的像,称为实像。
在光屏上所成的像,是来自蜡烛火焰的光通过凸透镜会聚而形成的, 这样的像属于实像。
凸透镜成的实像可以用光屏来承接,实像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
(2)虚像:非实际光线会聚而成的像,称为虚像。
我们用放大镜观察物体时,看到的正立、放大的像跟物体位于凸透镜的同一侧。
这是因为通过凸透镜射出的光没有会聚成像,只是人眼逆着光射出的方向看去,能看到像,这样的像属于虚像。
虚像是实际光线所不能达到的,因此不能被光屏承接。
注:放大镜和平面镜都成虚像。
5、物距和像距:
(1)物距:
物体到凸透镜的距离叫作物距,用字母u表示;
(2)像距:
像到凸透镜的距离叫作像距,用字母v表示。
观察是科学学习中的最常和有效方法
通过观察了解透镜区别于平面镜的特点
通过观察比较认识两种常见的透镜:凸透镜和凹透镜
结合图片说明,介绍透镜的主光轴、光心
通过活动来认识焦点、焦距等概念
并从活动中认识到凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用
利用图片加强直观记忆
讨论交流,巩固知识
同时增加学习动手、动脑的意识
活动中认识到什么是实像
通过实像和虚像比较促进理解与记忆
通过结合图片认识物距与像距
为后续凸透镜成像研究作基础
课
堂
练
习
1、如图,小明利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是( C )
A. B.
C. D.
2、在图中的各光路中画上合适的透镜。
参考:
3、如图所示,有一块透明石英正方体,内有一空气层,当一束平行光垂直通过石英正方体时,光在空气层中发生的现象是( A )
A.光束在空气层中将变的会聚
B.光束在空气层中将变的发散
C.光束在空气层中传播方向不会发生变化
D.光束在空气层中将发生反射
4、我们经常提到的像:①小孔成像②平面镜成像③放大镜成像④电影屏幕上的像⑤汽车观后镜中的像,下列说法中正确的是( C )
A.属于实像的是①②③ B.属于虚像的是②③④
C.由于反射而成的像是②⑤ D.由于折射而成的像是①③④
5、小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验:
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为 cm;
(2)由1、2次的实验可得出的结论是: ;
(3)小雷回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(图乙),受此启发,于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验,结论是:对同一凸透镜, 光入射时焦距小些。
参考:(1)10.0 (2)当同种材料制成且横截面积相同的凸透镜,凸起程度越大,焦距越小 (3)紫
及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。
同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
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帮助学生掌握重点,
更加容易的学习。
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