二、透镜（表格式教学设计）物理苏科版2024八年级上册

二、透镜（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 二、透镜 教学 目标 物理观念 识别凸透镜、凹透镜的结构特征；了解透镜对光的作用；能用自己的语言解释“焦点”“焦距”的物理意义；解释透镜在生活中的应用。 科学思维 通过光路图分析透镜对光线的控制过程，培养空间想象能力；对比凸透镜与凹透镜的光学性质，建立分类与归纳思维。 科学探究 实验探究透镜对平行光的会聚/发散作用，学会用多种方法估测凸透镜焦距；设计简单实验验证透镜成像特点；培养实证意识。 科学态度 与责任 体验从“折射规律”到“光学器件”的知识迁移，感受物理与技术、生活的紧密联系，保持探究兴趣；通过中国古人“冰透镜取火”等科技史，增强文化自信；养成严谨操作习惯，培养安全实验意识。 教材 分析 本节是“光的折射”与“凸透镜成像规律”之间的桥梁。学生刚学完折射规律，尚未涉及成像，本节通过“透镜对光的偏折作用”把折射知识具体化、器件化，为下一节定量研究凸透镜成像奠定概念与技能基础。首次引入“光心、主光轴、焦点、焦距”等几何光学核心术语，建立光线通过透镜后偏折的物理模型。区分凸透镜（会聚）与凹透镜（发散）的功能差异，为后续学习眼睛、眼镜、照相机等光学仪器提供元件视角。 学情分析 八年级学生已掌握光的反射、折射现象，具备简单光路作图能力，但对光路控制缺乏系统认识；抽象思维能力较弱，对透镜成像原理（如虚像、焦点）易混淆；对放大镜、照相机等生活实物有直观体验，但缺乏科学解释。八年级学生空间想象能力差异大，对“平行光束经透镜后汇聚或发散”缺乏直观感受，需要大量可视化实验支撑。 教学重点 1．凸透镜的会聚作用与焦点、焦距概念；凹透镜的发散作用； 2．凸透镜和凹透镜简单的光路作图。 教学难点 1．虚焦点的理解：凹透镜的虚焦点位于入射光反向延长线交点，学生易混淆； 2．光路图的空间转化：将三维光线传播转化为二维作图，需突破空间思维障碍。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【问题情境】在生活中，常看见一些用玻璃制作的与“镜”有关的用品，你都了解吗？ 【教师总结】它们有一个共同的特点：都是玻璃制作的，且能透光，在物理上叫做透镜。 透镜有什么重要的性质？从这节课开始一起探究学习。 思考并回答问题 学习新课 一、初识透镜 （一）透镜的分类 生活中常见的眼镜，它的镜片就是透镜。透镜通常可以分为凸透镜和凹透镜 ，如图所示。 （1）凸透镜：中间比边缘厚的叫作凸透镜。 （2）凹透镜：中间比边缘薄的叫作凹透镜。 （二）活动3.3 初识凸透镜和凹透镜 1．如图所示，分别通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距书较近），你有什么发现？ 2．用眼镜代替透镜进行上述观察，辨别你或其他同学眼镜的镜片属于哪种类型的透镜。 【实验现象】观察发现，用凸透镜可以看到正立、放大的像，而用凹透镜看到了正立、缩小的像。 通常所说的放大镜就是凸透镜。老年人戴的老花镜的镜片也是凸透镜。近视眼镜的镜片是凹透镜。 知道通过外形辨别透镜 利用透镜观察近处物体，依据成像的区别辨别透镜 学习新课 二、认识透镜对光的作用 （一）活动3.4 观察平行光通过透镜后的现象 1．探究活动一 分别将凸透镜和凹透镜正对着太阳，或是正对着平行光源，再将光屏放在透镜的后方，改变光屏到透镜的距离，你看到了哪些现象？ 在图中把你观察到的现象画出来。 【探究结论】把一只凸透镜正对着太阳时，调整凸透镜与纸的距离在纸上可以出现一个很小、很亮的光斑。 把一只凹透镜正对着太阳时，无论怎样移动光屏，不能得到太阳的像，只能得到较大的光斑。 2．探究活动二 图是在充满烟雾的容器内，用平行光照射凸透镜和凹透镜观察到的现象。 【探究结论】由实验可知，凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。 （二）透镜的焦点、焦距 1．凸透镜的焦点、焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫作焦点，用F 表示。焦点到光心的距离叫作焦距，用 f 表示，如图所示。 【信息快递】一般把透镜的中心O称为光心，把通过光心且垂直于透镜表面的直线MN称为主光轴。 2．凹透镜的焦点、焦距 平行于主光轴的光通过凹透镜后会发散开来，反向光线的延长线会聚于主光轴上的一点F，这个点也是叫作焦点。如图所示。 【例题1】透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的 （选填“直线传播”“折射”或“反射”）。中间比边缘 的透镜是凸透镜，如图中的 （填字母）；中间比边缘 的透镜是凹透镜，如图中的 。（填字母） 【答案】 折射 厚 B、C 薄 A、D 【解析】透镜是用透明物质制成的光学器件，它利用的是光的折射；中间厚边缘薄的是凸透镜；中间薄边缘厚的是凹透镜；由图可知，B、C中间厚边缘薄是凸透镜；A、D中间薄边缘厚是凹透镜。 【例题2】如图所示，将凸透镜正对着太阳光，前后移动卡片纸，得到一最小、最亮的光点，测得光点到凸透镜光心的距离是10cm。这个光点所在的位置就是凸透镜的 ，光点是由凸透镜对光的 作用形成的。 【答案】 焦点 会聚 【解析】根据凸透镜属性可知，最小、最亮的光斑为焦点。 光点是凸透镜对光线具有会聚作用而形成的最小、最亮的光斑。 【例题3】如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较______（选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成______透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被______（选填“会聚”或“发散”）。 【答案】 暗 凹 发散 【解析】由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故在气泡的下面对应的位置较暗。 【例题4】太阳光可视为平行光，小珠利用它粗测凸透镜焦距，让放大镜正对太阳光，当纸面上出现最小最亮光斑时如题图所示，请在图中画出相应的入射光线和折射光线。 【答案】如图所示 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，如图所示。 利用透镜正对太阳光，依据光斑的区别辨别透镜 观察现象，思考实验现象可以得出什么结论 学习通过光路图认识透镜对光的作用 练习例题 学习新课 三、观察凸透镜成像 【想一想】如图所示，用凸透镜观察邮票，可以看到正立、放大的像。能否因此认为凸透镜所成的像都是正立、放大的呢？ 活动3.5 用凸透镜观察物体 【活动】（1）用凸透镜观察书上的文字。从贴近书上的文字开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，你看到的文字是怎样变化的？你有什么发现？ 【观察结论】 （1）先把凸透镜靠近看书本上的字，看到的字是正立、放大的； （2）让凸透镜逐渐远离书本，通过凸透镜观察到的字逐渐增大； （3）当凸透镜继续远离时，在某个位置会突然看不到字了，再远离的话，会看到倒立放大的像，再远些就成倒立缩小的实像。 【活动】（2）通过凸透镜观察窗外的景物，你看到的像有什么特点？它是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的？如图所示，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上能否看到窗外景物的像？ 【观察结论】 观察发现，适当调整物体和光屏到凸透镜的距离，也能看到倒立、缩小或倒立、放大的像，并且有的像还可以呈现在光屏上。 【例题5】题图为小明送给爷爷一款带有透镜的指甲刀，方便爷爷剪指甲。此款指甲刀所成的像为（ ） A．倒立、放大的像 B．倒立、放大的像 C．正立、放大的像 D．正立、放大的像 【解答】指甲刀所成的像为正立、放大的像。故选D。 【例题6】2022年12月31日，中国空间站全面建成！“天宫课堂”更是成为传播太空知识、播种航天梦想的重要平台！如图是航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”相当于 透镜（选填“凸”或“凹”），王亚平通过水球所成像 的像（选填“缩小”、“放大”）。 【答案】 凸 缩小 【解析】图中水球相当于一个凸透镜，由图可知我们看到的是王老师倒立、缩小的实像。 学习新课 四、透镜的三条特殊光线（拓展） （一）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经凸透镜折射后平行于主光轴 （二）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凸透镜折射后通过焦点 3．经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 【例题7】早在2000多年前，我国古人就能“削冰向日取火”，即用冰磨成一种透镜，让太阳光透过它点燃柴草取火，如图甲所示。请在图乙中画出光线AB经冰透镜后的折射光线和光线CD对应的入射光线（O点为透镜的光心，F为透镜的两个焦点）。 【答案】如图所示 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示。 【例题8】完成图中光路图。 【答案】如图所示 【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；如图所示。 动手操作，观察思考 凸透镜远离书本，必要的时候需要站起来观察 跟着老师的示范操作观察远物成像 练习例题 （拓展）依据透镜对光的作用，学画透镜的三条特殊光线 学会画光路图 练习例题 课 堂 练 习 1．晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则其火”的用冰取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（   B ） A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．三棱镜 2．如图所示是光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中所用透镜是凸透镜的是（C　） A．① B．② C．③ D．①②③④ 3．如图所示，小明手持凸透镜正对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，在该光斑处能将火柴点燃，则该光斑所处的位置就是透镜的 焦点 ，该光斑到透镜中心的距离叫 焦距 ，经过 光心 的光不改变方向。 4．在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下面，如图所示。调节纸的位置，当在纸上得到一个最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜中心的距离为10cm，这个最小光斑就是该凸透镜的 焦点 ，该凸透镜的焦距是 10 cm。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜中心的距离为l，小华推断l一定小于该凸透镜的焦距，你认为小华的推断对吗？ 不对 （选填“对”“不对”或“无法判断”）。    5．光通过透镜会发生折射，请将图中的入射光线或折射光线补画完整。 6．请在图中根据折射光线画出相对应的入射光线。 7．小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，其操作正确的是 B （选择“A”或“B”）。透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中，形成甲光斑的是 凸 （选填“凸”或“凹”）透镜。 板 书 设 计 二、透镜 一、透镜 1．透镜通常可以分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间比边缘厚的叫作凸透镜。符号： （2）凹透镜：中间比边缘薄的叫作凹透镜。符号： 2．透镜对光的作用 （1）凸透镜，对光有会聚作用； （2）凹透镜，对光有发散作用； 3．用透镜观察物体 （1）观察书本上的字： ①透过凸透镜，观察到正立、放大的像； ②透过凹透镜，观察到正立、缩小的像； （2）观察远处物体： ①透过凸透镜，观察到倒立、缩小的像； ②透过凹透镜，观察到正立、缩小的像； 三、焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫作焦点，用F 表示。焦点到光心的距离叫作焦距，用 f 表示． 平行于主光轴的光通过凹透镜后会发散开来，反向光线的延长线会聚于主光轴上的一点F，这个点也是叫作焦点。 课 堂 小 结 二、透镜 作业布置 1．完成课后作业：“实践与练习” 2．配套同步分层作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$