5.1 透镜 教学设计-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级上册

一、导入新课 通过播放一段视频,展示消防队员扑救森林大火的场景,并介绍火灾是由于一瓶未喝完的矿泉水瓶引起的。这一现象会激发学生的好奇心和讨论。 (老师:同学们,刚才我们看到的是一场森林火灾,这场火灾竟然是一瓶未喝完的矿泉水瓶引起的。你们知道这是为什么吗?) (学生:不知道,这怎么可能?) (老师:要解决这个困惑,我们需要学习今天的知识 —— 透镜。) 二、讲授新课 探究点一:凸透镜和凹透镜 1. 初步认识透镜 (老师:请同学们回想一下,在日常生活中你们见过哪些透镜?) (学生:眼镜、放大镜、照相机镜头等。) (老师:非常棒!下面让我们来看一些生活中的透镜。) (展示实物:近视眼镜、老花镜、照相机的镜头、放大镜。) (老师:这些透镜的形状都一样吗?请同学们先观察一会儿,然后试着将它们分类。) (学生动手操作,摸一摸透镜并进行分类。) (老师:透镜可以分为两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜;中间薄、边缘厚的叫凹透镜。现在请同学们看看这些透镜,哪些是凹透镜?哪些是凸透镜?戴眼镜的同学也可以判断一下:近视镜片是什么透镜?远视镜片又是什么透镜?) (学生 A:近视镜片是凹透镜。学生 B:远视镜片是凸透镜。) 2. 自主学习 (老师:请同学们阅读教材 P116 关于凸透镜和凹透镜的第一段文字,总结它们的特点。请大家一边读一边思考它们在生活中的应用。) (学生阅读并总结特点。) (老师:谁来分享一下你的总结以及你在生活中见到的例子?) (学生 C:凸透镜中间厚、边缘薄;凹透镜中间薄、边缘厚。我在爷爷的老花镜中看到了凸透镜。) (老师:非常好!在生活中,凸透镜和凹透镜都有广泛的应用。例如,凸透镜可以用作放大镜、投影仪中的聚光镜,而凹透镜则用于近视眼镜。) 探究点二:透镜对光的作用 1. 提出问题 (老师:许多同学可能做过这样的实验:将放大镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,调整放大镜与纸的距离,纸上会出现一个很小、很亮的光斑。这个光斑处的温度很高,如果长时间照射,纸会被烤焦。这个现象提示了什么?) (学生:放大镜能把光会聚起来。) (老师:那凹透镜也能使光会聚吗?) (学生:不能,凹透镜应该是发散光的。) 2. 实验演示 (老师:下面我们通过实验来验证一下。我们将使用三支平行固定的激光笔,模拟平行光束。大家注意观察光通过透镜后的偏折方向。) (进行实验:调节三支激光笔的光束,使其平行于主光轴入射。观察光通过透镜后的偏折方向,在纸上绘出凸透镜和凹透镜的折射光路图。) (老师:从实验现象中,我们可以得出什么结论?) (学生 D:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。) 3. 概念讲解 (老师:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在主光轴上的一点,这一点称为凸透镜的焦点,用字母 F 表示;焦点到凸透镜光心的距离称为焦距,用字母 f 表示。凹透镜则不同,它没有实焦点,但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点。) 4. 实验深入 (老师:接下来,我们进一步探究凸透镜的焦距。请看这里,我们将一把木质刻度尺的一端置于水平地面上,观察刻度尺在地面上形成的影子。不断调节刻度尺,使其在地面上的影子最短,这时刻度尺的方向就是与太阳光平行的方向。保持刻度尺不动,将光屏 A 和凸透镜 L 按照如图所示的方式垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。) (老师:通过这个实验,我们不仅验证了凸透镜对光的会聚作用,还测量了凸透镜的焦距。大家可以在家里也尝试一下这个实验,感受一下透镜的神奇。) 探究点三:焦点和焦距 1. 理论讲解 (老师:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在主光轴上的一点,这一点称为凸透镜的焦点,用字母 F 表示。焦点到凸透镜光心的距离称为焦距,用字母 f 表示。) (老师:凹透镜使平行于主光轴的光发散,它没有实焦点,但通过凹透镜的光反向延长后也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点。) 2. 实验测量 (老师:接下来,我们利用太阳光来测量凸透镜的焦距。将一把木质刻度尺的一端置于水平地面上,观察刻度尺在地面上形成的影子。不断调节刻度尺,使其在地面上的影子最短,这时刻度尺的方向就是与太阳光平行的方向。保持刻度尺不动,