5.1 透镜（课件，教材配套版）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦透镜的分类（凸透镜、凹透镜）、基本概念（主光轴、光心、焦点、焦距）及对光的作用（会聚、发散），通过望远镜、照相机等仪器导入，提出“共同光学元件是什么”“对光有什么作用”的问题，搭建生活现象到物理知识的学习支架。 其亮点是以新课标核心素养为框架，科学探究环节设计“观察透镜对光的作用”“阳光测焦距”实验，培养科学探究能力，通过比较透镜作用、用焦距解释会聚强弱发展科学思维，结合“瓶装水引发火灾”案例渗透科学态度与责任。学生能在实践中深化理解，教师可高效落实素养目标。

第五章 透镜及其应用 透 镜 第1节｜同步教学课件 人教版 物理 八年级上册 从第五章第一节“透镜”开始学习。先认识透镜的种类和基本结构，再观察它们对光的作用，最后学习焦点和焦距。 要点：①课题 ②章节位置 ③学习主线 时长：1分钟 望远镜——“洞察宇宙的眼睛” 望远镜被誉为“洞察宇宙的眼睛”。从伽利略开始用自制望远镜 观察月亮，到现在科学家用巨大的郭守敬望远镜探测遥远的星系， 望远镜在人类认识宇宙的过程中作出了重大的贡献。 许多光学天文望远镜和日常生活中使用的望远镜中都有透镜。 透镜对光有哪些作用呢？透镜成像又有哪些规律呢？…… 第五章 透镜及其应用 [过渡] 从教材章首的望远镜情境进入本章。请学生关注从伽利略自制望远镜到郭守敬望远镜，透镜在认识宇宙过程中发挥了重要作用。[停顿] 本章将围绕教材提出的两个问题展开。 要点：①望远镜 ②透镜对光的作用 ③透镜成像规律 时长：2分钟 四维教学目标 依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》核心素养框架 物理观念 能辨认凸透镜和凹透镜，知道主光轴、光心、 焦点和焦距；能说明两种透镜对光的作用。 科学思维 根据光路现象进行比较和推理，能用会聚、发散 及焦距大小解释透镜作用强弱。 科学探究 观察平行光通过透镜后的偏折方向；利用阳光 测量凸透镜焦距，记录并交流实验结果。 科学态度与责任 形成尊重实验事实、规范操作的态度，认识透镜 应用中的安全问题并作出负责任的行为选择。 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 03 [过渡] 本课目标围绕四维核心素养展开。课堂中既要能说出概念，也要依据光路现象进行比较和推理，并通过观察或测量形成证据，关注透镜应用中的安全责任。 要点：①物理观念 ②科学思维 ③科学探究 ④科学态度与责任 时长：2分钟 问 题 用照相机（图5.1-1）拍照，可以把瞬间的情景留作 永恒的记忆；用投影仪投影，可以使教室里的同学看到 放大的图片；用显微镜观察，可以让化验室的医生看见 血液中的各种细胞…… 这些仪器共同的主要光学元件是什么？ 它们对光有什么作用呢？ 图5.1-1 照相机镜头剖面图 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 04 [过渡] 观察照相机、投影仪和显微镜的共同点。让学生带着教材中的两个问题阅读图5.1-1并作出初步判断。 要点：①共同光学元件 ②对光的作用 时长：2分钟 光学仪器中的透镜 凸透镜和凹透镜 照相机、投影仪、显微镜等光学仪器都是利用 透镜（lens）工作的。 眼镜中的镜片也是透镜。 如果仔细观察，你会发现眼镜镜片的中间和边缘 的厚薄不一样。 共同的光学元件：透镜 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 05 [过渡] 教材指出，照相机、投影仪、显微镜以及眼镜都使用透镜。观察眼镜镜片时，要特别比较镜片中间和边缘的厚薄。 要点：①光学仪器 ②眼镜镜片 ③厚薄不同 时长：2分钟 凸透镜和凹透镜 远视镜片中间厚、边缘薄，这样的镜片是凸透镜 （convex lens），如图5.1-2甲所示； 凸透镜：中间厚、边缘薄 近视镜片中间薄、边缘厚，这样的镜片是凹透镜 （concave lens），如图5.1-2乙所示。 凹透镜：中间薄、边缘厚 图5.1-2 凸透镜和凹透镜 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 06 [过渡] 依据中间和边缘的厚薄辨认两类透镜。远视镜片中间厚、边缘薄，是凸透镜；近视镜片中间薄、边缘厚，是凹透镜。 要点：①凸透镜特征 ②凹透镜特征 ③英文名称 时长：3分钟 薄透镜 一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的 一部分。 薄透镜 如果透镜的厚度远小于球面的半径， 这种透镜就叫作薄透镜。 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 07 [过渡] 继续阅读教材对透镜表面的说明。理解“透镜厚度远小于球面半径”时，这种透镜叫作薄透镜。 要点：①球面的一部分 ②薄透镜定义 时长：2分钟 主光轴和光心 如图5.1-3所示，通过两个球面球心的直线叫作主光轴。 主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变， 这个点叫作透镜的光心（optical center）。 薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。 图5.1-3 透镜的主光轴和光心 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 08 [过渡] 结合图5.1-3辨认主光轴和光心。强调通过光心的光传播方向不变，薄透镜的光心可以认为就在透镜中心。 要点：①主光轴 ②光心 ③通过光心的光 时长：3分钟 透镜对光的作用 许多同学可能做过这样的游戏：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（图5.1-4）。 光斑处的温度很高，如果长时间照射，纸会被烤焦。 这个现象提示我们：放大镜能把光会聚起来。 放大镜是凸透镜，看来凸透镜对光有会聚作用。 凹透镜也能使光会聚吗？ 图5.1-4 放大镜使光会聚 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 09 [过渡] 从放大镜正对太阳光的现象出发。关注纸上很小、很亮的光斑以及光斑处温度很高的事实，再提出凹透镜是否也能会聚光的问题。 要点：①亮光斑 ②温度升高 ③凸透镜会聚 ④提出问题 时长：3分钟 演 示｜两种透镜对光的作用 1 观察凸透镜 让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的 偏折方向（图5.1-5）。 2 观察凹透镜 让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的 偏折方向（图5.1-6）。 下面我们通过实验来仔细研究这两种透镜对光的作用。 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 10 [过渡] 按教材演示步骤分别观察凸透镜和凹透镜。两次都使用平行于主光轴的几束光，比较透镜后的偏折方向。 要点：①平行光 ②凸透镜 ③凹透镜 ④偏折方向 时长：3分钟 凸透镜使光会聚 让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的 偏折方向（图5.1-5）。 凸透镜对光有会聚作用 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 11 [过渡] 观察图5.1-5中光通过凸透镜后的传播方向。[停顿] 光线向中间靠拢，说明凸透镜对光有会聚作用。 要点：①图5.1-5 ②向中间偏折 ③会聚作用 时长：2分钟 凹透镜使光发散 让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的 偏折方向（图5.1-6）。 凹透镜对光有发散作用 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 12 [过渡] 再观察图5.1-6中光通过凹透镜后的传播方向。[停顿] 光线向外分开，说明凹透镜对光有发散作用。 要点：①图5.1-6 ②向外偏折 ③发散作用 时长：2分钟 实验表明 凸透镜对光有会聚作用 又叫作会聚透镜 凹透镜对光有发散作用 又叫作发散透镜 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 13 [过渡] 将两次观察结果并列归纳。凸透镜又叫会聚透镜，凹透镜又叫发散透镜。 要点：①会聚透镜 ②发散透镜 ③实验结论 时长：2分钟 焦点和焦距 通过实验还可以发现，凸透镜能使跟主光轴平行的光 会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点 （focus）。 焦点：平行光会聚在主光轴上的一点 焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距 （focal length）。 焦点到光心的距离：焦距 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 14 [过渡] 继续观察平行光通过凸透镜的光路。光会聚在主光轴上的一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距。 要点：①焦点 ②焦距 ③定义对应图示 时长：3分钟 两侧焦点与会聚强弱 跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图5.1-7所示。 两侧各有一个焦点 两侧的两个焦距相等。 符号 图中 F 表示焦点，f 表示焦距。 会聚作用 焦距越小，会聚作用越强。 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 15 [过渡] 根据图5.1-7补充焦点和焦距的性质。凸透镜两侧各有一个焦点，两个焦距相等；F表示焦点，f表示焦距；焦距越小，会聚作用越强。 要点：①两侧焦点 ②焦距相等 ③F与f ④焦距和会聚强弱 时长：3分钟 想想做做 太阳离我们非常远，射到地面的阳光可以看作平行光。 想一想：怎样利用阳光测量凸透镜的焦距？ 实践任务 找几个不同的凸透镜，试着测量它们的焦距。 第五章 透镜及其应用｜第1节 透镜 16 [过渡] 利用太阳光可以看作平行光这一条件，讨论怎样测量凸透镜的焦距。按教材要求尝试测量几个不同凸透镜的焦距。 要点：①阳光看作平行光 ②测量焦距 ③比较不同透镜 时长：4分钟 1 练习与应用 我国西汉时期的《淮南万毕术》记载： “削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。 如图5.1-8所示，假设F为冰透镜的焦点， 请你在图中完成光路。 图5.1-8 练习与应用｜原题 17 [过渡] 完整阅读《淮南万毕术》的记载和题干。根据焦点F的位置，在图5.1-8中完成冰透镜聚焦取火的光路。 要点：①原文引述 ②冰透镜 ③焦点F ④完成光路 时长：3分钟 2 练习与应用 一束光通过透镜的光路如图5.1-9所示，哪幅图是正确的？ 说明你的理由。 图5.1-9 练习与应用｜原题 18 [过渡] 逐一比较甲、乙、丙、丁四幅光路。选择正确图形后，要结合透镜对光的会聚或发散作用说明理由。 要点：①四幅图 ②判断正误 ③说明理由 时长：4分钟 3 练习与应用 根据入射光线和折射光线，在图5.1-10中的虚线框内画出适当类型的透镜。 图5.1-10 练习与应用｜原题 19 [过渡] 根据每幅图中的入射光线和折射光线判断光线整体是会聚还是发散，再在虚线框内画出适当类型的透镜。 要点：①入射光线 ②折射光线 ③判断透镜类型 时长：3分钟 4 练习与应用 同种材料制成的甲、乙两个凸透镜的焦距分别为2 cm和3 cm，如图5.1-11所示。 请在图中画出平行光分别通过它们之后的光线。 哪个凸透镜使光偏折得更显著些？ 图5.1-11 练习与应用｜原题 20 [过渡] 题目给出两个凸透镜的焦距分别为2 cm和3 cm。先画出平行光通过它们之后的光线，再依据焦距和会聚作用的关系比较偏折程度。 要点：①2 cm ②3 cm ③完成光路 ④比较偏折 时长：4分钟 5 练习与应用 要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光， 应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看。 在解决这个问题的时候，你利用了前面学过的什么知识？ 练习与应用｜原题 21 [过渡] 思考怎样让小灯泡发出的光通过凸透镜后变成平行光。尝试摆放小灯泡，并回顾前面学过的相关知识。 要点：①小灯泡位置 ②平行光 ③试试看 ④知识迁移 时长：4分钟 6 练习与应用 据新闻报道，一辆家用轿车在太阳下“自燃”。 调查发现，火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引发的。 瓶装水是怎样引发火灾的？ 我们在森林中游玩时应该如何处理没有喝完的瓶装水？ 练习与应用｜原题 22 [过渡] 阅读瓶装水引发汽车“自燃”的真实情境。解释瓶装水怎样引发火灾，并讨论在森林中应该如何处理没有喝完的瓶装水。 要点：①瓶装水 ②引发火灾 ③森林游玩 ④安全责任 时长：4分钟 $