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1透镜及其应用单元计划单元教学内容的地位、知识结构前后联系:这一章主要讲述透镜的初步知识和透镜在日常生活中的应用。透镜是最重要的光学仪器,本章所有内容都是围绕这个核心展开的。通过照相机、投影仪、放大镜等日常生活中常用的光学仪器,学生对这些有所了解,了解成像规律的实际应用,感受物理是有用的,以及在情感态度与价值观方面的教育都是很有价值的。透镜的基础知识及其对光的作用是本章的基础。为使学生获得一些知识的理解基础。提高学习兴趣,本章的基本知识尽量从日常生活现象引入,许多光学仪器成像的情况是用模拟的方法获得的。教学中要尽量引导学生动手动脑去做,以培养学生的动手习惯和用实验研究问题的能力。教学目的与要求:通过实验,认识透镜的会聚作用和发散作用;探究并知道透镜成像的规律;了解透镜成像的应用重点:透镜成像规律的探究难点:透镜成像规律的应用关键:做好透镜成像规律的探究实验课时安排:第一节透镜1课时第二节生活中的透镜1课时第三节凸透镜成像规律2课时第四节眼睛和眼镜1课时第五节显微镜和望眼镜1课时复习总结1课时教学措施与方案:通过对透镜成像规律的探究,要让学生体验科学研究的过程,在探究过程中培养观察的方法、归纳的方法,总结出透镜成像的规律。2课题第一节透镜●教学目标一、知识与能力1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距.2.了解凸透镜和凹透镜对光的作用.二、过程与方法1.通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图,得出两种透镜的两种不同构造,培养学生通过观察时抓住事物本质特征,通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力.2.通过实验培养学生研究、探索新问题的能力.三、情感态度与价值观1.通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进行色彩美和线条美的教育.2.通过教师、学生的双边教学活动,培养学生学习物理的兴趣,能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐.●教学重点通过观察和实验,了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用.●教学难点指导学生对实验进行仔细观察、分析,最后通过概括得出结论.●教学方法观察法、讨论法、实验法.●教学用具透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶(无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部)、香、火柴、手电筒.●课时安排1课时●教学过程一、创设情境,提出问题,引入新课同学们都见过放大镜,利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字;有些同学的视力不好,配上合适的眼镜就可以看清本来看不清的物体;假日外出旅游,用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆;上课时,老师可以把教学内容事先绘制在胶片上用投影打在幕布上,方便了课堂教学;医院化验室的医生,在显微镜下可以看见血液中的各种细胞;科学家们利用巨大的天文望远镜来观察,接收来自宇宙的信息,通过对这些信息的分析,人们对宇宙越来越了解.前边所说的放大镜的镜片、眼睛的镜片、照相机的镜头、投影机、显微镜、望远镜等仪器的镜头,都是由透镜组成的.今天,我们就来研究透镜,同学们想了解有关透镜的哪些问题?[生甲]什么叫透镜?[生乙]近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗?若不一样,它们由什么透镜组成?[生丙]透镜对光有什么作用?[师]看来同学们对透镜很有兴趣,提出这么多的问题,要想得出答案,我们就要通过探究和实验来获得.二、进行新课教学[探究]什么叫凸透镜(convexlens)?什么叫凹透镜(concavelens)?[师]在我们的桌子上都有一盒透镜,它们的表面是球面的一部分.同学们认真观察,不要用手摸,看有什么不同,能分几类,找出它们的特征.[生]学生们在仔细观察、讨论,并进行比较.[师]通过观察和讨论,概括出它们的特征.3[生甲]透镜有两面往里凹的,也有往外凸的.[生乙]透镜可以分为两类.[生丙]一类是两面往外凸,也就是中间厚边缘薄.[生丁]另一类是两面往里凹,也就是中间薄,边缘厚.[生戊]中间厚,边缘薄的叫凸透镜(convexlens).[生己]中间薄,边缘厚的叫凹透镜(concavelens).[师]通过大家的观察、讨论和概括,我们认识了凸透镜和凹透镜.(一)什么叫凸透镜?什么叫凹透镜?中间厚、边缘薄的叫凸透镜(convexlens),中间薄,边缘厚的叫凹透镜(concavelens).(板书)[师]凸透镜和凹透镜生活中常用到,我们桌子上放着帮助人们矫正视力,保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片,看看它们是什么透镜(lens)?[生甲]远视镜的镜片是凸透镜.[生乙]近视镜的镜片是凹透镜.[师]学生们判断的很对,看投影,看看它们中哪些是凸透镜;哪些是凹透镜?[生甲]图中甲是凸透镜.[生乙]图中是凹透镜的是乙图.再看(课本板图3.1—2所示),这是研究透镜时常用的两个科学术语,主光轴和光心.组成透镜的两个球的球心连线叫主光轴.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.[想想做做][师]同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察有什么变化?[生甲]有亮点.[师]亮点是怎么形成的?[生甲]“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多.[生乙]太阳光通过凸透镜都聚到亮点上.[师]他们分析的特别好,咱们为他们鼓掌!现在,让光斑变得最小,最亮.测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离,记录下来,换另一个凸透镜,重做上面的实验.再换一个凹透镜,重做上面的实验,纸上能够得到很小、很亮的光斑吗?这说明了什么?[生甲]用凹透镜无论如何移动,都得不到很小、很亮的光斑.[生乙]亮点是光会聚的.[生丙]凹透镜不能使光会聚.[生丁]凸透镜能使太阳光会聚.[生戊]凹透镜不能使太阳光会聚.[师]同学们回答得非常好,这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用.但是由于我们观察不到光的传播路径,所以为了对这个问题作进一步的研究,我们来设计一个实验.做法一:把凸透镜放在光具座上,让光源正对照过去,移动光屏,有亮点.再换凹透镜重做,将怎么移动光屏都没亮点.图1凸透镜和凹透镜图2主光轴和光心是研究透镜时常用的两个科学术语4做法二:将无色透明饮料瓶放在水平桌面上,在瓶中放置点燃的香头,在上面要放凸透镜或凹透镜,这就形成一个“烟室”,用手电筒对准透镜照射,适当调节手电筒和透镜的距离,观察透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光相互靠拢,通过凹透镜的光相互远离.做法三:用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜,观察到经过凸透镜的光相互靠拢,经过凹透镜的光相互远离.[师]同学们刚才设计的方法都很好,也可行,我们来拍手表示祝贺.(二)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用(板书)[师]射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,看投影(课本图3.1—4所示),凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点(focas),用“F”字母表示,焦点到光心的距离叫做焦距(focallength).用“f”字母表示.(课本图3.1—5所示)凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没实焦点,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.[动手动脑学物理]1.拿一两个凸透镜试一试,怎样可以测得凸透镜的焦距.方法(1):拿一个凸透镜正对着太阳光,让光通过凸透镜照到白纸上,移动凸透镜使光斑很小很亮,用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离.方法(2):在光具座上,让光源的光正照到凸透镜,移动光源和光屏,找出光屏上有很小很亮的点,用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离.2.如图A、B是两个直径相同的凸透镜,它们的焦距分别是3cm和5cm,按照实际尺寸画出平行光经过它们之后的径迹,哪个凸透镜使光偏折得更多些?学生们作图,教师巡视,并进行指导.[师]同学们都很认真,现在从图中能得出什么结论?[生甲]图A偏折得厉害,图B偏折得不厉害.[生乙]焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强.[生丙]凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短:表面越凸,焦距越短,每个凸透镜的焦距是一定的.3.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,你在解决这个问题的时候实际利用了前面学过的什么原理?先猜测一下.[生甲]把小灯泡放在大于一倍焦距之外.[生乙]把小灯泡放在一倍焦距之内.[生丙]把小灯泡放在焦点处.[师]学生们都猜想,想不想知道你猜得是否正确,那么我们通过实验来证实,并说出理由.方法(1):用激光演示器从焦点外射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光.方法(2):用激光演示器从焦点内射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光.方法(3):用激光演示器从焦点射向凸透镜的光,通过凸透镜后变为平行光.[师]通过实验得出什么结论?它利用了什么?[生甲]经过焦点的光通过凸透镜后变成平行光.[生乙]这是利用了前面学过的光路是可逆的知识.5[生丁]光通过凸透镜两侧表面发生折射.折射时光路是可逆的.平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处,那么,焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来.三、知识小结本节课我们学习了以下内容:1.我们认识了凸透镜和凹透镜,而且知道了凸透镜的焦点和焦距.2.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上.3.凸透镜能产生平行光.但是,凹透镜却能使平行光发散.四、布置作业P93动手动脑学物理1、2、3写到书上.五、板书设计补充:教学后记:6课题第二节生活中的透镜●教学目标一、知识与能力1.了解透镜在日常生活中的应用.2.知道照相机、幻灯机、放大镜成的像.二、过程与方法1.通过制作模型照相机培养学生的动手能力.2.通过对照相机、投影仪、放大镜所成的像的分析,逐步培养学生运用所学基础知识解决实际问题的能力.3.通过观察与实验,有意识地培养学生分析与综合的思维方法.三、情感态度与价值观1.通过模拟相机的制作和使用,使学生获得成功的喜悦.2.通过学习照相机、投影仪、放大镜激发学生对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步建立将科学技术应用于实际的意识.●教学重点通过观察和制作,使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识.●教学难点通过观察照相机、投影仪、放大镜的像,再经过分析、综合、最后得出它们成的像.●教学方法观察法、分析法、讨论法.●教学用具照相机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃.●课时安排1课时●教学过程一、创设情境、提出问题、导入新课节日家人团聚或外出旅游,总要留影作纪念.摄影师用照相机拍出美丽的风光,动人的场景.使人们从照片中感到美的享受和启迪.这就需要照相机,你们想了解它吗?我们通过观察走近它,认识它.二、新课教学[生甲]我很想知道照相机为什么能照像?[生乙]照相机前面的镜头是什么透镜?[生丙]照相机的构造是什么样的?[生丁]为什么同样的照相机能照全景和不是全景的像?[生戊]为什么像片中景物比实物小?[生己]有时拍出的像很白,有时拍出的很暗,这是怎么回事?[生庚]为什么我们常用的照相机叫傻瓜相机?[师]这些问题通过对照相机的观察和我让你们收集的资料,看看能否得出结论.[生甲]照相机前面镜头是凸透镜.[生乙]想拍全景离景远点,想拍人大点离人近点.[生丁]光线强拍出的像发白,光线弱拍出的暗.[生戊]照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成.[生己]光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成一个像,这个像冲洗出来就是照片.[生庚]怎么落在胶片上?是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质,通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶片上,经过显影、定影后成为底片,再用底片冲印就可以得到相片.[师]大家准备的资料很全,也很好.我们知道了照相机的构造.要想了解它的使用方法,下节课我们再说.想不想做一个,如何做?学生们兴趣很浓、相互讨论、研究方案.[想想做做]方案一:用两个粗细相近的长方形纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,在大的纸筒前面固定一个凸7透镜,在小的纸筒前面,固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕,把纸筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒,就制成了模拟照相机.方案二:用硬纸板圈成两个直径大小相近的,长约15cm的圆纸筒,使一个纸筒刚
本文标题:第5章透镜及其应用
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